STM32库函数开发使用总结

只看该作者 · 2019-7-22 15:01

一、外设常具备的几类寄存器

控制寄存器xxx_CR (Control/Configuration Register): 用来配置、控制响应外设的工作方式，如GPIOx_CRL、AFIO_EXTICR1~AFIO_EXTICR4。
数据寄存器xxx_DR (Data Register) : 存储量外设进行输入输出的数据，如GPIOx_IDR、GPIOx_ODR、USART_DR等。
状态寄存器xxx_SR（Status Register）: 实时的更新存储着外设的当前运行状态，主要是一些标志位，如USART_SR、ADC_SR等。

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二、控制外设的常见操作

设置工作模式、使能外设等　　常在初始化外设时完成，调用函数xxx_Init()
发送数据、接收数据　　常用在初始化完成以后，正式启用外设的功能，调用函数xxx_SendData等
实时的监控状态　　操纵外设需要实时的了解外设当前的工作状态；如果使用中断控制，那么外设的更新状态通常会引发中断，而在中断服务程序中根据状态实时的进行控制。读取状态的函数通常是xxx_GetFlagStatus()或者xxx_Get_ITStatus。

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三、外设的初始化

　　外设初始化函数，功能是设置工作模式、使能外设等，常见的比如USART_Init(),ADC_Init(),I2C_Init()等。

　　调用初始化函数xxx_Init之前，要给它传递参数--初始化的对象和设置改对象的值。

　　初始化的对象当然是外设的寄存器xxx_TypeDef(xxx代表的是外设)类型的结构体，在传递参数时通常是用指向这样结构体的指针进行传送，比如“USART_TypeDef* USARTx”。

　　设置对象的参数值则保存在另外一个结构体变量中，结构体类型的命名通常是xxx_InitTypeDef，例如“USART_InitTypeDef USART_InitStructure”。在给xxx_Init传递参数时，同样传递的是这个变量的指针。

　　初始化函数xxx_Init()，根据参数值来设置控制寄存器xxx_CR。

使用ST库对外设进行初始化，一般有以下步骤：

1）定义一个xxx_InitTypeDef类型的初始化结构体

2）根据使用要求，向这些初始化结构体的成员写入特定的控制参数

3）填充完结构体后，把指向这个结构体的地址作为输入参数，调用响应的外设库函数xxx_Init()，从而实现向寄存器写入控制参数，配置好外设。

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四、数据传送

　　常见的GPIO输入输出函数比如，GPIO_ReadOutputDataBit()、GPIO_ReadInputData()、GPIO_SetBits()；常见的USART的收发数据函数：USART_ReciveData()、USART_SendData()。

　　这些函数控制相应外设寄存器xxx_DR的内容，达到控制输入输出的目的。

使用数据传送库函数的步骤：

　　1）通过输入参数，向函数指定要使用的是什么外设，如用（GPIOA,GPIO_Pin_5）选定PA5进行控制，用USART1来指定使用串口1外设。

　　2）若向外输出数据，则调用Output或Send函数，把将要输出的数据变量作为函数的输入参数

　　3）若为接受外部数据，则调用Read或Receive函数，读取函数的返回值得到外部输入数据

　　对于其他外设，也有类似的控制数据输入输出函数。如用ADC_GetConversionValue()函数来获取ADC转换所得到的数值；用I2C_SendData()函数来使用I2C接口进行发送数据。

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五、状态检查与清除

1、状态位（标志位）

　　当外设完成了某些工作或出现某些状况的时候，就会在状态寄存器xxx_SR的相应位更新状态。

2、事件

　　外设做完了一件事，或者出现了特殊状况，都可以称之为事件。

　　用户可以通过状态位获取外设当前工作的新状态，根据新状态就知道发生了什么事件。比如USART_SR的位6置1，就代表了发送完成。

3、事件的处理

采用轮询法　　不断的查询状态位，以实时的监控外设的事件。这种方法操作简单，但是太浪费CPU的运行时间。而且如果硬件故障迟迟得不到状态的更新，CPU也会因此卡死，所以要做好超时处理。
采用中断法　　中断法可以利用外设实时监测外侧的事件，节约了CPU的运行时间。但是中断操作相对复杂，而且过多的中断对于系统的稳定性是不易把握的。
4、STM32状态位的检查与清除

① 状态位在软件设计中的常见用法

轮询法　　不用多说
中断法通关过检测外设中断状态标志位，可以确定外设是否真的发生了中断。而且对于外设不同事件对应一个外设中断源的情况，用于区分到底是哪种事件触发了中断。
② STM32的事件标志位和中断标志位

　　STM32的事件标志位和中断标志位在xxx_SR中是同一位，也就是公用的。这和S3C2440处理器的不同，S3C2440处理器的事件标志位和中断标志位分别位于不同的寄存器中。

③ 标志位检查

　　对事件标志检查的函数是xxx_GetFlagStatus()，而对中断标志位检查的函数式xxx_GetITStatus()。它们检查的都是xxx_SR寄存器的同一个标志位，那又有什么区别呢？

　　xxx_GetFlagStatus()直接返回要检查xxx_SR中対应位的状态

　　xxx_GetITStatus()，不仅会检查xxx_SR対应位的值，而且还要判断要检查的中断是否屏蔽了。只有当xxx_SR的対应位的值是SET（1），而且中断没有被屏蔽都满足的情况下，才会返回SET(1)的状态。

④ 清除标志位

　　虽然xxx_ClearFlag()和xxx_ClearITPendingBit()都是对xxx_SR的同一位进行清除的。但是在使用中，安全起见还是在中断服务程序中使用xxx_ClearITPendingBit()。而非中断的事件操作方法下，使用xxx_ClearFlag()。

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六、外设函数分类

　　不同的外设，ST对它们的封装函数是类似的，分类表如下：

外设公用函数分类表

函数名	功能	输入参数	返回值	举例
xxx_Init	对外设进行初始化	xxx_InitTypeDef初始化类型结构体指针	void	GPIO_Init
xxx_DeInit	以默认的形式对外设进行初始化	将要进行默认初始化的外设名	void	USART_DeInit
xxx_StuctInit	以默认数据填充初始化结构体	将要进行默认填充的xxx_InitTypeDef初始化类型结构体变量	void	GPIO_StructInit
xxx_SendData	使用外设发送数据	xxx(相应的外设名)；将要发送的数据	void	USART_SendData
xxx_ReceiveData	获取外设接收到的数据	xxx(相应的外设名)	返回收到的数据	USART_ReceiveData
xxx_GetFlagStatus	检查外设事件标志位	要检查的事件标志位名	返回标志位状态（SET或RESET）	USART_GetFlagStatus
xxx_GetITStatus	检查外设中断标志位	要检查的中断标志位名	返回标志位状态（SET或RESET）	USART_GetITStatus
xxx_ClearFlag	清除事件标志位	要清除的事件标志位名	void	USART_ClearFlag
xxx_ClearITPendingBit	清除中断标志位	要清除的中断标志位名	void	USART_ClearITPendingBit
xxx_ITConfig	设置外设的中断	xxx(相应的外设中断名)；使能与否（ENABLE或DISABLE）	void	USART_ITConfig
xxx_Cmd	使能或关闭外设	要配置的外设名；开启还是关闭（ENABLE或DISABLE）	void	USART_Cmd
xxx_DMACmd	配置外设是否可以使用DMA请求	要配置的外设名；选择要配置的DMA请求；使能与否（ENABLE或DISABLE）	void	USART_DMACmd