
前言 提示:这里可以添加本文要记录的大概内容:5 N/ G6 M. j0 N1 h+ T1 V2 o 介绍STM32的片上资源/外设、命名规则、系统结构、引脚定义、启动配置、最小系统电路等基础内容。 STM32:ST指ST公司、M指Microcontroller(微控制器)' ~% l/ |( |/ f 一、STM32简介 1)STM32是ST公司基于ARM Cortex-M内核开发的32位微控制器。1 `' g2 `* s" J; Y5 y 2)STM32常用在嵌入式领域。 (1)智能车:循迹小车,读取光电传感器或者摄像头的数据,驱动电机前进和转弯。0 D( ~+ y3 x; t1 p' m. j x (2)无人机:读取陀螺仪加速度计的姿态数据,根据控制算法控制电机速度,保证飞机稳定飞行。! {9 P2 @2 \2 A- c+ L9 P (3)机器人:驱动舵机,控制其关节,让机器人运动。! F! V' e, ?$ a0 R& D (4)无线通信:给STM32连接一些2.4G无线模块或者蓝牙、WIFI模块,则具备无线通信能力。 (5)物联网:借助无线通信模块,再通过STM32驱动继电器来控制220v电路的通断。4 o B# C7 b+ ~. K& t) o. D" V3 U% z0 j (6)工业控制:PLC主控。 (7)娱乐电子产品:流水灯之类……9 H( z' G6 _2 [. x2 c (8)……: }7 Q+ Q [( p 3)STM32功能强大、性能优异、片上资源丰富、功耗低、是一款经典的嵌入式微控制器。* C3 S3 S0 i5 M! e ![]() 此处用STM32F103C8T6。 : o. m0 ~- K) U 二、STM32F103xxx$ Z8 z; E9 c* l8 D) r* ] 1.STM32F1系列片上资源/外设) L( o; R8 D3 F+ B) c1 y+ P 7 j% r1 k4 \$ X6 t ![]() 6 b$ g' H% E4 p9 C NVIC:管理中断,如配置中断优先级等。: k6 c a$ Z: q+ A SysTick:给操作系统提供定时服务。. ]- S2 C( c1 O3 i: F8 Y. o RCC:使能外设时钟。 AFIO:复用功能端口重定义,及中断端口配置。 CAN:多应用于汽车领域1 M4 S, u" _6 w RTC:在STM32内部完成年月日、时分秒的计时功能,可接外部备用电池,掉电也可使用。6 c3 o6 e2 v7 j! M5 l CRC:判断数据的正确性。 PWR:电源可睡眠,使功耗降低。; v, N4 \) U% n2 A$ P+ L# ^ GPIO、EXTI、TIM、USART、I2C、SPI、ADC、DMA等都会在专题内逐一介绍。 ; }: @' V0 k7 w ![]() 如果操作片上不存在的外设资源,是无法工作的。 , |# A4 W3 h' J& b% N- t& H 2.命名规则, C. L5 D' d, i" u/ K" v 示例:STM32 F103 C 8 T 6 8 q7 _8 ?8 k' f9 G, i* }' h ![]() ![]() ![]() : n5 H& Q7 A, N ![]() ![]() ) |! t+ {/ G$ O6 J; t- r ![]() & A/ b/ Z* d+ M# B) z( l" X ![]() 2 C: @1 I* h1 a$ j& ` 可见STM32F103C8T6的具体参数为:增强型、48脚、64K字节的闪存存储器、LQFP封装、在-40~85℃间可正常工作。# X% K( ?$ N" f5 | m6 d 3.系统结构 3 U F" O& x$ W0 Y$ n1 ^1 |2 ]9 H ![]() $ {& I4 |1 n; Q. b 将此结构分成四个部分:: ?( l$ {% F- [8 x# R **(1)**区域1位Cortex-M3内核,内核引出三条总线;分别是ICode指令总线、DCode数据总线、System系统总线。其中ICode和DCode主要用以连接Flash闪存,Flash中存储的内容为我们所编写的程序。ICode指令总线就是用以加载指令程序的,DCode数据总线是用来加载数据的,比如常量和调试参数等。System系统总线连接其他东西上,如SRAM(用于存储程序运行时的变量数据)、FSMC等。 **(2)**AHB(先进高性能总线)系统总线用于挂在主要外设,挂载的一般是最基本的或者是性能比较高的外设,如复位和时钟控制(RCC)、SDIO、两个桥接(APB1和APB2)等。APB(先进外设总线),用于连接一般的外设;因为AHB与APB在总线协议、总线速度、数据传送格式之间的差异,故中间需要加两个桥接,完后数据的转换和缓存。APB2(一般与AHB同频)的性能比APB1高一些,故连接一些外设中稍微重要的部分,如GPIO、外设的一号(USART1、TIM1、ADC1……);APB1则连接DAC、外设的其它号(USART2、TIM2……)。前文所述的就为区域3,主要介绍的就是外设种类和分布。 **(3)**区域4为DMA(直接内存访问),可理解为内核CPU小秘书,若是有一些大量搬运数据的工作,为了减少CPU的工作量,给其它工作腾出时间,就将此工作交给DMA来做。/ z6 f3 r& N- u! Z DMA主要用来做如数据搬运一样简单且反复要做的事情,其通过DMA总线连接到总线矩阵上,可以拥有和CPU一样的控制权,用于访问其它外设;当需要DMA搬运数据时,外设就会通过请求线发送DMA请求,然后DMA就会获得总线控制权,访问并转运数据,整个过程不需要CPU的参与,省下CPU的时间来干其它事。7 |2 x& J/ e' e; G8 q 4.引脚定义 在拿到新的芯片时,需要着重的看一下其引脚定义,这样才能大致了解该如何使用该芯片。 ![]() 9 f; `& ~6 g: d% B% W ![]() 4 q* }; U- W- x9 e 砖红色:与电源相关的引脚;有FT则表示其可忍受5V电压,如果没有FT,需要5V的电平就需要加装电平转换电路。 蓝色:与最小系统相关的引脚1 q9 q/ W$ b& W 绿色:I/O口、功能口相关引脚6 e% }, i7 n( ~0 l 主功能就是上电后默认的功能,一般和引脚名称相同;若不同,引脚的实际功能是主功能而不是引脚名称的功能。默认复用功能,是IO口同时连接的外设功能引脚,在配置IO时可以选择是通用IO口还是复用功能。重定义功能,其作用是如果有两个功能同时复用在一个IO上,而且确实需要这两个功能,就可以把其中一个复用功能重映射到其他端口上(前提是,重定义功能的表里有对应的端口)。. a: _9 \( w$ @- B8 w **1)**VBAT:备用电池供电引脚,其可接一个3V的电池,当系统电源断电时,备用电池可以给内部的RTC时钟和备份寄存器提供电源。 **2)**2号引脚是IO口或者侵入检测或RTC,IO口可根据程序输出或读取高低电平,是最基本也是最常用功能;侵入检测可以用来做安全保障的功能;RTC可用来输出RTC校准时钟、RTC闹钟脉冲或秒脉冲。 **3)**3、4号引脚是IO口或者接32.768KHz的RTC晶振。1 G. L0 p# i: q, R; E; H5 B **4)**5、6号引脚接系统主晶振,一般是8MHz。芯片内有锁相环电路,可以对8MHz的频率进行倍频,最终产生72MHz频率,作为系统的主时钟。 **5)**7号NRST为系统复位引脚,N表示它是低电平复位。 **6)**8、9号引脚是内部模拟部分的电源,如ADC、RC振荡器等。VSS为负极,接GND,VDD是正极,接3.3V。5 I0 Z B0 q( s7 k3 R9 B& h0 A! @ **7)**10~19号引脚都为IO口,PA0兼具Wake-up功能,用于唤醒处于待机模式的STM32.! C* [6 y1 w0 c) Z 20号引脚为IO口或者BOOT1引脚,BOOT引脚是用来配置启动模式的。8 _' }$ ]- K1 ?2 p **8)**23、24号的VSS_1(负极)和VDD_1(正极)是系统的主电源口。后面的VSS_2和VDD_2、VSS_3和VDD_3都是系统的主电源口,STM32内部采用分区供电的模式,把VSS都接GND,VDD都接3.3V即可。0 a& ~6 P+ S0 Q S **9)**25~33都为IO口。 **10)**34号加37号40号,都是IO口或者调试端口;默认的主功能是调试端口,调试端口就是用来调试程序和下载程序的,次STM32支持SWD和JTAG两种调试方式。SWD需要两根线,分别是SWDIO和SWCLK;JTAG需要5根线,分别是JTMS、JTCK、JTDI、JTDO、NJTRST。此处介绍用STLINK下载调试程序,在SWD调试方式时,PA15、PB3、PB4可以切换回普通的IO使用,但是要在程序中进行配置,不配置的话默认是不会为IO口的。7 ^3 B) K: E$ r" a6 d **11)**41-43及45~46都是IO口,44号BOOT0做启动配置。- P3 W* c5 W% v, ^' v' k 5.启动配置 , g! i2 o# F8 ]" O. j. D ![]() : d8 w i% P8 r, D 启动配置的作用就是指定程序开始运行的位置,一般情况下,程序都是在Flash程序存储器开始执行;当然在某些情况下,需要程序在别的地方开始执行,用来完成特殊的功能。 在所述STM32系列中可以通过配置BOOT0和BOOT1引脚,来选择三种启动模式。* b/ X2 Q; t5 m) a( Z **1)**BOOT0接0(即接地),此时BOOT1无论接什么,启动模式都为主闪存存储器模式。2 F4 F# U+ X3 q4 q, q7 b( |9 x- ^) {0 F+ l **2)**BOOT1接地,BOOT接1(即接3.3V电源),系统模式被选为启动区域(此模式用来做串口下载用)。BOOTLoader程序,其作用就是接收串口的数据,然后刷新到主闪存中,就可以使用串口下载程序。 **3)**BOOT0接1,BOOT1接1,配置内置SRAM启动,主要用来进行程序调试。 表6 最后一句话的意思为,BOOT引脚的值是在上电复位后的一瞬间是有效的,之后就随意了。; h y# X4 C$ @# L, ]0 w, W- U : A& x; |8 K7 a( z' \" j 6.STM32最小系统电路 g; L. `2 `8 l# b1 _2 L ![]() 0 f+ l9 Z. U3 W 右侧为STM32及供电部分。滤波电容可保证供电电压的稳定,遇到供电都会习惯的加上几个滤波电容。 OSC32为32.768KHz晶振的意思,32768(2的15次方),内部RTC电路经过2^15分屏,就可生成1s的时间信号。% j3 @, C! X- Y/ ` 5 ^, m: C7 J2 x, j( s; i6 V4 M 总结, J8 L" y# h r) z* W% O: e- Q$ B 要想让STM32正常工作,就需要把电源部分和最小系统部分的电路连接好(最小系统版),即引脚定义标砖红和蓝色的部分。仔细阅读官方手册。 ———————————————— 版权声明:Neu_leizi " I: [+ ?( Z. M; i" ^ : @' F& L5 h& n# x: A) L' d* |0 |3 j$ G |
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