灵动MM32 MCU 在嵌入式开发中的应用与代码实现

只看该作者 · 2024-10-9 08:55

随着嵌入式技术的发展，灵动MM32系列微控制器以其高性能、低功耗、丰富的外设资源在市场上逐渐受到开发者的关注。MM32 MCU 系列不仅适用于消费类电子产品，还广泛应用于工业控制、智能家居等领域。本文将以 MM32F103 这一款常见的型号为例，展示如何使用该 MCU 实现 GPIO 控制、UART 通信和 PWM 输出，并分享详细的代码与功能分析，帮助开发者快速上手。

一、灵动 MM32F103 简介灵动 MM32F103 系列微控制器基于 ARM Cortex-M3 内核，具备高达 72MHz 的主频，支持多种低功耗模式。它内置丰富的外设资源，如 UART、SPI、I2C、ADC、PWM 等，能够满足不同场景下的需求，尤其适用于需要高性能计算与低功耗控制的应用场合。

二、项目配置及开发环境

开发工具：MDK-ARM
开发板：MM32F103 核心板
使用模块：GPIO、UART、PWM
项目目标：使用按键控制 LED 的状态，通过 UART 进行串口通信，并使用 PWM 控制 LED 的亮度。

三、代码实现1. 系统初始化及 GPIO 控制

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#include "mm32f10x.h"

#include "mm32f10x_gpio.h"

#include "mm32f10x_rcc.h"

#include "mm32f10x_usart.h"

#include "mm32f10x_tim.h"



// 系统时钟初始化

void SystemInit(void) {

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

}



// GPIO 初始化

void GPIO_Init(void) {

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;



    // LED 引脚配置

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  // 推挽输出

    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);



    // 按键引脚配置

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  // 上拉输入

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

}



// UART 初始化

void UART_Init(void) {

    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;



    // 配置 UART1

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;

    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);



    // 使能 UART1

    USART_Cmd(USART1, ENABLE);

}



// PWM 初始化

void PWM_Init(void) {

    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;



    // 配置定时器2用于 PWM

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999;

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);



    // PWM 配置

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;

    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;

    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 500;  // 默认占空比 50%

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;

    TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);



    // 使能定时器

    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

}



// 主函数

int main(void) {

    SystemInit();

    GPIO_Init();

    UART_Init();

    PWM_Init();



    while (1) {

        // 按键控制 LED

        if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == 0) {

            GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);  // 点亮 LED

        } else {

            GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);  // 熄灭 LED

        }



        // 通过串口发送调试信息

        USART_SendData(USART1, 'H');

        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);

    }

}

四、功能分析

GPIO 控制：代码中使用 GPIO 控制 LED 的亮灭，按下按键时点亮 LED，松开按键时熄灭 LED。GPIO 引脚的初始化过程包括选择推挽输出模式（控制 LED）和上拉输入模式（读取按键状态）。
UART 通信：配置 UART1 进行串口通信，波特率设置为 9600。通过 USART_SendData 函数，系统可以将字符或数据发送到串口进行调试或通信。
PWM 控制：通过定时器 2 实现 PWM 输出，用于控制 LED 的亮度。PWM 初始化过程中设置了占空比为 50%，可以根据实际应用动态调整占空比，从而控制输出信号的占空比。

五、应用场景扩展

工业控制：通过 GPIO 控制各种工业设备的开关状态，如控制继电器、驱动电机等。结合 PWM 功能，系统可以精确地控制电机的转速或 LED 亮度等应用。
物联网设备：通过 UART 与外部传感器或设备进行通信，发送或接收数据，结合无线通信模块可以实现远程控制与数据采集。
智能家居：使用 GPIO 结合传感器可以实现如灯光控制、门锁管理等功能，PWM 控制可以用于调节智能照明设备的亮度。

六、总结灵动 MM32 系列 MCU 具备丰富的外设资源和强大的处理能力，能够满足各种嵌入式开发需求。通过本文的代码示例，开发者可以快速掌握 GPIO 控制、UART 通信和 PWM 控制等基础功能的实现方法。这些功能可以广泛应用于工业控制、物联网和消费电子等领域。