STM32F103知识点简介

只看该作者 · 2024-3-31 17:52

一、STM32 启动过程
通过Boot引脚设定,寻找初始地址
初始化栈指针 __initial_sp
指向复位程序 Reset_Hander
设置异常中断 HardFault_Handler
设置系统时钟 SystemInit
调用C库函数 _main

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二、介绍GPIO
GPIO 8种工作模式（gpio_init.GPIO_Mode）：
（1） GPIO_Mode_AIN 模拟输入
（2） GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入
（3） GPIO_Mode_IPD 下拉输入
（4） GPIO_Mode_IPU 上拉输入
（5） GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出
（6） GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出
（7） GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出
（8） GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出
APB2负责 AD，I/O，高级TIM，串口1。
APB1负责 DA，USB，SPI，I2C，CAN，串口2345，普通TIM，PWR

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三、UART
问题一：串行通信方式介绍？
同步通信：I2C 半双工，SPI 全双工
异步通信：RS485 半双工、RS232 全双工
问题二：串口配置？
串口设置的一般步骤可以总结为如下几个步骤：
（1）串口时钟使能，GPIO时钟使能
（2）串口复位
（3）GPIO端口模式设置
TX的GPIO工作模式为：GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
RX的GPIO工作模式为：GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入

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（4）串口参数初始化
主要包含：波特率设置（115200）、8个数据位、1个停止位、无奇偶校验位、无硬件数据流控制、收发模式。
（5）开启中断并且初始化NVIC（如果需要开启中断才需要这个步骤）
（6）使能串口
（7）编写中断处理函数

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问题三：USART主要特点？
（1）全双工操作（相互独立的接收数据和发送数据）；
（2）同步操作时，可主机时钟同步，也可从机时钟同步；
（3）独立的高精度波特率发生器，不占用定时/计数器；
（4）支持5、6、7、8和9位数据位，1或2位停止位的串行数据桢结构；
（5）由硬件支持的奇偶校验位发生和检验；
（6）数据溢出检测；
（7）帧错误检测；
（8）包括错误起始位的检测噪声滤波器和数字低通滤波器；
（9）三个完全独立的中断，TX发送完成、TX发送数据寄存器空、RX接收完成；
（10）支持多机通信模式；
（11）支持倍速异步通信模式。

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四、I2C
问题一：I2C 总线在传送数据过程中共有三种类型信号？
（1）开始信号：SCL 为高电平时，SDA 由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
（2）结束信号：SCL 为高电平时，SDA 由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
（3）应答信号：接收数据的 IC 在接收到 8bit 数据后，向发送数据的 IC 发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU 向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU 接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。

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问题二：I2C配置主机模式端口该怎么配置？
硬件模式：复用开漏输出、既不上拉也不下拉。（快速模式：400 Kbit/s）
软件模拟：推挽输出、配置上拉电阻。

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问题三：I2C仲裁机制？
I2C 仲裁机制，理解了线“与”（Wired-AND），就一目了然了。
简单说，它遵循“低电平优先”的原则，即谁先发送低电平谁就会掌握对总线的控制权。

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五、SPI
问题一：SPI需要几根线？
SPI 接口一般使用 4 条线通信：
MISO 主设备数据输入，从设备数据输出。
MOSI 主设备数据输出，从设备数据输入。
SCLK 时钟信号，由主设备产生。
CS 从设备片选信号，由主设备控制。

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问题二：SPI通信的四种模式？
SPI 有四种工作模式，各个工作模式的不同在于 SCLK 不同, 具体工作由 CPOL，CPHA 决定。
（1）CPOL: (Clock Polarity)，时钟极性：
SPI的CPOL，表示当SCLK空闲idle的时候，其电平的值是低电平0还是高电平1：
CPOL=0，时钟空闲idle时候的电平是低电平，所以当SCLK有效的时候，就是高电平，就是所谓的active-high；
CPOL=1，时钟空闲idle时候的电平是高电平，所以当SCLK有效的时候，就是低电平，就是所谓的active-low；

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（2）CPHA:(Clock Phase)，时钟相位：
相位，对应着数据采样是在第几个边沿（edge），是第一个边沿还是第二个边沿，
0对应着第一个边沿，1对应着第二个边沿。对于：
CPHA=0，表示第一个边沿：
对于CPOL=0，idle时候的是低电平，第一个边沿就是从低变到高，所以是上升沿；
对于CPOL=1，idle时候的是高电平，第一个边沿就是从高变到低，所以是下降沿；
CPHA=1，表示第二个边沿：
对于CPOL=0，idle时候的是低电平，第二个边沿就是从高变到低，所以是下降沿；
对于CPOL=1，idle时候的是高电平，第一个边沿就是从低变到高，所以是上升沿

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问题三：该如何确定使用哪种模式？
（1）先确认从机需求的 SCLK 极性，不工作时是在低电位还是高电位，由此确认 CPOL 为 0 或 1。
看原理图，我们设置串行同步时钟的空闲状态为高电平所以我们选择 SPI_CPOL_High。
也就是CPOL为1
（2）再由slave芯片 datasheet 中的时序图确认 slave 芯片是在 SCLK 的下降沿采集数据，还是在SCLK的上升沿。

只看该作者 · 2024-3-31 17:56

翻译一下：
W25Q32JV通过SPI兼容总线访问，包括四个信号:串行时钟(CLK)，芯片选择(/CS)，串行数据输入(DI)和串行数据输出(DO)。标准SPI指令使用DI输入引脚串行地将指令、地址或数据写入CLK上升沿上的设备。DO输出引脚用于从CLK下降沿上的设备读取数据或状态。支持模式0(0,0)和3(1,1)的SPI总线操作。模式0和
模式3关注的是当SPI总线主端处于待机状态，数据没有被传输到串行Flash时CLK信号的正常状态。对于模式0，在下降和上升时，CLK信号通常是低的
边缘/ CS。对于模式3，在/CS的下降和上升边缘上CLK信号通常是高的。
既然串行同步时钟的空闲状态为高电平，这里我们选择第二个跳变沿，所以选择 SPI_CPHA_2Edge。
也就是CPHA为1
即，我们选择的是模式3(1,1)。

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六、CAN
问题一：CAN总结介绍一下？
CAN控制器根据 CAN_L 和 CAN_H上的电位差来判断总线电平。总线电平分为显性电平和隐性电平，二者比居其一。发送方通过使总线电平发生变化，将消息发送给接收方。
问题二：CAN初始化配置步骤?
（1）配置相关引脚的复用功能，使能CAN时钟
（2）设置CAN工作模式及波特率等（CAN初始化环回模式,波特率500Kbps ）
（3）设置滤波器
问题三：CAN发送数据格式?
CanTxMsg TxMessage;
TxMessage.StdId=0x12; // 标准标识符
TxMessage.ExtId=0x12; // 设置扩展标示符
TxMessage.IDE=CAN_Id_Standard; // 标准帧
TxMessage.RTR=CAN_RTR_Data; // 数据帧
TxMessage.DLC=len; // 要发送的数据长度发送8个字节
for(i=0;i<len;i++)
TxMessage.Data[i]=msg[i]; //数据

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七、DMA
问题一：DMA介绍？
直接存储器存取(DMA) 用来提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输。无须CPU干预，数据可以通过DMA快速地移动，这就节省了CPU的资源来做其他操作。
问题一：DMA传输模式有几种？
DMA_Mode_Circular 循环模式
DMA_Mode_Normal 正常缓存模式
应用场景：GPS、蓝牙，都是用的循环采集，DMA_Mode_Circular模式。

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八、中断
问题一：描述一下中断的处理流程？
（1）初始化中断，设置触发方式是上升沿/下降沿/双沿触发。
（2）触发中断，进入中断服务函数
问题二：STM32的中断控制器支持多少个外部中断？
STM32的中断控制器支持19个外部中断/事件请求：
从图上来看，GPIO 的管脚 GPIOx.0~GPIOx.15(x=A，B，C，D，E，F，G)分别对应中断线 0 ~ 15。
另外四个EXTI线的连接方式如下：
● EXTI线16连接到PVD输出
● EXTI线17连接到RTC闹钟事件
● EXTI线18连接到USB唤醒事件
● EXTI线19连接到以太网唤醒事件(只适用于互联型产品)
中断服务函数列表：
IO口外部中断在中断向量表中只分配了7个中断向量，也就是只能使用7个中断服务函数。
EXTI0_IRQHandler
EXTI1_IRQHandler
EXTI2_IRQHandler
EXTI3_IRQHandler
EXTI4_IRQHandler
EXTI9_5_IRQHandler
EXTI15_10_IRQHandler

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九、时钟系统
问题一：STM32有几个时钟源？
STM32 有5个时钟源:HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。
①、HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz，精度不高。
②、HSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，频率范围为4MHz~16MHz。
③、LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz，提供低功耗时钟。　
④、LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。
⑤、PLL为锁相环倍频输出，其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2。倍频可选择为2~16倍，但是其输出频率最大不得超过72MHz。

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十、低功耗模式
问题一：低功耗模式有几种？唤醒方式是什么？