本帖最后由 wolfgang2015 于 2017-6-17 10:51 编辑
一、实验开始之前二、实验过程0、上次实验回顾 上次实验中，我们通过STM32CubeMX创建了通过按键捕获中断，实现LED变频闪亮的工程，通过不断按下用户键实现LED，让LED从延时512开始，逐次减半延时至0的规律循环。 回顾实验，有几个核心函数出现在试验中： 1、按键功能并没有接其它元器件,只使用了MCU上GPIO的中断捕获功能,用到的中断回调函数 void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_tGPIO_Pin),在中断使能情况下，当捕获到了对应中断，进入中断回调函数中，执行中断代码逻辑。在HAL库中。
2、调用这个回调函数的函数为： void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_tGPIO_Pin) 而， 这个函数是由void EXTI4_15_IRQHandler(void)中调用，EXTI4_15_IRQHandler是在启动汇编文件中的中断向量表中供ARM系统调用。当ARM系统产生中断而没有被屏蔽，立即会触发中断函数中的内容。 3、GPIO口的相关定义，B1_Pin、B1_GPIO_Port | GPIO_InitStruct.Pin = B1_Pin;
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这几个引脚的定义在{项目名称}\Inc\ mxconstants.h 文件中，定义内容如下：
| #define B1_Pin GPIO_PIN_13 #define B1_GPIO_Port GPIOC
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GPIO_PIN_13的定义在 {项目名称}\Drivers\STM32L4xx_HAL_Driver\Inc\stm32l4xx_hal_gpio.h 文件中
| ....... #define GPIO_PIN_13 ((uint16_t)0x2000U) /* Pin 13 selected */ ......
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GPIOC的定义在 {项目名称}\Drivers\STM32L4xx_HAL_Driver\Inc\stm32l4xx_hal.h 文件中
| ......... #define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000) /*!< Peripheral base address */ ......... #define AHB2PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x08000000) ........ #define GPIOA_BASE (AHB2PERIPH_BASE + 0x0000) ....... #define GPIOC ((GPIO_TypeDef *) GPIOC_BASE) .......
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这里我们可以发现GPIOA是一个32位的寄存器，每个GPIO引脚都由这个积存器的bit来控制，而且这个寄存器的基地址由GPIOA_BASE 得来，GPIOA_BASE这个基地址是由AHB2PERIPH_BASE + 0x0000得来，AHB2PERIPH_BASE这个基地址是由 PERIPH_BASE +0x08000000得来；PERIPH_BASE这个基地址是由(uint32_t)0x40000000。 这种用基址+偏移的方法来定义常量很不错，寄存器往往有一个固定的地址，如果编译、移植，如果偏移不变，只需要更换基址即可。
GPIO_TypeDef结构体是在{项目名称}\Drivers\CMSIS\Device\ST\STM32L4xx\Include\stm32l476xx.h
| typedef struct { __IO uint32_t MODER; /*!< GPIO port mode register, Address offset: 0x00 */ __IO uint32_t OTYPER; /*!< GPIO port output type register, Address offset: 0x04 */ __IO uint32_t OSPEEDR; /*!< GPIO port output speed register, Address offset: 0x08 */ __IO uint32_t PUPDR; /*!< GPIO port pull-up/pull-down register, Address offset: 0x0C */ __IO uint32_t IDR; /*!< GPIO port input data register, Address offset: 0x10 */ __IO uint32_t ODR; /*!< GPIO port output data register, Address offset: 0x14 */ __IO uint32_t BSRR; /*!< GPIO port bit set/reset register, Address offset: 0x18 */ __IO uint32_t LCKR; /*!< GPIO port configuration lock register, Address offset: 0x1C */ __IO uint32_t AFR[2]; /*!< GPIO alternate function registers, Address offset: 0x20-0x24 */ __IO uint32_t BRR; /*!< GPIO Bit Reset register, Address offset: 0x28 */ __IO uint32_t ASCR; /*!< GPIO analog switch control register, Address offset: 0x2C */ } GPIO_TypeDef;
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GPIO_PIN_SET、GPIO_PIN_RESET的定义在{项目名称}\Drivers\STM32L4xx_HAL_Driver\Inc\stm32l4xx_hal_gpio.h 文件中
4、GPIO口的模式: [url=]上升沿触发[/url]
| ...... GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_IT_RISING; ......
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GPIO_MODE_IT_RISING的定义在 {项目名称}\Drivers\STM32L4xx_HAL_Driver\Inc\stm32l4xx_hal_gpio.h 文件中
| .... #define GPIO_MODE_IT_RISING (0x10110000U) /*!< External Interrupt Mode with Rising edge trigger detection */ ......
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5、外部中断初始化并中断使能。
| ...... HAL_NVIC_SetPriority(EXTI4_15_IRQn, 0, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI4_15_IRQn); ......
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中断的相关初始化和使能，在{项目名称}\Drivers\STM32L4xx_HAL_Driver\Inc\stm32l4xx_hal_cortex.h 文件中。
1、新实验设想 GPIO的输出、中断捕获功能原理熟悉之后，可以进一步设想，能否对实验进行改进，利用CPU的定时器作为参照灯或心跳灯，检测程序是否运行；并利用串口将按键后改变的延时值输出到上位机进行展示。 A）定时器设置： 使用CubeMX打开芯片引脚设置，将定时器1的时钟源设置为内部时钟。
系统时钟频率设置为80MHz
在定时器功能中设置如下： 设置预分频40000-1(0~39999)，计数时间1000-1(0~1999)，确定每次中断计数就是一个2000次计数，每次计数是1ms，。
定时器中断使能。
B）串口设置： 选择功能树上Usart2，为异步模式，VCP仅使用了Rx和Tx 并无流控，因此硬件流控为禁用： 设定PIN脚 PA2为Usart_TX,PA3为Usart_RX。
在串口功能中设置如下：
波特率：115200，数据长度，8bits，起停位1bit，其他的保持默认
USART2 中断使能
GPIO口及标签设置如上图 设置完以上内容后，通过CubeMX创建试验代码。
CubeMX创建的实验代码有专门的章节介绍，这里介绍分析省略。
2、实验步骤 A）定时器设置： 定时器设置虚要外界一个LED或者蜂鸣器,通过GPIO F4口来进行控制 先设置好定时器的回调函数,通过回调函数控制LED的闪亮和熄灭： 在mxconstants.h 文件定义定时器的GPIO引脚，GPIO的相关设置参考前面的设置方法：
| ...... #define LDTimer_Pin GPIO_PIN_4 #define LDTimer_GPIO_Port GPIOF .......
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在main.h设置定时器控制的LED相关控制函数
| ...... #define TIMERLED(STA) (STA)?HAL_GPIO_WritePin(LDTimer_GPIO_Port,LDTimer_Pin,GPIO_PIN_SET):HAL_GPIO_WritePin(LDTimer_GPIO_Port,LDTimer_Pin,GPIO_PIN_RESET) ......
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定义定时器回调函数中的内容：
| ....... static uint8_t staTimer = ON; ...... void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { TIMERLED(staTimer); staTimer = !staTimer; } ......
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在main()函数中主循环里设置启动定时器： | ....... //TIME启动; HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1); ......
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B）串口设置： 先设置串口的发送数据缓冲区和接收缓冲区 在main.h 文件定义发送和接收缓冲区的大小：
| ...... #define RxBufferSize 64 #define TxBufferSize 64 .......
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在main.c文件中定义发送和接收缓冲区的数组： | ...... static uint8_t Rx_Buffer[RxBufferSize] = { 0 }; static uint8_t Tx_Buffer[TxBufferSize] = { 0 }; .......
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在非DMA方式下实现串口通信时需要设置以下内容： 在Usart2的初始化函数（MX_USART2_UART_Init）中，设置中断和数据接收缓冲区 | ...... HAL_UART_Receive_IT(&huart2,Rx_Buffer,RxBufferSize); .......
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在Main.c文件中，设置好串口中断回调函数: | ........ void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart){ if (huart==&huart2){ //printf("Rx: %s \n",Rx_Buffer); //设置好Printf方式输出后可去掉注释符号 .........//捕获中断后，将接收到的缓冲数据，进行数据处理的函数（这里略） HAL_UART_Receive_IT(&huart2,Rx_Buffer,RxBufferSize); } } .......
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在Main.c文件中，设置好发送数据函数 | ........ static uint8_t *TxBuffer; static uint32_t StrN; //设置动态字符串长度值 ........ void SendWithOutDMA_Len(void) { TxBuffer = (uint8_t *) malloc(StrN * sizeof(uint8_t)); .......//组织TxBuffer 将发送的字符串拼接起来； HAL_UART_Transmit(&huart2, TxBuffer, StrN, 0xff); free(TxBuffer); } .......
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将 SendWithOutDMA_Len();函数放到需要发送数据的功能下便可实现串口发送数据； 这里将函数放在按键响应函数中： | ........ void KeyPass(void) { ........ //按键发送数据 SendWithOutDMA_Len(); ...... } .......
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通过Printf函数进行串口输出设置： | ........ /* USER CODE BEGIN Includes */ ....... #ifdef __GNUC__ /* With GCC, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf set to 'Yes') calls __io_putchar() */ #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch) #else #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f) #endif /* __GNUC__ */ ...... /* USER CODE END Includes */ .......
/* USER CODE BEGIN 4 */ ........ /* retarget the C library printf function to the USART */ PUTCHAR_PROTOTYPE { /* Place your implementation of fputc here */ /* e.g. write a character to the EVAL_COM1 and Loop until the end of transmission */ HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF); return ch; } ....... /* USER CODE END 4 */
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经过以上设置之后，即可用printf函数向串口输出字符串了 printf("HelloSTM32L476RC! \n"); 3、实验的观察结果 A）定时器： 外接的LED（注意串接一个分压电阻）每一秒钟闪亮一次； B）串口： 可通过SendWithOutDMA_Len()函数向串口输出信息； 也可通过Printf("xxxxxxx")函数向串口输出信息； 三、实验后的心得
这个实验，可以了解到定时器回调函数、串口回调函数的使用方式，在串口发送数据的实验中，还体验到串口不同的数据发送方式（使用中断方式方式发送和接收数据，使用Printf函数发送数据）。
此前以为发了次文章,后来检查文章时才发现忘发此帖了(补一个) 界此，基于Nucleo系列板卡的试验基础环境搭建好了，之后回基于这些基本LED、按键、中断、串口、定时器的基本功能做一系列的试验，下一个系列是低功耗系列
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1、ST线下培训(05-23成都站)STM32L476低功耗设计(一)
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