STM32 MCUs 技术知识点合集

只看该作者 · 2023-7-31 16:11

0 摘记
0.1 SMPS(开关电源)提供电源
      选择MCU时一定要注意是否支持SMPS 电源供应，因为同型号同封装的MCU，支持SMPS和不支持的 PIN map有细微差，不完全兼容
0.2 各mcu datasheet的 ordering information 都有详细选型代码，标明是否支持SMPS
0.3 大部分同封装同pin数的mcu基本满足pin对pin兼容(GPIO,io复用功能或有不同)，但要注意SMPS支持与否。
   0.3.1 比如同pin数LQPF封装的stm32f10xx stm32f4xx  stm32L4x1~x6 ，R5/7, S5/7 基本都兼容，
            但是R9和S9 因为支持camera就与前者有些许不兼容的地方。
   0.3.2 这仅是对gpio而言，复用功能和特定功能没有考虑在列。
0.4 stm 系列的mcu ， BOOT1 一般都是 PB2
0.5 NVIC 和 SCB 的教程 atk的《StM32F429 FreeRTOS 开发手册》的4.1 章节
   0.5.1 STM32 家族的MCU,  抢占优先级+次级优先级合并设定占  4bit
            查询文件  stm32xxxx.h //  xxxxx---> mcu具体型号

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0.5.2 不同厂商的 mcu，NVIC  抢占优先级+ 次级优先级  自我设定
0.6 __MPU : 内存保护单元
0.7 自设文件，自定义项解析
   0.7.1  global_def.h :       定义供所有mcu，所有项目使用公共宏
               bsp_glbtree_xxx.h : 定义仅供指定开发平台使用的公共宏，如 _pdra,表示这些宏仅供Pandora 开发平台使用
               mcu_sys_head.h ：设置仅供本项目使用到的头文件，设备和变量等
      0.7.2 BSP_BD_xx ：一般针对开发平台 on board 板载的项
               BSP_EX_xx :    一般针对  开发平台 outside  board  板外扩展的
               BSP_xxx_xC:    核心板板载
               BSP_xxx_xM: 底板主板板载
               MCU_xx    :    针对 MCU内部设备
      0.7.3 GPIO文件
            0.7.3.1 MCU_GPIO  MCU各接口模块的gpio配置api
      0.7.4
0.8 关于 M4和M4F
      第三方厂商会根据自己的产品线增加或裁剪 arm 给定的 cortex m核内模组
      带FPU(浮点数运算单元) 的是 M4F；不带的是 M4
      当然这并不是严格规定的，stm带fpu 的 mcu ，有的资料标注是M4 ，有些则标注的是M4F
0.9  关于编译工具的宏定义
   0.9.1  __CC_ARM ---> ARM Realview MDK
   0.9.2  __ICCARM__ ---> IAR EWARM
   0.9.3  __GNUN__ --->  GNU Compiler Collection
0.10  stm32xxxx.h(如stm32l4xx.h#237) 的 #define  POSITION_VAL(VAL)    (__CLZ(__RBIT(VAL)))
               http://www.openedv.com/thread-94750-1-1.html
   0.10.1 POSITION_VAL ---》获取VAL值的最高位位数
   0.10.2
0.11 如果使用了 rtos，尽量不要频繁反复触发mcu的硬件中断(红外遥控就依赖硬件定时器的中断去扫描接收器，捕获信号)
0.12

只看该作者 · 2023-7-31 16:11

1  SysTick 时钟配置，基于HAL库 :xxxx_hal_cortex.c
  1.0  HAL_Init()执行时就执行使能了 systick时钟的程序，并装载了一个默认值，一直反复循环倒计时。
      具体是 core_cm4.h中的内部api ：SysTick_Config()

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1.1 Systick底层寄存器结构体（core_cmx.h）

只看该作者 · 2023-7-31 16:13

下图是野火《零死角玩转stm32》p152；要注意的是《cortex-m3权威指南》p134页截取，该资料systick控制及状态寄存器的bit2的解释有误

只看该作者 · 2023-7-31 16:21

1.2 时钟
1.2.0 来源
SysTick的时钟<----HCLK or HCLK/8<-----AHB<-----SYSCLK(mcu主频)
1.2.1 时钟选择 api （xxxx_hal_cortex.c）选择全频HCLK或者HCLK/8

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1.2.2 参数（xxxx_hal_cortex.h

只看该作者 · 2023-7-31 16:22

1.2.3 说明
         SysTick->CTRL 的bit2 决定systick的时钟源来自哪里
         1.2.3.1  HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);
                  表示取stm32 的HCLK (stm32f429的HCLK)
         1.2.3.2 HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK_DIV8);
                  表示取stm32 的HCLK/8  (HCLK是72MHz，systick的时钟就是9MHz)
   1.2.4 注意， stm32中文参考手册_v10.pdf p56 时钟树对systick的时钟源解释的有误，


  1.3 底层systick产生中断的时基 api：SysTick_Config(uint32_t ticks)的使用。（core_cmx.h）

只看该作者 · 2023-7-31 16:23

该api 默认使用的是mcu主频时钟，并开启了systick中断服务

   以stm32f429，180MHz主频为例，systick->val 减小1，耗时 1/180 us
   如果要设置1us的中断时基，那么形参 ticks = 180；SysTick_Config(180) 就等于每1us产生一次中断
   如果要设置1ms的中断时基，那么形参 ticks = 180000；SysTick_Config(180000) 就等于每1ms产生一次中断

只看该作者 · 2023-7-31 16:23

2  stm32的启动模式(以stm32f429为例)
2.0 信息
   2.0.1  参考资料《野火零死角玩转stm32f429》 p1002 第52章节
   2.0.2  网站  https://mp.weixin.qq.com/s?src=11×tamp=1572844092&ver=1953&signature=2oUDILilsbVFfZY2cM*wu2Ma93S674J92oxTPY5TthsdYsUeUHrdfEhaozVoHzohhM-RkVKnUNAbFpV8JurB15NQvC8mzOGjzfuPPvVekzTMR6NFikIx5lyNtqxffsVX&new=1

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2.1 基本知识
2.1.1 图解

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2.1.2 用户闪存启动，就是从mcu的内部flash启动，这是最常用的方式
2.1.3 系统存储器启动 boot0/1 = （1,0）常用于串口下载

只看该作者 · 2023-7-31 16:25

   注意！ F429的mcu不要使用这个软件下载
         下载完程序后把 boot0/1 调整到（0，x），然后按复位键，程序才启动
   2.1.4 从mcu内嵌sram启动，一般用于调试
2.2
3 中断系统
3.1  前述
   3.1.1  web
            https://blog.csdn.net/qq_38410730/article/details/79829983
            https://blog.csdn.net/wuyuzun/article/details/72783152
            http://blog.sina.com.cn/s/blog_b1ed84120101fmlq.html
   3.1.2
3.2 NVIC
   3.2.0  前述
         3.2.0.1 armv7-m 抢占优先级+次级优先级设置位宽最高是  8bit
                     但是 STM32 MCUs,  抢占优先级+次级优先级设置位宽是 4bit
                        查询文件 stm32xxxx.h //  xxxxx---> mcu具体型号

只看该作者 · 2023-7-31 16:27

      3.2.0.2 armv7-m 最多可以设置 8个 nvic group；
                     但是 stm32 mcu 只有 4 个 NVIC_PRIORITYGROUP，
                     NVIC_PRIORITYGROUP_ x  由  SCB->AIRCR[10:8]  决定；
   3.2.1  三要素：组 NVIC_PRIORITYGROUP_x;       抢占优先级 ;       响应优先级(次级优先级)
                           NVIC_PRIORITYGROUP_0                      0                   0~15
                           NVIC_PRIORITYGROUP_1                      0,1                   0~7
                           NVIC_PRIORITYGROUP_2                      0~3                   0~3
                           NVIC_PRIORITYGROUP_3                      0~7                   0,1
                           NVIC_PRIORITYGROUP_4                      0~15                0
         优先顺序    0 > 1 …> 4                                  0 > 1 …> 15             0 > 1 …> 15

只看该作者 · 2023-7-31 16:28

只看该作者 · 2023-7-31 16:31

   3.2.2 原则：
         3.2.2.1 对于多cortexm核心的 stm32 mcu而言，组最优先，高组可以抢低阻；
         3.2.2.2 同组高抢占可以抢占低抢占（可嵌套）;同组同抢占级，高响应的先执行，低的后执行，
         3.2.2.3 高响应级不能抢占低响应（不可嵌套），要等待上一个执行完毕才可执行。
   3.2.3  对于加入了FreeRTOS的pjt 而言，NVIC group 只能设置为  NVIC_PRIORITYGROUP_4
3.3
4 SCB ：System Control Block
4.1 前述
      4.1.1  相关定义所在文件  core_cmx.h

只看该作者 · 2023-7-31 16:31

只看该作者 · 2023-7-31 16:31

只看该作者 · 2023-7-31 16:31

         对  SCB->AIRCR  或  0x05fa0004  将会强行复位 MCU
      4.1.2
      4.1.3
4.2
5

只看该作者 · 2023-12-29 07:25

但是，由于变压器存在漏感，