STM32点灯

只看该作者 · 2019-10-21 11:02

本帖最后由 programmable 于 2019-10-21 11:11 编辑

学习stm32有一个多月了，现在开始整理下思路，最大的感受就是，看起来是在学ARM，实际上是在补51，或者说，学习ARM之前真应该好好学学单片机。或者我根本就不应该分这么清楚，学就是了。都说学过了单片机再学ARM就很容易了，自以为单片机学的不错，想当然的认为ARM就不那么难了，刚开始的时候确实是这么想的，买了开发板，打开做好的工程，修修改改，从点灯开始呗，也没觉得有什么难的，不求甚解，达到目的就行了。过了几天，深入的研究下，仔细看下库函数什么的就不明白了，更不用谈*.s的启动文件了，工程下面那么多文件夹也不知道是什么意思，要自己从0写的话根本无从下手，突然觉得有了51的基础怎么学起来还这么难。难道别个说错了？直到看到这篇帖子：从51到ARM这路怎么走？才恍然大悟，当年学51的时候，写个100多行的程序用矩阵键盘和LCD做个密码锁，觉得还行，然后就一直停在那个阶段了，没什么进步，现在看来只是掌握了最基本的开发流程，并没有真正懂51。一直觉得自己不会用到汇编，所以一遇到汇编就skip，至于c语言，也是一知半解。总之，以前欠的太多了，现在只有补呗。

只看该作者 · 2019-10-21 11:02

就从点灯开始，用库做就是这样

Step1 包含*.h头文件

#include "stm32f10x.h"

只看该作者 · 2019-10-21 11:02

Step2 定义GPIO初始化结构体

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

只看该作者 · 2019-10-21 11:03

Step3 先定义LED的亮灭，我的芯片是STM32F103VET6，LED接的是PB5。

#define LED_ON GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);

只看该作者 · 2019-10-21 11:03

Step4 各种声明，时钟配置、LED配置和延时函数。

void RCC_Configuration(void);

void LED_Config(void);

只看该作者 · 2019-10-21 11:03

Step5 各种配置，初始化函数。

//系统时钟配置为72MHZ

void RCC_Configuration(void)

{

SystemInit();

}

只看该作者 · 2019-10-21 11:04

//LED 控制初始化函数

void LED_Config(void){

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB| , ENABLE);

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;

  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

}

只看该作者 · 2019-10-21 11:04

Step6 终于进main（）函数了。

Int main(void)

{

  RCC_Configuration(); //系统时钟配置

  LED_Config(); //LED控制配置

  LED_ON;                   //LED1亮

  while (1)

  {



  }

}

只看该作者 · 2019-10-21 11:04

开发板接好线，编译成功之后load，OK！Led闪烁了。

是不是认为做完了，该收工了。
其实还没开始呢。
分析下每步到底是什么意思，为什么要这样写。

只看该作者 · 2019-10-21 11:05

Step1 中为什么要包含#include "stm32f10x.h"这样的一个头文件，有什么用？

Stm32f10x.h是控制器专用头文件，包含了STM32F10X全系列所有外设寄存器的定义（寄存器的基地址和布局）、位定义、中断向量表、存储空间的地址映射等。所以要包含这个文件。

只看该作者 · 2019-10-21 11:05

Step2 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure；这是什么意思？

GPIO_InitTypeDef是自己定义的一个数据类型（stm32f10x.h）：

typedef struct

{

  __IO uint32_t CRL;

  __IO uint32_t CRH;

  __IO uint32_t IDR;

  __IO uint32_t ODR;

  __IO uint32_t BSRR;

  __IO uint32_t BRR;

  __IO uint32_t LCKR;

} GPIO_TypeDef;

利用关键字typedef和struct，自定义了一个结构体变量，结构体变量的类型名就是GPIO_TypeDef，然后利用这个自定义的数据类型定义了名为GPIO_InitStructure的结构体变量，这个变量在LED 控制初始化函数中将会用到。

只看该作者 · 2019-10-21 11:05

Step3中是这样定义led的亮：

#define LED_ON GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);

看下这个函数（在stm32f10x_gpio.c中）：

void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

{



  assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));

  assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));



  GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;

}

只看该作者 · 2019-10-21 11:06

传递了两个参数：GPIOx和GPIO_Pin，对应着上面的GPIOB, GPIO_Pin_5， assert_param()这个函数是检查输入参数是否有效，如果无效就产生异常；如果有效，带入参数，执行完GPIOx->BSRR = GPIO_Pin之后就是把PB5设置为1。具体是怎么操作的？先看两个参数的类型，GPIOx是指向GPIO_TypeDef这个自定义结构体类型的指针，类型为指针，指向一个自定义的结构体（在stm32f10x.h中）：

typedef struct

{

  __IO uint32_t CRL;

  __IO uint32_t CRH;

  __IO uint32_t IDR;

  __IO uint32_t ODR;

  __IO uint32_t BSRR;

  __IO uint32_t BRR;

  __IO uint32_t LCKR;

} GPIO_TypeDef;

结构体的类型为自己定义的GPIO_TypeDef。其中__IO和uint32_t是什么东东？

只看该作者 · 2019-10-21 11:06

__IO定义在这里（core_cm3.h）：

#define __IO volatile

这个宏定义就是用__IO来替换volatile的，那volatile这个关键字又有什么作用。Volatile是不稳定的意思，说明这种类型的值容易发生变化，使用volatile就是不让编译器进行优化，每次读取或者修改值的时候，都必须通过它的硬件地址重新读取或修改，如果不加volatile关键字，编译器就会进行优化，把定义的常量保存在寄存器中，以后就通过访问这个寄存器来访问这个值，因为访问寄存器的速度比访问内存还要快，就达到了优化的效果，但是这个值可能会在外部发生改变，尤其是在嵌入式与硬件相关或者中断的这些地方，它的值在外部改变了之后，装在寄存器中的那个值并没有随着更新，依旧取的是之前优化的时候存下的值，所以取到的就是错误的值了。

__IO：输入输出口，作为输入的时候，当然不能进行优化，它的值随时都会改变，作为输出的时候；也不能优化，优化之后，输出的始终是同一个值，而这个值是会改变的，如果连续两次输出相同值，编译器认为没改变，就会忽略后面那次输出，这就很严重了。

只看该作者 · 2019-10-21 11:06

uint32_t定义在这里（stdin.h）：

typedef unsigned int uint32_t;

使用typedef定给unsigned int 类型气的别名，因为不同的平台会有不同的字长，所以利用预编译和typedef可以最有效的维护代码。这样很明显的看出是4个字节。

只看该作者 · 2019-10-21 11:07

好了，另一个参数自然也就明白了，是2字节的变量了。

再回到这个函数：

void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)；

由于GPIO是个指针，GPIO_Pin为常量，所以

#define LED1_ON GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5); 预编译之后相当于

GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_5;就是把GPIOB的BSRR寄存器设置为0x0020，刚好第五位置为1，由于是指针变量，所以用“->”直接取自定义结构体GPIOB 中的BSRR 变量的地址，然后赋值为GPIO_Pin_5，在stm32f10x_gpio.c中有这样的定义：

#define GPIO_Pin_5 ((uint16_t)0x0020)

只看该作者 · 2019-10-21 11:07

0x0020为0x 0000 0000 0010 0000，然后查STM32参考手册：

把GPIOB的BSRR寄存器的第五位置1，这个寄存器为端口为设置/清除寄存器。

只看该作者 · 2019-10-21 11:07

Step4 声明这个文件需要用到的函数，时钟、LED。

只看该作者 · 2019-10-21 11:07

Step5

首先是时钟配置，只需要调用系统初始化函数void SystemInit (void)就OK了，在system_stm32f10x.c中，这是微控制器专用系统文件，而函数SystemInit用来初始化为控制器。

然后是LED控制初始化函数，使能APB2口中GPIOB的时钟，设置为通用推挽输出模式，最大输出速度为50MHz，然后向PB5口送数据，调用GPIO_Int函数，OK。（至于推挽模式和最大输出速度为什么这样设置，现在还不是很清楚，研究中···）

只看该作者 · 2019-10-21 11:08

Step6 进入main函数，时钟和led配置完了就停在while（1）中，成功点亮led。