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[STM32H7]

高性能与灵活性的结合:STM32H743ZI开发指南

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万图|  楼主 | 2024-11-27 07:57 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
STM32H743ZI是一款基于Arm Cortex-M7的高性能微控制器,具有480 MHz的主频、丰富的外设和高达1 MB的RAM,特别适合对计算能力和响应速度有较高要求的嵌入式应用场景,如工业控制、音频处理和物联网设备开发。
本文将以一个简单的LED闪烁和UART通信项目为例,帮助大家熟悉STM32H743ZI的开发流程及代码实现。

准备工作在开始之前,您需要以下硬件和软件工具:
  • STM32H743ZI开发板(Nucleo-H743ZI2或类似开发板)
  • ST-Link调试器(集成于Nucleo开发板中)
  • STM32CubeIDE或Keil MDK等开发环境
  • 一个LED和对应的限流电阻(如果需要外部连接LED)

项目目标我们的项目目标是:
  • 配置一个GPIO引脚控制LED闪烁。
  • 配置UART以9600 baud的速率发送数据。
  • 使用中断实现UART数据的接收并回显到终端。

硬件连接在Nucleo-H743ZI2开发板上:
  • LED引脚连接到PB0(板载LED也可使用)。
  • UART使用USART3,TX引脚为PB10,RX引脚为PB11。
  • 使用USB转TTL模块连接USART3以便观察数据(根据需求)。

代码实现下面是项目的主要代码,基于STM32Cube HAL库:
#include "main.h"

UART_HandleTypeDef huart3;
uint8_t rx_buffer[1]; // 用于接收数据的缓冲区

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_USART3_UART_Init(void);

int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_USART3_UART_Init();

    // 开启UART接收中断
    HAL_UART_Receive_IT(&huart3, rx_buffer, 1);

    while (1)
    {
        // LED闪烁
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0);
        HAL_Delay(500); // 500ms延时
    }
}

// 中断回调函数
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if (huart->Instance == USART3)
    {
        // 回显接收到的数据
        HAL_UART_Transmit(&huart3, rx_buffer, 1, HAL_MAX_DELAY);
        // 重新开启接收中断
        HAL_UART_Receive_IT(&huart3, rx_buffer, 1);
    }
}

// 系统时钟配置
void SystemClock_Config(void)
{
    // 此处为时钟配置代码,由STM32CubeMX生成
}

// GPIO初始化
static void MX_GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

    // 配置PB0为输出模式(LED)
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
}

// USART3初始化
static void MX_USART3_UART_Init(void)
{
    huart3.Instance = USART3;
    huart3.Init.BaudRate = 9600;
    huart3.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
    huart3.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
    huart3.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    huart3.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    huart3.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
    huart3.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
    if (HAL_UART_Init(&huart3) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
}

// 错误处理函数
void Error_Handler(void)
{
    while (1)
    {
        // 错误指示:LED快速闪烁
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0);
        HAL_Delay(100);
    }
}
代码分析
  • 主函数逻辑

    • 初始化系统时钟、GPIO和UART。
    • 在主循环中定时闪烁LED,表明程序运行正常。
  • UART中断

    • 使用HAL_UART_Receive_IT启动中断接收。
    • 在中断回调函数中实现回显功能,并重新开启接收中断。
  • 模块化设计

    • 时钟配置、GPIO和UART初始化均分模块处理,方便代码维护和功能扩展。

项目验证编译代码并烧录到STM32H743ZI开发板,打开串口终端软件(如PuTTY或串口助手),设置波特率为9600。
  • 您会看到LED以0.5秒的周期闪烁。
  • 在串口终端中发送任意字符,MCU将会回显接收到的数据。

扩展应用
  • 使用DMA优化UART数据传输,减少CPU占用。
  • 增加按键输入,控制LED的闪烁速度。
  • 利用FreeRTOS实现多任务管理,如分离UART通信和LED控制任务。

总结STM32H743ZI的高性能处理能力为开发复杂嵌入式系统提供了强大的支持。通过本文的简单实例,您可以快速上手并进一步探索更多功能。未来,我们将分享更多基于STM32系列的高级应用。

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沙发
公羊子丹| | 2024-11-27 07:57 | 只看该作者
好详细的教程,刚好我的板子是H743ZI,立刻试试!

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板凳
周半梅| | 2024-11-27 07:58 | 只看该作者
如果加上FreeRTOS的代码实现就更完美了!

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地板
帛灿灿| | 2024-11-27 07:58 | 只看该作者
这个例子太棒了,我刚入门就可以跟着做!

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5
童雨竹| | 2024-11-27 07:58 | 只看该作者
之前一直没搞懂中断回调,看了这篇终于明白了!

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6
Wordsworth| | 2024-11-27 07:59 | 只看该作者
能不能讲一下如何用DMA实现UART优化啊?很感兴趣!

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7
Pulitzer| | 2024-11-27 07:59 | 只看该作者
这板子性能很强啊,可以做AI边缘计算吗?

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8
Bblythe| | 2024-11-27 08:00 | 只看该作者
还没用过STM32H7系列,看起来很诱人,得买块板子玩玩!

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9
Uriah| | 2024-11-27 08:00 | 只看该作者
如果用CubeMX生成代码,是不是更方便一些?

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10
Clyde011| | 2024-11-27 08:00 | 只看该作者
串口回显很实用,建议加上接收多字节的例子!

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