随着嵌入式系统的发展,STMicroelectronics 提供了一系列功能强大的微控制器,其中 STM32G431 凭借其出色的性能和灵活性受到工程师的青睐。本文将详细探讨 STM32G431 的功能特点,并通过代码示例展示如何使用它实现一些基本功能。
STM32G431 的核心特点STM32G431 属于 STM32G4 系列,基于 ARM Cortex-M4 内核,主频高达 170MHz。以下是其主要特点:
- 集成浮点运算单元 (FPU),支持复杂数学计算。
- 多达 128 KB 的 SRAM 和 512 KB 的 Flash 存储。
- 丰富的外设接口,包括 CAN、SPI、I2C、UART 等。
- 支持多达 5 个 ADC 通道,适合高精度信号采集。
- 内置的定时器可用于 PWM 输出、信号捕获等应用。
下面我们通过代码实践,展示如何使用 STM32G431 实现 UART 通信、GPIO 控制以及 PWM 输出。
示例代码以下代码基于 STM32G431 使用 HAL 库实现以下功能:
- 初始化 UART,配置为 115200 波特率。
- 控制 GPIO 输出,用于点亮 LED。
- 使用定时器输出 PWM 信号。
#include "main.h"
#include "stm32g4xx_hal.h"
UART_HandleTypeDef huart2;
TIM_HandleTypeDef htim3;
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_USART2_UART_Init(void);
static void MX_TIM3_Init(void);
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_USART2_UART_Init();
MX_TIM3_Init();
// 启动PWM
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
char msg[] = "Hello, STM32G431!\r\n";
while (1)
{
// 通过 UART 发送信息
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)msg, sizeof(msg) - 1, HAL_MAX_DELAY);
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0); // 切换 LED 状态
HAL_Delay(500); // 延迟 500ms
}
}
void SystemClock_Config(void)
{
// 配置时钟为 170MHz
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 = 2;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 85;
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);
}
static void MX_GPIO_Init(void)
{
// 初始化 GPIO,用于 LED 输出
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
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);
}
static void MX_USART2_UART_Init(void)
{
// 配置 UART2
huart2.Instance = USART2;
huart2.Init.BaudRate = 115200;
huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
HAL_UART_Init(&huart2);
}
static void MX_TIM3_Init(void)
{
// 配置定时器 TIM3,用于 PWM 输出
__HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
htim3.Instance = TIM3;
htim3.Init.Prescaler = 84 - 1;
htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim3.Init.Period = 1000 - 1;
htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
HAL_TIM_PWM_Init(&htim3);
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 500; // 占空比50%
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);
}
总结通过本文的实践代码,我们展示了如何利用 STM32G431 的 UART、GPIO 和 PWM 功能来构建一个基本应用。STM32G431 的强大性能和丰富外设为工程师提供了极大的设计灵活性。在实际项目中,还可以通过优化代码结构和配置来实现更复杂的功能。
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