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[STM32G4]

探索STM32G431:高性能与代码实践

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Uriah|  楼主 | 2025-1-23 07:48 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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。
    如果你对 STM32 系列微控制器感兴趣,可以进一步探索 STM32CubeMX 工具生成的初始化代码,以便快速开发。


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沙发
公羊子丹| | 2025-1-23 07:48 | 只看该作者
这个例子很实用,刚好解决了我项目中的需求。

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板凳
周半梅| | 2025-1-23 07:48 | 只看该作者
请问代码中的 PWM 输出频率是怎么计算的?

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地板
帛灿灿| | 2025-1-23 07:49 | 只看该作者
STM32G431 的定时器功能真的很强大,点赞!

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5
童雨竹| | 2025-1-23 07:49 | 只看该作者
我用 STM32F4 系列的,换成 G431 要改哪些地方?

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6
万图| | 2025-1-23 07:49 | 只看该作者
看到这篇文章,我决定入手一块 STM32G4 的开发板试试。

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7
Wordsworth| | 2025-1-23 07:49 | 只看该作者
UART 部分解释得很清楚,新手也能看懂。

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8
Bblythe| | 2025-1-23 07:50 | 只看该作者
如果能加点 ADC 的使用例子就更好了。

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9
Pulitzer| | 2025-1-23 07:50 | 只看该作者
PWM 配置那块是不是可以支持更高频率?

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Clyde011| | 2025-1-23 07:50 | 只看该作者
STM32CubeMX 是个神器,用它生成代码真的很省事。

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