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从51到stm32开发入门

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楼主
[color=rgb(51, 51, 51) !important]我的 KeilMDK 3.5

[color=rgb(51, 51, 51) !important]我的STM32板子奋斗版是 ,IC 是 STM32F103VET6

[color=rgb(51, 51, 51) !important]调试工具 JLINK V8

[color=rgb(51, 51, 51) !important]LED 接在 PB5 ,高电平点亮

[color=rgb(51, 51, 51) !important]既然楼主说一定懂C语言了,那么对于下面我的问题,不查百度,完全靠自己,懂多少?然后查了百度之后又能懂多少?

[color=rgb(51, 51, 51) !important](一)新建 keil 工程,IC选择ST公司的 STM32F103VE,keil提示是否copy 启动文件,选择是。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]这里有问题问楼主,

[color=rgb(51, 51, 51) !important]你有没有读过这个启动头文件? 51 也是同样的启动文件,51的那个启动文件有没有读过?你知道

[color=rgb(51, 51, 51) !important]头文件里面做了什么吗? C语言真的从 main 函数开始吗?运行时库是什么?这些资料

[color=rgb(51, 51, 51) !important]什么地方知道?keil编译器的行为?

[color=rgb(51, 51, 51) !important](如果你说头文件是汇编的,没有必要看,那我当我没说)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]例如启动文件里面有这么一句,我的问题是 __main 这个标号在哪里实现的,注意,这里肯定不是 main 函数

[color=rgb(51, 51, 51) !important]这里跳到哪里去了?还有个问题 [WEAK] 这里是什么意思?有什么用????

[color=rgb(51, 51, 51) !important]Reset_Handler PROC

[color=rgb(51, 51, 51) !important]EXPORT Reset_Handler [WEAK]

[color=rgb(51, 51, 51) !important]IMPORT __main

[color=rgb(51, 51, 51) !important]LDR R0, =__main

[color=rgb(51, 51, 51) !important]BX R0

[color=rgb(51, 51, 51) !important](二)新建一个 main.c 并且写一个 main函数,什么都不做,这和51一样了。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]void main(void)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]{

[color=rgb(51, 51, 51) !important]while (1)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]{

[color=rgb(51, 51, 51) !important]}

[color=rgb(51, 51, 51) !important]}

[color=rgb(51, 51, 51) !important]然后因为我需要调试,则设置jlink调试器,在项目属性里面 Debug 标签,Use J-LINK/J-TRACE ,然后到utilities 标签,同样选择J-LINK /J-TRACK ,并且选择 Setting 按钮,里面的 Programming Algorithm还是空的,表示keil 不知道目标是什么,我添加一个 STM32F10X High-density Flash ,问题,为什么是High-desity ?依据是什么???

[color=rgb(51, 51, 51) !important]全部确认返回。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]这个时候已经可以编译,开发板上电,已经可以下载仿真的,虽然程序什么都没有写

[color=rgb(51, 51, 51) !important](三)既然硬件,仿真器,调试都准备好了,接着就开始写程序了。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]我一直推荐新手花钱买学习板和仿真器,因为可以排除硬件的问题,让初学者集中精力去写程序,而不用怀疑

[color=rgb(51, 51, 51) !important]硬件有问题,这点很重要。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]这阶段主要是看书,了解这个IC 的架构,了解指令集,了解寄存器(别跟我说你找不到这些资料? .....)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]Cortex-M3权威指南CnR2(电子书).pdf

[color=rgb(51, 51, 51) !important]STM3210x参考手册.pdf

[color=rgb(51, 51, 51) !important]学习板原理图

[color=rgb(51, 51, 51) !important]博客,论坛等多个帖子,务必要对整个IC有个初步的了解。这个过程有点痛苦,但是值得花这个时间。

[color=rgb(51, 51, 51) !important](四)开始写 LED

[color=rgb(51, 51, 51) !important]既然我们要操作 IO 口,当然就要看IO口相关的知识。打开 STM3210x参考手册.pdf ,我的目的只是操作 GPIO

[color=rgb(51, 51, 51) !important]所以我只需要将第五章看完就OK了。章节比较多,懒得看,根据一般的经验(楼主,你缺经验了吧?),不说多

[color=rgb(51, 51, 51) !important]就AVR 和 PIC 而已。操作IO一般是两个步骤,第一,找元件现货上唯样商城操作IO控制寄存器,设置IO为输出,第二就是送数据。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]那么很明显,只可能是 GPIOx_CRL GPIOx_CRH , GPIOx_ODR 三个寄存器会有想要

[color=rgb(51, 51, 51) !important]仔细阅读这几个寄存器的介绍后知道,GPIOx_CRL 是控制 PIN 0-7 的属性的,GPIOx_CRH 控制PIN 8-15,ODR寄存器

[color=rgb(51, 51, 51) !important]当然就是输出数据了,将数据送到这里就行了。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]然后,这几个寄存器的地址是多少?首先看 stm32f103ve.pdf 这个是官方的datasheet、,看第四章, Mmeory Mapping

[color=rgb(51, 51, 51) !important]为什么看这章?会英文都能猜到吧?,看 PORTB 的地址是 0x40010C00 - 0x40010FFF ,这个就是基地址了。基地址

[color=rgb(51, 51, 51) !important]加上偏移量就能找到具体的寄存器。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]例如我需要操作 GPIOB_CRL 的偏移为 00H ,(看STM3210x参考手册.pdf) ODR 寄存器的偏移为 0CH

[color=rgb(51, 51, 51) !important]那么很自然得出

[color=rgb(51, 51, 51) !important]GPIOB_CRL = 0x40010C00

[color=rgb(51, 51, 51) !important]GPIOB_ODR = 0x40010C0C

[color=rgb(51, 51, 51) !important]怎么验证我的结论正确?先看 keil 给的头文件 \Keil\ARM\INC\ST\STM32F10x\stm32f10x_map.h

[color=rgb(51, 51, 51) !important]#define PERIPH_BASE ((u32)0x40000000)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]#define APB2PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x10000)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]#define GPIOB_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]这样怎么算都能算出 0x40010C00 出来吧??ODR 寄存器同理

[color=rgb(51, 51, 51) !important]为了点亮 LED ,我需要将 PB5 (也就是 GPIOB5)设置为输出,并且ODR相应的位写入 1 ,看资料得出 MODE5 是bit 20 21 控制的,CNF5 是bit 22,23

[color=rgb(51, 51, 51) !important]MODE5应该设置 10(0x2) 选择 2MHZ 输出,CNF5 选择00(0x0),通用推挽模式,于是将这个值写入
[color=rgb(51, 51, 51) !important](*volatile unsigned long)0x40010C00 = (2<<20) | (0<<22); // 为简单起见,不管其他位了

[color=rgb(51, 51, 51) !important]楼主你是否能看懂这句C语言??volatile 什么意思什么用?指针的本质是什么?为什么能这样用?2<<20 是什么

[color=rgb(51, 51, 51) !important]意思,为什么能这样用?楼主我真的不是为难你,嵌入式都这么写的,ST的头文件也是这么定义

[color=rgb(51, 51, 51) !important]同理,设置 ODR 寄存器

[color=rgb(51, 51, 51) !important]*(volatile unsigned long *)0x40010C0C = 1<<5;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]*(volatile unsigned long *)0x40010C0C = 0;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]STM32没有SFR ,没有bit,没有sbit 的概念的了。是不是就不如 51 了?

[color=rgb(51, 51, 51) !important]下载运行,还不行,因为GPIOB 的CLK 没有使能,这时其实 GPIOB 是不能工作的,这是STM32特殊的地方,上电默认外设的时钟都是关的,初学者没有注意这里,是可以原谅的,多看看书,多实践,多问问就是了。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]找到问题的原因,则再 RCC_APB2ENR 设置,其中 BIT 3 就是 IOPBEN 是时钟使能位,同上,先找到 RCC_APB2ENR的地址

[color=rgb(51, 51, 51) !important]#define PERIPH_BASE ((u32)0x40000000)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]#define AHBPERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x20000)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]#define RCC_BASE (AHBPERIPH_BASE + 0x1000)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]RCC_APB2ENR 的偏移是 18H ,所以最终得到地址为 0x40021018,操作方法同上

[color=rgb(51, 51, 51) !important]*(volatile unsigned long *)0x40021018 |= 1<<3;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]最终的点LED的程序就完成了。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]void main(void)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]{

[color=rgb(51, 51, 51) !important]*(volatile unsigned long *)0x40021018 |= 1<<3;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]*(volatile unsigned long *)0x40010C00 = (2<<20) | (0<<22);

[color=rgb(51, 51, 51) !important]*(volatile unsigned long *)0x40010C0C = 1<<5;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]while (1)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]{

[color=rgb(51, 51, 51) !important]}

[color=rgb(51, 51, 51) !important]}

[color=rgb(51, 51, 51) !important]如果将寄存器做一个定义,则程序变成如下

[color=rgb(51, 51, 51) !important]#define RCC_APB2ENR *(volatile unsigned long *)0x40021018

[color=rgb(51, 51, 51) !important]#define GPIOB_CRL *(volatile unsigned long *)0x40010C00

[color=rgb(51, 51, 51) !important]#define GPIOB_ODR *(volatile unsigned long *)0x40010C0C

[color=rgb(51, 51, 51) !important]void main(void)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]{

[color=rgb(51, 51, 51) !important]RCC_APB2ENR |= 1<<3;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]GPIOB_CRL = (2<<20) | (0<<22);

[color=rgb(51, 51, 51) !important]GPIOB_ODR = 1<<5;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]while (1)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]{

[color=rgb(51, 51, 51) !important]}

[color=rgb(51, 51, 51) !important]}

[color=rgb(51, 51, 51) !important]RCC_APB2ENR RCC 是时钟寄存器 , APB2 是外设2 ,ENR ,可以理解为 enable

[color=rgb(51, 51, 51) !important]GPIOB_CRL GPIO B control 控制寄存器

[color=rgb(51, 51, 51) !important]GPIOB_ODR GPIO(general purpose input output) B output data register 输出数据寄存器

[color=rgb(51, 51, 51) !important]都是有意义的名字,哪里难记了??而且名字都来自ST的官方 datasheet、这个程序跟你用 51 写的程序我还真的

[color=rgb(51, 51, 51) !important]没看出差别有很大 .....

[color=rgb(51, 51, 51) !important]加入刚才的 GPIOB 寄存器,看看ST的官方库是怎么定义的,

[color=rgb(51, 51, 51) !important]\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\stm32f10x.h

[color=rgb(51, 51, 51) !important]用 UltraEdit 打开,搜索 GPIOB

[color=rgb(51, 51, 51) !important]#define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]#define APB2PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x10000)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]#define GPIOB_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]没错,和keil 里面是一模一样的。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]typedef struct

[color=rgb(51, 51, 51) !important]{

[color=rgb(51, 51, 51) !important]__IO uint32_t CRL;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]__IO uint32_t CRH;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]__IO uint32_t IDR;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]__IO uint32_t ODR;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]__IO uint32_t BSRR;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]__IO uint32_t BRR;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]__IO uint32_t LCKR;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]} GPIO_TypeDef;

[color=rgb(51, 51, 51) !important]其中 __IO 的定义在 \Libraries\CMSIS\CM3\CoreSupport\core_cm3.h 为什么我知道在这个文件里面,因为我会

[color=rgb(51, 51, 51) !important]用 source insight ...

[color=rgb(51, 51, 51) !important]#define __IO volatile

[color=rgb(51, 51, 51) !important]__IO uint32_t CRL 其实就是 volatile uint32_t CRL

[color=rgb(51, 51, 51) !important]为什么用结构体?因为结构体的成员的地址分配(RAM中)是连续(不知道楼主是否懂得,这还是C语言的问题),

[color=rgb(51, 51, 51) !important]而STM32的一个模块的功能寄存器都是连续的,每个寄存器都是相当于 基地址加偏移,跟上面的理论一致

[color=rgb(51, 51, 51) !important]于是就有了结构体指针的用法

[color=rgb(51, 51, 51) !important]跟踪库函数的源代码,例如 GPIO 的 初始化函数

[color=rgb(51, 51, 51) !important]void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]以结构体指针的形式传递 IO 口 GPIO_TypeDef* GPIOx

[color=rgb(51, 51, 51) !important]访问 CRL 寄存器则用成员的形式 GPIOx->CRL;
[color=rgb(51, 51, 51) !important]不需要担心这样做的效率,因为都是地址,也就是指针,最终的效率是直接寄存器操作,效率是非常高的
[color=rgb(51, 51, 51) !important]看不懂库函数,归根究底就是C语言功底不行。不要以为写过几行51就懂C语言了,远的很呢。
[color=rgb(51, 51, 51) !important]还有,STM的库下载的时候包含了很多很多例子,库函数怎么使用在例子里面有很详细的介绍,不用写几行代码
[color=rgb(51, 51, 51) !important]都是复制例子做实验,也很很容易的。
[color=rgb(51, 51, 51) !important]1,ARM 没有SFR,也不需要,SFR 是51的关键字,没有理由 51 有 ARM 就要有。例如ACC,ARM 就没有,但是有R0-R15 ,这些就是架构(architecture 的区别了)
[color=rgb(51, 51, 51) !important]2,STM32的寄存器在官方头文件上面已经全部有定义了,上面已经阐述了。(你看不懂不代表没有吧?)
[color=rgb(51, 51, 51) !important]3,不带库函数的LED程序已经实现了。
[color=rgb(51, 51, 51) !important]

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