解决STM32入门问题

　　STM32开发实战 （1）
　　一、概述，目的
　　目的：解决STM32入门问题
　　个人认为STM32的最快，最直接的入门方法之一就是：从STM32CubeMx+keilV5入手。无论 你采用FreeRTOS还是Keil自带的RTX，通过图形化的界面配置，都能快速生成项目所需的基础层架构代码，从而将主要精力用于自身项目需求开发上，大大提高开发效率。
　　上一段话包含两层意思：1、在不熟悉STM32的情况下，如何入手学习相关的技术知识。2、在不熟悉STM32的情况下，作为公司在职开发人员，如何快速进入STM32相关的项目开发工作中，保证开发效率。
　　二、搭建步骤
　　看图去官网或者下载站下载：STM32CubeMX，MDK5（MDK-ARM V5）
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　　安装完成后，就可以选择你要使用的具体芯片型号，本篇芯片为stm32030系列 、stm32103系列
　　初始界面如下，图形化的管脚配置，点点鼠标就可以，so easy！更深入的在后续章节再说。
　　左侧栏先要注意的几个问题：
　　1、你可以选择是否使用FREERTOS
　　2、如果选择外部时钟，请务必选择 “RCC-HSE 选项，如图配置”否则 Input frequency 输入选项不可更改，系统时钟最高只能为64MHZ，达不到72MHZ
　　3、SYS选项，时钟源虽然默认看起来是SysTick，但实际上没起作用，所以，需要重新选择一次，知道SYS标题变绿色，即选择成功。
　　自己摸索一下，看看网上的教程，比如“微雪教程”。然后，菜单栏 project-》Generate code
　　注意一些相关提示：
　　生成代码之后，就可以直接打开工程了。
　　这是没有安装MDK-ARM V5的提示：
　　打开工程后默认的项目文件列表：
　　三、时钟部分案例分析
　　对于单片机系统来说，CPU和总线以及外设的时钟设置是非常重要的，因为没有时钟就没有时序。
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　　AHB总线，这是贯穿所有外设的一条总线，上图可知：AHB经过桥接，由APB1、APB2控制着几乎所有外设；
　　APB2属于高速设备； （控制着如：ADC、GPIO、EXIT、TIM1等外设）
　　APB1属于低速设备； （控制着如：DAC、TIMx、USART、I2C等外设）
　　很多人在讲解知识时，如上作以解释，有用吗？反正我觉得是没用。那怎么做更好呢？
　　看一个我碰到的项目实例：一同事在用STM32CubeMx生成的代码，要交到我这里来对项目代码进行整合，代码里用到的延时函数有两个HAL_Delay（）， osDelay（），理论上，这两个延时函数的参数延时基准都是ms，也就是说HAL_Delay（1000）， osDelay（1000）都表示延时1000ms，但是我还是要测试一下延时是否准确，因为还有其他好多地方要用到，而且对延时精度要求可能更高点。
　　通过示波器测试得知osDelay（1000）是准确的，而HAL_Delay（1000）的延时值实际只有500ms，问题在哪呢？通过图形配置部分，得知他设置的SYS 时钟源为TIM1，那么，理论上是和APB2的FCKL2相关。我们先定得找到延时函数所用到的参数配置，看源代码：
　　函数原型：
　　__weak void HAL_Delay（__IO uint32_t Delay）
　　{
　　uint32_t tickstart = HAL_GetTick（）;
　　while（（HAL_GetTick（） - tickstart） 《 Delay）
　　{
　　}
　　}
　　–》
　　__weak uint32_t HAL_GetTick（void）
　　{
　　return uwTick;
　　}
　　–》
　　static __IO uint32_t uwTick;
　　__weak void HAL_IncTick（void）
　　{
　　uwTick++;
　　}
　　–》
　　void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback（TIM_HandleTypeDef *htim） // 在 此文件下，定义了 TIM_HandleTypeDef htim1;
　　{
　　HAL_IncTick（）;
　　}
　　–》
　　__weak HAL_StatusTypeDef HAL_InitTick（uint32_t TickPriority）
　　{
　　/Configure the SysTick to have interrupt in 1ms time basis/ // 1ms 中断 时基
　　HAL_SYSTICK_Config（HAL_RCC_GetHCLKFreq（）/1000）;
　　/Configure the SysTick IRQ priority /
　　HAL_NVIC_SetPriority（SysTick_IRQn， TickPriority ，0）;
　　/* Return function status */
　　return HAL_OK;
　　}
　　–》
　　HAL_StatusTypeDef HAL_InitTick（uint32_t TickPriority）
　　{
　　……// 此处省略
　　/* Compute TIM1 clock */
　　uwTimclock = HAL_RCC_GetPCLK1Freq（）; // 开始这里用的PCLK1
　　……// 此处省略
　　}
　　由uwTimclock = HAL_RCC_GetPCLK1Freq（）; // 开始这里用的PCLK1，显然不符合理论要求
　　串口输出调试信息：
　　DBSTRLONG（“PCLK1Freq”，HAL_RCC_GetPCLK1Freq（））;
　　DBSTRLONG（“PCLK2Freq”，HAL_RCC_GetPCLK2Freq（））;
　　PCLK1Freq 36000000
　　PCLK2Freq 18000000
　　由uwTimclock = HAL_RCC_GetPCLK2Freq（）;// 这里修改后，测试延时仍然不正确，为什么？PCLK2Freq 18000000 频率是不对的，而要修改PCLK2Freq的值，无非就是修改APB2的分频值。本来是可以直接再图形配置这里直接修改的，但是我要做代码整合，很多代码自动升后，修改不方便，就直接通过源码修改。在系统时钟初始化函数里，如下：
　　SystemClock_Config（void）
　　{
　　……// 此处省略
　　RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; // 这里修改RCC_HCLK_DIV4 –》 RCC_HCLK_DIV1
　　……// 此处省略
　　}
　　串口输出调试信息：
　　DBSTRLONG（“PCLK1Freq”，HAL_RCC_GetPCLK1Freq（））;
　　DBSTRLONG（“PCLK2Freq”，HAL_RCC_GetPCLK2Freq（））;
　　PCLK1Freq 36000000
　　PCLK2Freq 72000000
　　再次测试，结果就正确了。
　　上边的问题说明三点：
　　1、虽然定时器（Timer）1是由APB2的PCLK2提供的时钟输出，但是解决问题的办法并不是死的，所以由HAL_RCC_GetPCLK1Freq（）;提供的频率输出，结果不会错误，然而不符合理论要求：所以还是要在源
　　头修改。特别是整合程序时，基本我不再用STM32CubeMX去自动生成代码，不然很多代码被自动修改，会造成很大麻烦。
　　2、STM32CubeMX生成的代码，有可能存在BUG，所以调试需全面考虑。
　　3、在不用手册，通过观察CubeMX图形配置部分，然后明确具体有关时钟总线，外设关系的情况下，就可以找到代码的问题所在。
　　然后参照上图详细总结一下系统时钟的关系如下：
　　其中40kHz的LSI供独立看门狗IWDG使用，另外它还可以被选择为实时时钟RTC的时钟源。另外，实时时钟RTC的时钟源还可以选择LSE，或者是HSE的128分频。RTC的时钟源通过RTCSEL［1:0］来选择。
　　STM32中有一个全速功能的USB模块，其串行接口引擎需要一个频率为48MHz的时钟源。该时钟源只能从PLL输出端获取，可以选择为1.5分频或者1分频，也就是，当需要使用USB模块时，PLL必须使能，并且时钟频率配置为48MHz或72MHz。
　　另外，STM32还可以选择一个时钟信号输出到MCO脚（PA8）上，可以选择为PLL输出的2分频、HSI、HSE、或者系统时钟。
　　系统时钟SYSCLK，它是供STM32中绝大部分部件工作的时钟源。系统时钟可选择为PLL输出、HSI或者HSE。系统时钟最大频率为72MHz，它通过AHB分频器分频后送给各模块使用，AHB分频器可选择1、2、4、8、16、64、128、256、512分频。其中AHB分频器输出的时钟送给5大模块使用：
　　①、送给AHB总线、内核、内存和DMA使用的HCLK时钟。
　　②、通过8分频后送给Cortex的系统定时器时钟。
　　③、直接送给Cortex的空闲运行时钟FCLK。
　　④、送给APB1分频器。APB1分频器可选择1、2、4、8、16分频，其输出一路供APB1外设使用（PCLK1，最大频率36MHz），另一路送给定时器（Timer）2、3、4倍频器使用。该倍频器可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器2、3、4使用。
　　⑤、送给APB2分频器。APB2分频器可选择1、2、4、8、16分频，其输出一路供APB2外设使用（PCLK2，最大频率72MHz），另一路送给定时器（Timer）1倍频器使用。该倍频器可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器1使用。另外，APB2分频器还有一路输出供ADC分频器使用，分频后送给ADC模块使用。ADC分频器可选择为2、4、6、8分频。
　　在以上的时钟输出中，有很多是带使能控制的，例如AHB总线时钟、内核时钟、各种APB1外设、APB2外设等等。当需要使用某模块时，记得一定要先使能对应的时钟。
　　需要注意的是定时器的倍频器，当APB的分频为1时，它的倍频值为1，否则它的倍频值就为2。
　　连接在APB1（低速外设）上的设备有：电源接口、备份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3、SPI2、窗口看门狗、Timer2、Timer3、Timer4。注意USB模块虽然需要一个单独的48MHz时钟信号，但它应该不是供USB模块工作的时钟，而只是提供给串行接口引擎（SIE）使用的时钟。USB模块工作的时钟应该是由APB1提供的。
　　连接在APB2（高速外设）上的设备有：UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、所有普通IO口（PA~PE）、第二功能IO口。