高效应用STM32G431：一个详细入门指南

只看该作者 · 2024-12-13 07:39

STM32系列微控制器因其高性能和丰富的外设支持在嵌入式开发领域备受欢迎。在本文中，我们将以STM32G431为例，详细介绍其特性，并通过一个LED灯控制的示例代码，帮助读者快速上手。

STM32G431简介STM32G431是意法半导体推出的一款基于ARM Cortex-M4内核的微控制器。它的主要特点包括：

主频：高达170 MHz。
存储：最高128 KB的SRAM和512 KB的Flash存储。
丰富外设：支持CAN、I2C、SPI、UART等通信接口。
高级功能：包括硬件浮点单元(FPU)、高级PWM生成器等。

这一系列微控制器非常适合需要高计算性能和精确外设控制的应用，例如工业控制、电机驱动和消费电子产品。
硬件连接本次示例中，我们使用STM32G431的GPIO引脚连接一个LED灯：

LED灯的正极连接到GPIO引脚（如PA5）。
LED灯的负极通过一个220欧姆的电阻连接到GND。
电源和地分别接到STM32G431的VDD和GND。

软件开发环境开发STM32应用程序通常需要以下工具：

STM32CubeMX：用于生成初始化代码。
Keil MDK 或 STM32CubeIDE：编写和调试代码。
ST-LINK调试器：用于将代码烧录到MCU中。

示例代码：LED闪烁下面的代码展示了如何使用STM32G431的GPIO控制一个LED灯闪烁。

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#include "stm32g4xx.h"



void SystemClock_Config(void);

void GPIO_Init(void);

void delay_ms(uint32_t ms);



int main(void) {

    HAL_Init();

    SystemClock_Config();

    GPIO_Init();



    while (1) {

        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);

        delay_ms(500); // 延迟500毫秒

    }

}



void SystemClock_Config(void) {

    RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};

    RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};



    RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;

    RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;

    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;

    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;

    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 1;

    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 10;

    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV7;

    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = RCC_PLLQ_DIV2;

    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = RCC_PLLR_DIV2;

    HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);



    RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK

                                | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;

    RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;

    RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;

    RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

    RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

    HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_4);

}



void GPIO_Init(void) {

    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();



    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;

    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;

    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

}



void delay_ms(uint32_t ms) {

    HAL_Delay(ms);

}

代码解析

系统时钟配置：SystemClock_Config函数配置STM32G431的主频，确保MCU运行在最高性能模式。
GPIO初始化：GPIO_Init函数将PA5配置为推挽输出模式，用于驱动LED灯。
主循环：主循环中，HAL_GPIO_TogglePin函数每隔500ms切换LED的状态，实现闪烁效果。

编译与下载

在STM32CubeMX中生成基础工程，确保引脚PA5配置为GPIO输出。
在开发环境中替换生成的代码文件，加入上述代码。
通过ST-LINK将编译后的固件下载到STM32G431开发板中。

测试结果运行程序后，LED灯应以0.5秒的周期闪烁。如果需要调整频率，可以修改delay_ms中的延迟时间。
总结本文从硬件连接到代码实现，详细讲解了如何使用STM32G431控制LED灯。通过这一简单的例子，希望大家能够快速熟悉STM32G431的开发流程。未来，我们还可以探索更多高级功能，例如PWM控制、CAN通信等。