STM32介绍
$ g  E3 I8 q2 RSTM32命名


5 v- @# D: c' r2 L
' z: {% V$ M: I1 s4 b6 |: ^
armV7的三个系列
A：针对操作系统
R：针对实时系统
0 N- F# a0 K; ]1 [, i" zM：针对微控制器
8 u. `/ m1 I) E& O/ B! |! k+ d

) N. ]$ ]: i, I  D8 K8 K3 o/ @3 zSTM32F103
STM32F103资源
64KB SRAM
# b3 w2 R- [& k, L512KB FLASH
2 个基本定时器、4 个通用定时器、2 个高级定时器
* s0 I7 h" ]5 A4 {3 E# j2 X; c2 个 DMA 控制器（共 12 个通道）
3 个 SPI
2 个 IIC
4 `7 G9 r* ^  b" a* R1 m5 个串口
" E/ [) p+ C" D# T1 个 USB
1 个 CAN
3 个 12 位 ADC、1 个 12 位 DAC
# \4 X2 |- B3 T7 s& g( J1 个 SDIO 接口、1 个 FSMC 接口
112 个通用 IO 口
84个中断，16个可编程优先级，任意脚中断
带有外部总线（FSMC）可以用来外扩 SRAM 和连接 LCD 等
" D$ `  s* r# B6 x, [2 |9 @& gSTM32F103总线架构

% W5 k, B# D  K7 u" x

四个驱动单元是：
" O% N1 `8 r$ W: |* J0 H内核 DCode 总线;
8 s* d1 X% r% x. u; F( U该总线将 M3 内核的 DCode 总线与闪存存储器的数据接口相连接，常量加载和调试访问在该总线上面完成。
6 u, a0 R- Q/ P3 v. n$ s( N
系统总线;
5 J& r9 P' u# r1 M% P( [系统总线：该总线连接 M3 内核的系统总线到总线矩阵，总线矩阵协调内核和 DMA 间访
通用 DMA1;
通用 DMA2;
9 X6 x# e, d4 g1 k, a# D" b1 oDMA总线将 DMA 的 AHB 主控接口与总线矩阵相连，总线矩阵协调 CPU 的DCode 和 DMA 到 SRAM,闪存和外设的访问。

四被动单元是：
  U, |2 X9 h+ g4 y9 OAHB 到 APB 的桥：连接所有的 APB 设备；
AHB/APB 桥:这两个桥在 AHB 和 2 个 APB 总线间提供同步连接，APB1 操作速度限于36MHz,APB2 操作速度全速。
0 I* g5 ~5 }( j* _* b8 B内部 FlASH 闪存；
内部 SRAM；
FSMC;
# n. `5 b: Z) a+ k+ q0 t9 ^
+ N" d* c; }+ |* c) V5 p总线矩阵
总线矩阵协调内核系统总线和 DMA 主控总线之间的访问仲裁，仲裁利用轮换算法。
  i- t9 J2 ~6 O
3 n1 H3 m! E6 T7 w6 e$ K
. o: e( @  ?: V, C0 }2 OICode总线
% d4 W/ J3 g3 n  W该总线将 M3 内核指令总线和闪存指令接口相连，指令的预取在该总线上面完成。
; f1 ^4 p% _1 \$ g$ _' y
% i$ m- O2 i  R! hSTM32F103引脚
* [5 [5 \4 W% }* ?# L7 @
! }" |0 k) v. R8 A, l
/ P2 N+ O' R# ~9 r; c: e

STM32F407
: S: Z9 u& f  f芯片
. d9 s, f: B1 n) Y


: ~6 B  k+ v0 t; d' P* ~  W+ a! q
: N3 |7 B7 z8 o7 V( V( kSTM32F407资源
1.内核
     32位 高性能ARM Cortex-M4处理器
     时钟： 高达168MHz，实际还可以超频一点点
1 P& I- z7 ~" V; h# s6 U4 [( i3 r  L     stm32f407的主频通过PLL倍频后能够达到168MHz，而且芯片内置一个16MHz的晶振和一个32KHz的晶振，可     以满足不同功耗的需求。
) v; b. Z5 V. ?. Q2 x8 {& {3 _   支持FPU（浮点运算）和DSP指令
2. 144引脚 114个IO口
, I2 _/ U% T1 c, f: l% l3. 存储器容量： 1024K FLASH， 192K SRAM
4. 4~26M的外部高速晶振
5. 内部16MHz的高速RC振荡器
6. 外部低速32.768K的晶振，主要做RTC时钟源
7. 3个12位精度AD[多达24个外部测试通道]

- e6 B2 K$ [7 d8 W1 B
3 Y- ~8 ^( J- M3 `$ s% z5 d
8. 2个12位DA
; Y/ l5 `' Z7 s7 v* f, P: O8 x9. 16个DMA通道，带FIFO和突发支持
/ w  \2 K! A* v' w% k' o- L10. 定时器多达17个
     10个通用定时器（TIM2和TIM5是32位）
     2个基本定时器
     2个高级定时器
     1个系统定时器
     2个看门狗定时器-
11. 个I2C接口
0 u: B0 @4 U( t) A( q* h! k0 d12. 6个串口
13. 3个SPI接口
14. 2个CAN2.0
5 y' N2 t3 w* L8 G% W6 X15. 2个USB OTG
/ c  [# ~: R: S1 ^16. 1个SDIO
6 e. L( |0 Q) u4 I" E. T8 i
) Z; T" a# r/ P0 `, TF407总线架构
9 f' }3 a; \$ Z6 b( I/ ]# }- f6 N+ I! |
& W; M' z+ }. `7 R4 W* r

# E; |3 z+ v1 }9 r+ v  R& V- g主系统由 32 位多层 AHB 总线矩阵构成。
- z) M! v+ f& v8 B& A总线矩阵用于主控总线之间的访问仲裁管理。
' ~% b' W0 v+ z仲裁采取循环调度算法。
9 H: y( |6 c. D( a总线矩阵可实现以下部分互联：
八条主控总线是：
( i5 v1 b# [% q/ q( q* Q$ u& p     Cortex-M4 内核 I 总线, D 总线和 S 总线;
     DMA1 存储器总线, DMA2 存储器总线;
) P: i) j: o# v6 }- [/ w2 s! W     DMA2 外设总线;
6 c" y( k1 Z5 S     以太网 DMA 总线;
     USB OTG HS DMA 总线;
     七条被控总线：
  R" b( Q5 _2 }0 ?( Z2 x     内部 FLASH ICode 总线;
     内部 FLASH DCode 总线;
$ ^. ^( h2 W9 {     主要内部 SRAM1(112KB)
# y; R: e. \. y) F  B. O: \     辅助内部 SRAM2(16KB);
     辅助内部 SRAM3(64KB) (仅适用 STM32F42xx 和 STM32F43xx 系列器件);
' y2 ]* m7 f! g+ ]/ s     AHB1 外设 和 AHB2 外设;
. o% h: N& @8 P  o     FSMC

. H8 P; }4 @& b2 \STM32F407系统框图

5 G9 X8 W) a+ E2 T) r$ g- m  j
+ V! F- p- x' }$ f2 w. z
7 ^& T% I. P& k* L

/ z$ A# n3 M+ `- \) ySTM32F407地址分配
) K9 f* w1 @, N+ U- p1 J; {

7 h4 X! D6 u0 V1 Q# j1 ?
0x0800 0000开始的flash，从0x2000 0000开始的sram这两部分，其中flash是我们代码烧录的地方，sram是我们程序执行的内存地址。

' e. y/ |) F  }4 B5 q) ]' _# |

8 e  H8 k7 v- j8 f* o3 l6 U# iSTM32开发
固件库概念
6 ?) R/ T9 b5 y% jFWlib叫固件库，FW的单词是Firmware.即固件的意思。STM32的固件库包含C文件和H文件，主要用于存放STM32的一些寄存器的定义及一些底层驱动函数

1 W5 l6 S* l9 B% f容量
对于 103 系列，主要是用其中 3 个启动文件
; g% ?7 [9 V$ e" r' D• startup_stm32f10x_ld.s： 适用于小容量 产品，小容量：FLASH≤32K
* _# }4 _# U" h4 @• startup_stm32f10x_md.s ： 适用于中等容量产品，中容量：64K≤FLASH≤128K
• startup_stm32f10x_hd.s： 适用于大容量产品，大容量：256K≤FLASH

STM32启动模式
) ^2 P. G& R7 s- B7 k0 EB0 B1 启动模式
/ x# |" R: p9 h* z0 X 主闪存存储器
( c( a$ T: X( Y& |1 0 系统存储器
1 1 内置SRAM
$ j3 S* w5 N3 T1 ^2 Z  M
STM32软件
2 \; y/ p: \8 G( l- ~4 AMDK介绍
7 @3 h/ y3 B1 U/ n. P* L• MDK是keil公司开发的，为基于Cortex、arm7、arm9等处理器设备提供的一个完整开发环境。
• MDK(Microcontroller Development Kit，字面的意思就是“微控制器开发套装”)。
" R$ _* w* D8 W2 B
MDK安装
7 V0 L1 S- y& ?; N, r, E& @o 在软件资料，1，软件，MDK5
o 无脑安装
• MDK5破解
o File license Mangement 复制CID
o 在keygen破解软件中运行CID 得到秘钥，记得选择32
2 H3 O3 G/ N  `/ l: ?o 用管理员身份打开MDK5，再次进入license Management 的New ID Code粘贴
" |7 b- ]$ U( M# d1 G4 l
5 F; `- W. _, O" B5 I生成HEX文件
. W: i# s) r2 N+ l: w, b点击魔术棒，进入配置菜单，选择 Output。然后勾上下三个选项。 其中 Create HEX file 是编译生成 hex 文件，Browser Information 是可以查看变量和函数定义。
8 ?0 F; y8 G- T9 R

- A) V" s' N( m3 v5 m0 G- Y

支持包安装


& N& C( Q+ l! a' r# R8 C9 i" s# _
可以下载软件，Keil.STM32F1xx_DFP.1.0.5.pack
双击安装
3 a% v1 N" d  t, `
& d; H2 k1 a, P! Q% J$ O/ j2 ]3 i' @添加宏
9 Z6 Q' d1 N* T8 _* u$ o因为 3.5 版本的库函数在配置和选择外设的时候通过宏定义来选择的，所以我们需要配置一个全局的宏定义变量。
c/c++界面，然后填写“STM32F10X_HD,USE_STDPERIPH_DRIVER”到 Define 输入框里面
# C$ L9 T$ o# T' o7 B) |/ R/ t如果你用的是中容量那么STM32F10X_HD 修改为 STM32F10X_MD，小容量修改为 STM32F10X_LD. 然后点击 OK。
! L+ U" T. p+ T3 b. E$ W. a
& `$ {; X+ [& p8 n- l


4 t6 G3 A" u5 p: }* Z1 w添加头文件路径
% l% p  K' ?7 Q# s对于任何一个工程，我们都需要把工程中引用到的所有头文件的路径都包含到进来 。
点击魔术棒 ，出来一个菜单，然后点击 c/c++选项.然后点击Include Paths 右边的按钮。
. }2 X" J0 C8 C8 a/ [5 B# ]弹出一个添加 path 的对话框，然后我们将图上面的 3 个目录添加进去。
记住，keil 只会在一级目录查找，所以如果你的目录下面还有子目录，记得 path一定要定位到最后一级子目录。然后点击 OK.
. s9 J) e8 l7 ~7 z- J
7 j1 K" Q+ c/ ]! {. V; ]) V


0 V  Y6 P$ j4 P$ E库函数选择外设
4 L$ X* E  i: ]2 l4 {" j5 o2 a: M3.5 版本的库函数在配置和选择外设的时候通过宏定义来选择的，所以我们需要配置一个全局的宏定义变量。
c/c++界面，然后填写“STM32F10X_HD,USE_STDPERIPH_DRIVER”到 Define 输入框里面



& X: a" u" W& v+ A' m如果你用的是中容量那么STM32F10X_HD 修改为 STM32F10X_MD，小容量修改为 STM32F10X_LD. 然后点击 OK。

) _/ B, L1 G- W4 f7 i1 N8 f
编译输出

5 T; i+ A* i6 E2 O, x3 `) F8 H
0 y. [" h( Z/ x, H* i# G编译工程，在编译之前我们首先要选择编译中间文件编译后存放目录。
方法是点击魔术棒，然后选择“Output”选项下面的“Select folder for objects…”,然后选择目录为我们上面新建的 OBJ 目录。
$ k& [: E  p6 j$ }; P9 Q* {这里大家注意，如果我们不设置 Output 路径，那么默认的编译中间文件存放目录就是 MDK 自动生成的 Objects 目录和 Listings 目录

6 S" s% ?+ b9 }2 m/ F) z第二个图标是全部重新编译按钮（工程大的时候，编译耗时较久，建议少用）
# o. Q# |# i4 E/ Z+ F9 N2 ^

4 J0 |% d( X/ m+ @  i6 [  S编译成功
: c, g4 M; T3 @9 J! E2 [1 ^
" \* Y; y  X/ J, o1 i4 D
3 M7 d( l/ ~- i' q# ]
4 Q* J  I4 P- r* M从编译信息可以看出，我们的代码占用 FLASH 大小为：
1892 字节（1556+336），所用的 SRAM 大小为：1864 个字节（32+1832）。
  U3 G1 R( h/ w  {Code：表示程序所占用 FLASH 的大小（FLASH）。
RO-data：即 Read Only-data，表示程序定义的常量，如 const 类型（FLASH）。
RW-data：即 Read Write-data，表示已被初始化的全局变量（SRAM）
7 ~9 u: W& L/ A0 F% i2 O/ BZI-data：即 Zero Init-data，表示未被初始化的全局变量(SRAM)
' t: g; Z' {& a: E$ O- H% P8 B
7 v. ~- c/ @% q* a
flymcu使用
; {( `' `6 B  S. M8 T3 K  Z串口下载软件
: a& d& Q& |1 I6 r- aflymcu，该软件是mcuisp的升级版本（flymcu新增对STM32F4的支持），由ALIENTEK提供部分赞助，mcuisp 作者开发
, L' X+ X3 u: b$ M0 e3 q' P/ X
1 u9 }# p2 \2 U' z3 a! N

* T: v( W+ Q* P6 x$ D6 y8 p特别提醒：不要选择使用 RamIsp，否则，可能没法正常下载。
' W" e4 r( `6 fDTR 的低电平复位，RTS 高电平进 BootLoader
    选中这个选择项选，flymcu就会通过 DTR 和 RTS 信号来控制板载的一键下载功能电路，以实现一键下载功能。这个是必要的选项（在 BOOT0 接 GND 的条件下）。



8 J: j" V7 A  @+ j* |. Y; X' h1 Y; |
9 j$ X1 r. Z. d/ m第 1 个圈，圈出了 flymcu 对一键下载电路的控制过程，其实就是控制 DTR和 RTS 电平的变化，控制 BOOT0 和 RESET，从而实现自动下载。

6 N6 Y0 A4 r' P2 B( b( p
% ]+ E+ G8 |) w9 w0 S; z8 g7 F* mXCOM
' |2 h& J9 \% h. R: f串口调试助手，直接打开，设置串口即可(程序中要通过对应的usart发送内容)
% w. n$ `- l2 b* A
+ J. ]: k/ [1 p/ p7 ]2 d
' D. u8 A6 q/ l8 n! e* ?9 k2 a6 m

程序下载电路



USB 转串口，CH340G，是国内芯片公司南京沁恒的产品，稳定性经测试还不错，所以还是多支持下国产。
+ A% E/ A6 O4 \, W9 Z0 s7 @首先，mcuisp 控制 DTR 输出低电平，则 DTR_N 输出高，
( c) ]: n) \( L3 |, u- R: w( Y" w然后 RTS 置高，则 RTS_N 输出低，这样 Q4 导通了，BOOT0 被拉高，即实现设置 BOOT0 为 1
) V6 b6 C8 B" H同时 Q3 也会导通，STM32F4 的复位脚被拉低，实现复位。
然后，延时 100ms 后，mcuisp 控制DTR为高电平，则DTR_N输出低电平，RTS维持高电平，则RTS_N继续为低电平
: H, ^- }1 v% }  C此时STM32F4的复位引脚，由于 Q3 不再导通，变为高电平，STM32F4 结束复位
但是 BOOT0 还是维持为1，从而进入 ISP 模式，接着 mcuisp 就可以开始连接 STM32F4，下载代码了，从而实现一键下载。

# E, P% _. ]# P, P5 s& ZSTM32调试
JLink
JTAG与SWD是个接口，JLink指的是仿真器
# l9 a( p: b0 }0 t! X7 v; ^串口只能下载代码，并不能实时跟踪调试，而利用调试工具，比如 ST-LINK，JLINK 和ULINK 等就可以实时跟踪程序，从而找到你程序中的 bug，使你的开发事半功倍。
6 h2 {; S+ p( W6 |# X



JTAG/SWD
) \. ]' |8 ~8 I调试原理
4 C" j) m# b# W; c
, t* _' d$ ~- R) i
/ H4 N5 m- S1 l" H( G
2 S: l, C! E+ h0 [' T7 k: k0 ?串行接口，就是SWD，通信数据线两根
JTAG，通信数据线五根，所以用SWD多

+ L- d! p8 z4 \! O
* T  ]. T4 D8 b5 m
; |' U3 ?: Y6 A9 d$ ?使用SWD的话，只需要SWDIO与SWCLK两个引脚。
& Z/ k0 g3 b: z. X! H$ k2 z4 K  f使用JTAG的话，五个引脚都要用到。

) l6 [0 v  [) Q. |3 B
SWD与JTAG的端口映射



默认的五个口不能作为IO口输出
9 j- E2 ?5 s  g6 Q5 q
) F; h- }8 p! z' i

认这五个引脚复位了之后都是用来仿真的，是不能正常使用的，只有禁止了相应的端口，才能释放IO引脚


1 `  {( O+ h9 ^  {' {6 b; uJTAG/SWD硬件

3 m" |+ O# `5 ?8 L6 [

STM32 的 SWD 接口与 JTAG 是共用的，只要接上 JTAG，你就可以使用 SWD模式了（其实并不需要 JTAG 这么多线），当然，你的调试器必须支持 SWD 模式，JLINK V7/V8、ULINK2 和 ST LINK 等都支持 SWD 调试。

& B' [- d3 k) g- p/ ~8 a2 x3 Z
设置禁止JTAG
4 h3 |3 W$ K, Y+ p（在文件stm32f10x_gpio.c中）：调用该函数，有三个选项。407没有复用概念。

- Z, H5 o/ z5 c3 d/ L7 N

1. void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState)

复制代码

  U$ X* d1 m3 D" m- v  oJLink配置
& J. R7 G3 Z  N; b) l  V! p/ n魔法棒-Debug-JLInk

/ S! ]9 W5 p7 m3 C; e& L" H3 l4 W

上图中我们还勾选了 Run to main()，该选项选中后，只要点击仿真就会直接运行到 main 函数，如果没选择这个选项，则会先执行 startup_stm32f10x_hd.s 文件的 Reset_Handler，再跳到main 函数
+ \3 ~! l0 p+ N1 Q$ K$ C/ |; U6 }  V! U
setting JLink

; Z& |- p3 R. k/ k" f' k$ f

; y" X& \% }& |4 T/ S选择Jlink的时候一般选择10M，JTAG5M就可以了
在 Utilities 选项卡里面设置下载时的目标编程器
+ Q2 ~+ q% D0 Y; y1 J, d


进入 FLASH 算法设置Flash DownLoad，在setting的右边两个按钮



0 \) R  h) [& L* G设置完之后，点击 OK，然后再点击 OK，回到 IDE 界面，编译一下工程。接下来我们就可以通过 J-LINK 下载代码和调试代码。
# g" o* ]- A8 J0 z9 Y% J只需要点击 LOAD 按钮就可以进行程序下载。

: E8 P4 l' b: L/ K; ~; g3 W. G
) K* N) X4 N  Q7 @& c. L

* ?1 l' N0 x% R, k+ R8 U- |9 r
' K+ l, O2 K. Y
4 ]+ p8 n# x( I- Q, D
3 f& q; j1 v0 c
. X% u+ y3 x' h) a
5 s3 ~$ n% n7 f: h
; M5 T+ l1 c3 w, _, ]Debug介绍

# Z9 I8 v. H; L6 a3 i. [- `
, M3 A# b6 h  ~/ ^( A* ]
: }! U3 Q( R& \/ R
复位
/ s6 W, ^$ o5 F# P  Y其功能等同于硬件上按复位按钮。相当于实现了一次硬复位。按下该按钮之后，代码会重新从头开始执行。

  [- M4 f- P# H- g% }5 T执行到断点处
该按钮用来快速执行到断点处，有时候你并不需要观看每步是怎么执行的，而是想快速的执行到程序的某个地方看结果，这个按钮就可以实现这样的功能，前提是你在查看的地方设置了断点。

, U' b" j% q! T, Z挂起
  U8 p' W/ J% b( e  [此按钮在程序一直执行的时候会变为有效，通过按该按钮，就可以使程序停止下来，进入到单步调试状态。
+ P6 r5 Y" X; q6 j6 c6 M$ r
3 c* A% V6 ?' O8 H  p7 }, o执行进去
该按钮用来实现执行到某个函数里面去的功能，在没有函数的情况下，是等同于执行过去按钮的。

9 F. f2 G5 t, C6 O: ~9 h, m+ B执行过去
在碰到有函数的地方，通过该按钮就可以单步执行过这个函数，而不进入这个函数单步执行。
' h( B1 @# |) M9 p! _1 I  w
0 Q$ Y' C8 T9 @2 J; [' r# d执行出去
该按钮是在进入了函数单步调试的时候，有时候你可能不必再执行该函数的剩余部分了，通过该按钮就直接一步执行完函数余下的部分，并跳出函数，回到函数被调用的位置。
  W5 e2 \# Y5 o6 D3 X
执行到光标处
& v8 U. c9 i6 W( ~+ q- r该按钮可以迅速的使程序运行到光标处，其实是挺像执行到断点处按钮功能，但是两者是有区别的，断点可以有多个，但是光标所在处只有一个。
  K) h8 f  t, x7 \8 b  O1 X6 W
汇编窗口
2 \8 F: Y* W* e1 B/ x- b通过该按钮，就可以查看汇编代码，这对分析程序很有用。
: \1 R) t/ t& Q1 Y8 Z
观看变量/堆栈窗口
2 ?9 c8 J# N5 `$ o8 @该按钮按下，会弹出一个显示变量的窗口，在里面可以查看各种你想要看的变量值，也是很常用的一个调试窗口。

串口打印窗口
该按钮按下，会弹出一个类似串口调试助手界面的窗口，用来显示从串口打印出来的内容。
8 K/ w* D3 {4 o$ }
内存查看窗口
该按钮按下，会弹出一个内存查看窗口，可以在里面输入你要查看的内存地址，然后观察这一片内存的变化情况。是很常用的一个调试窗口
4 E$ {; [9 W! G8 N
性能分析窗口
按下该按钮，会弹出一个观看各个函数执行时间和所占百分比的窗口，用来分析函数的性能是比较有用的。
1 ?# i6 [5 |) l9 U, i6 c) R; n; {: [1 [
逻辑分析窗口
' R& P1 K! z6 j' |1 a3 f按下该按钮会弹出一个逻辑分析窗口，通过 SETUP 按钮新建一些 IO 口，就可以观察这些 IO 口的电平变化情况，以多种形式显示出来，比较直观。
2 e* G. \; J- ]* j7 P8 ^点击 Setup，新建两个信号 PORTB.5 和 PORTE.5
, g2 l7 x+ l5 c6 b1 j/ A# {
% s. r: G3 X% |2 ~9 k* r1 r

- k0 L; B  n0 S4 ^Display Type 选择 bit


% `5 Z7 |! @+ k  I. b4 {

5 ^0 h  Z5 D% |  R- I( W5 `8 [" S

9 g3 `% [, e* {8 E# s$ k注意 Gird 要调节到 0.2s 左右比较合适，可以通过 Zoom 里面的 In 按钮来放大波形，通过 Out 按钮来缩小波形，或者按 All 显示全部波形。
————————————————
版权声明：32码奴
+ u: e% B4 O3 t- S: V2 s  l9 z

4 k/ _+ N' S8 k: [! K