STM32初探经验分享

STMCU小助手 · 2023-03-10T02:50:21+00:00

前言 5 |4 x1 e1 |% N" K( H由于个人原因已经有好长时间没搞了，最近工作需要，但是拿起32基本上都忘记差不多了，接下来一段时间将急中学习一下STM32的基础知识。以前是学习的库函数版本，有一定的基础，因此这次入手准备直接从头开始学习寄存器版本的程序，有助于更加深的理解STM中对寄存器的操作。, k, W: V% e! C9 l9 r 2 m; R. Y2 p) N; h( Z0 Y0 H1 z 重新拿出开发板，感到既熟悉又陌生，这篇博客先说一下学习准备，接下来的博客会更新后续实验。, _, N7 b \7 p% ^& G5 N: |: s# m ! U: _% b4 n m# I$ F ) _/ d: w/ ~1 d6 h 学习方法* [( O I6 j' \1 L9 R8 a2 T6 u! h 一、学习准备 # u, u) P ?2 r4 ^4 v- X2.1 C语言基础 ; ?9 P, n5 V6 U+ T( W- v学习STM32前C语言必须得过关，否则对于代码的理解和32的学会很难。 ) ~7 I- g( g; U- `5 d) W7 L, g# Y& v: a& n+ ^1 G/ r 2.2 开发环境的搭建. O8 `7 ^: Y [" T4 d 开发软件使用Keil uVision57 W- L- ^# v4 b7 X6 E 调试工具：JTAG、ST-LINK/V2: @8 h5 Z3 {" W' S $ M! |1 u! F6 S) F# e( K下载程序：可以直接使用调试工具下载，也可以使用串口下载，串口下载的时候需要用到串口助手# K6 K' j+ o5 m- X1 v7 V: ` : r" M0 G5 U; L% d; Z& n2.3 寄存器版本代码说明3 ]2 ]/ |+ ], a( w. K2 n' ~ 掌握库函数的基本配置方法。了解寄存器底层配置过程，以便深入了解STM32芯片本质。5 s2 T/ p/ A4 {0 W 4 S: p% m& a& \; n 8 p) c$ t9 i* U二、参考的资料（文档） b3 U4 D3 D9 |6 ^6 ?" N/ Q; ] 芯片的内核（最底层）:CM3/CM4权威指南（由ARM提供） 7 b: f% _# S z! B% b芯片参考手册（功能寄存器特性描述）:STM32F1/F4中文参考手册（由ST提供）0 u m- R- M0 M" [ 芯片数据手册（芯片电气参数及引脚说明）:STM32F407ZGT6/ Z. ?* l) r2 `' V* w, E3 w STM32F407开发指南—寄存器版本（这里使用的是正点原子的开发板）及其配套视频+ |* C x6 O1 ] 开发板原理图：Explorer STM32F4_Vxx_SCH.pdf" {& r @+ A9 R# s. G9 j+ N& } ST官方资料下载地址 ( j/ I# S. E8 d2 |1 b, F \0 }, ^; E. `* ?% X 三、学习资源（硬件）: [4 p5 d; ^9 r1 W8 C x1 U 这里使用的是正点原子的STM32F4系列的探索者开发板，这里将开发板硬件资源做一下简单介绍，其具体介绍再不完全手册前两章有详细介绍。大家做好也看一下。 ) L; ]2 r; }" e+ c% f" Y1 C2 X6 j& x" K" Z" Y Y6 {" a6 o 6 ?, U# a Y* @0 L$ }5 ` ) t" N. m6 `! _+ V( w( \- O! Y* TALIENTEK 探索者 STM32F4 开发板板载主要资源如下： 5 J1 _7 Z5 C( r' |◆ CPU： STM32F407ZGT6， LQFP144， FLASH： 1024K=1M， SRAM： 192K； : l$ o$ D. g; B( X9 W# z- }" C/ O' X◆ 外扩 SRAM： IS62WV51216， 1M 字节 * `7 Z3 M3 g' n1 T0 u! c# G; z; O- a◆ 外扩 SPI FLASH： W25Q128， 16M 字节5 \2 p: u1 X( X( R* l ◆ 2 个状态指示灯（DS0：红色， DS1：绿色） ( V3 r( `9 `: w! D◆ 1 个红外接收头，并配备一款小巧的红外遥控器6 p+ [0 |0 i* } z ◆ 1 个 EEPROM 芯片， 24C02，容量 256 字节( W& r6 L+ h$ a1 U4 @% }; ] ◆ 1 个六轴（陀螺仪+加速度）传感器芯片， MPU6050 - ?( t% ?" G. \8 l9 a/ z◆ 1 个高性能音频编解码芯片， WM8978 ' P6 e6 J, J* `; q◆ 1 个 2.4G 无线模块接口，支持 NRF24L01 无线模块 % E5 }) S, f- Q: o8 J! ?! _◆ 1 路 CAN 接口，采用 TJA1050 芯片0 V& J. j# t& A9 R* m6 d ◆ 1 路 485 接口，采用 SP3485 芯片+ d6 j& E( n% u$ I: \- t e ◆ 2 路 RS232 串口（一公一母）接口，采用 SP3232 芯片- T# m! L i& ]# x' @( _* D; K ◆ 1 路单总线接口，支持 DS18B20/DHT11 等单总线传感器 ' G/ Z7 A! m9 k4 }/ H◆ 1 个 ATK 模块接口，支持 ALIENTEK 蓝牙/GPS 模块 / c5 Z; l; J% R: ^* T/ @% V$ Y; p/ k◆ 1 个光敏传感器) |) l1 A. G+ t: y ◆ 1 个标准的 2.4/2.8/3.5/4.3/7 寸 LCD 接口，支持电阻/电容触摸屏; g: L, p/ E, \" [ ◆ 1 个摄像头模块接口1 f4 ^5 ^( j( V3 _8 L% |; N ◆ 1 个 OLED 模块接口 0 I7 w4 d' m9 I2 x◆ 1 个 USB 串口，可用于程序下载和代码调试（USMART 调试）# h# t6 n0 i$ U* e# R# l, | ◆ 1 个 USB SLAVE 接口，用于 USB 从机通信* }" a+ A$ Z. Q- i) Z ◆ 1 个 USB HOST(OTG)接口，用于 USB 主机通信 6 X6 z$ h$ u$ h% t6 `$ a5 H, v3 F◆ 1 个有源蜂鸣器 + y$ n9 q% N; Z4 i◆ 1 个 RS232/RS485 选择接口 1 G& m1 t' k# q◆ 1 个 RS232/模块选择接口* s/ U5 K3 l3 \ ◆ 1 个 CAN/USB 选择接口, M& ~3 d$ b5 Q) @) i ◆ 1 个串口选择接口 ) T* }6 Q. V; B7 q2 z2 a7 m◆ 1 个 SD 卡接口（在板子背面）1 p0 ]) m4 n' S/ f: _; D ◆ 1 个百兆以太网接口（RJ45）# ?0 d' M- {+ _$ d/ Q/ ` ◆ 1 个标准的 JTAG/SWD 调试下载口 5 F2 A6 [3 ^% G! u* y◆ 1 个录音头（MIC/咪头） - R9 b! N& x6 Q* I( Y9 [$ E) y◆ 1 路立体声音频输出接口 $ h5 {* U/ p7 R2 r9 G) _+ ?◆ 1 路立体声录音输入接口 6 C m8 b8 t* [! l) V* g9 c◆ 1 路扬声器输出接口，可接 1W 左右小喇叭) ]% V' i4 L/ `) G p# n ◆ 1 组多功能端口（DAC/ADC/PWM DAC/AUDIO IN/TPAD） + s1 W. V( U. o" s( M0 k: A9 T/ h◆ 1 个参考电压设置接口 ) D! q) J1 g9 g+ m; q◆ 1 个直流电源输入接口（输入电压范围： DC6~16V）0 \/ D# c# W3 x! Q3 E, V ◆ 1 个启动模式选择配置接口! q0 T& O5 X: G0 {$ e4 g% u 3 i5 {/ L* ~9 I, R# c# d. C; l◆ 1 个 RTC 后备电池座，并带电池 0 o8 `. G+ [/ z, A+ |" n◆ 1 个复位按钮，可用于复位 MCU 和 LCD$ `; g/ ~9 b+ c ◆ 4 个功能按钮，其中 KEY_UP(即 WK_UP)兼具唤醒功能 , |- T* a0 Z0 w3 j4 B4 W. E◆ 1 个电容触摸按键 : M3 C1 L1 Z' K9 M; l5 d4 s2 R; I◆ 1 个电源开关，控制整个板的电源 & @6 ~( T) {% m) \- e◆ 独创的一键下载功能( L1 ^3 |7 u( I9 J+ q" r8 }5 s2 ~* r ◆ 除晶振占用的 IO 口外，其余所有 IO 口全部引出, U3 R$ p) s( Y# _& ]% `( D( J ) a$ x; R) a8 U$ X STM32芯片学习内容 1 [& g0 \0 m7 l8 n9 H ~一、学习的内容" v3 F8 T0 \) k# C 芯片的初步了解 + k; s2 u$ ^; R5 l& T2 YSTM32F407用的是Cortex-M4内核，Cortex-M4采用的是ARMv7-ME架构* k, a, R7 L4 L( u* z Cortex-M4内核，增加浮点运算和增强的DSP处理指令- S3 N/ Q2 x, p4 l) M 168MHz高速运行时210DMIPS的处理能力! Q6 ~3 I+ S. D& |2 @$ Y( e% \8 Z 32位定时器(M3是16位的定时器) ( b) B. Q: b' F: ESTM32家族：405.407.415.429.437, W0 |& s* n$ @! r/ q' a+ x6 H 5 `$ v# H' X* K1 X( A7 i! ?% e二、基本资源 # @ C% t6 U& a基本外设：GPIO输入输出、外部中段、定时器（中断）、串口 # F8 Z# h+ o/ M/ [4 x基本外设接口：串口、SPI、I2C、ADC/DAC、WDG、FSMC、SDIO等 : G; b% n' J: N2 w$ _5 s高级系统功能：UCOS、FATFS、EMWIN等) Z2 W8 P% r! U: D4 Z 2.1 内核 % v* L) V/ R: P6 o32位高性能ARM Cortex-M4处理器* J! h1 {4 x* A9 R- ^) v7 d. y 时钟：168M 支持FPU(浮点运算)和DSP指令. | I5 z/ q. 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K2.5 低功耗 ! u& y2 ~6 ^* S睡眠，停止和待机三种低功耗模式 : b* Q; ]) O" P& G0 U) o2 o可用电池为RTC和备份寄存器供电, I- j9 P- | t 5 a+ Z/ S' { g9 l2.6 AD、DA% {( X' q5 F5 M; U2 m) e* v 3个12位AD[24个外部测量通道] 4 a; n: E, O; g" x内部通道可用于内部温度测量 ; v5 u0 R n1 Y' V* y" A6 q4 U" E内置参考电压' L/ E+ g# s* E# K# S$ Y" H + J+ ]0 o* t p1 I! p# B 5 U9 q. e! x: S) C 7 U; \1 y" G) Z4 d& s- N1 \ 2个12位DA/ S) n5 T1 [5 V & J* Z6 M( b) N' D, n" f4 i2.7 DMA ! M; ^) `: V2 ?1 h1 Y3 b4 x8 ?/ d4 m16个DMA通道，带FIFO和突发支持 + E: }$ J" k2 s- g. T# M- L3 d+ [. Q/ W3 N5 n5 n' O 支持外设：定时器，ADC,DAC,SDIO,I2S,SPI,I2C,USART" P8 H1 i/ ?$ M- N- u 8 P. h. B( I& \/ @5 U 2.8 定时器 ) n* {2 r7 ~8 I17个定时器; \& K! f8 ~0 b( i3 g; r6 O 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 % B6 Y: C) g( c$ n( S7 F) `5 T) a: B! J" z) h8 p, _/ q 2.9 通信接口# F a4 {& V% [7 O. d9 z8 _+ X8 C 17个通信接口 . 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STMCU小助手发布时间：2023-3-10 10:50

技术帖
文章封面:
文章简介:	STM32初探经验分享

前言
由于个人原因已经有好长时间没搞了，最近工作需要，但是拿起32基本上都忘记差不多了，接下来一段时间将急中学习一下STM32的基础知识。以前是学习的库函数版本，有一定的基础，因此这次入手准备直接从头开始学习寄存器版本的程序，有助于更加深的理解STM中对寄存器的操作。

重新拿出开发板，感到既熟悉又陌生，这篇博客先说一下学习准备，接下来的博客会更新后续实验。

学习方法* [( O I6 j' \1 L9 R8 a2 T6 u! h
一、学习准备
2.1 C语言基础
学习STM32前C语言必须得过关，否则对于代码的理解和32的学会很难。

2.2 开发环境的搭建
开发软件使用Keil uVision5
调试工具：JTAG、ST-LINK/V2

下载程序：可以直接使用调试工具下载，也可以使用串口下载，串口下载的时候需要用到串口助手

2.3 寄存器版本代码说明
掌握库函数的基本配置方法。了解寄存器底层配置过程，以便深入了解STM32芯片本质。

二、参考的资料（文档）
芯片的内核（最底层）:CM3/CM4权威指南（由ARM提供）
芯片参考手册（功能寄存器特性描述）:STM32F1/F4中文参考手册（由ST提供）
芯片数据手册（芯片电气参数及引脚说明）:STM32F407ZGT6
STM32F407开发指南—寄存器版本（这里使用的是正点原子的开发板）及其配套视频
开发板原理图：Explorer STM32F4_Vxx_SCH.pdf
ST官方资料下载地址

三、学习资源（硬件）
这里使用的是正点原子的STM32F4系列的探索者开发板，这里将开发板硬件资源做一下简单介绍，其具体介绍再不完全手册前两章有详细介绍。大家做好也看一下。

ALIENTEK 探索者 STM32F4 开发板板载主要资源如下：
◆ CPU： STM32F407ZGT6， LQFP144， FLASH： 1024K=1M， SRAM： 192K；
◆ 外扩 SRAM： IS62WV51216， 1M 字节
◆ 外扩 SPI  FLASH： W25Q128， 16M 字节
◆ 2 个状态指示灯（DS0：红色， DS1：绿色）
◆ 1 个红外接收头，并配备一款小巧的红外遥控器
◆ 1 个 EEPROM 芯片， 24C02，容量 256 字节
◆ 1 个六轴（陀螺仪+加速度）传感器芯片， MPU6050
◆ 1 个高性能音频编解码芯片， WM8978
◆ 1 个 2.4G 无线模块接口，支持 NRF24L01 无线模块
◆ 1 路 CAN 接口，采用 TJA1050 芯片
◆ 1 路 485 接口，采用 SP3485 芯片
◆ 2 路 RS232 串口（一公一母）接口，采用 SP3232 芯片
◆ 1 路单总线接口，支持 DS18B20/DHT11 等单总线传感器
◆ 1 个 ATK 模块接口，支持 ALIENTEK 蓝牙/GPS 模块
◆ 1 个光敏传感器
◆ 1 个标准的 2.4/2.8/3.5/4.3/7 寸 LCD 接口，支持电阻/电容触摸屏
◆ 1 个摄像头模块接口
◆ 1 个 OLED 模块接口
◆ 1 个 USB 串口，可用于程序下载和代码调试（USMART 调试）
◆ 1 个 USB SLAVE 接口，用于 USB 从机通信
◆ 1 个 USB HOST(OTG)接口，用于 USB 主机通信
◆ 1 个有源蜂鸣器
◆ 1 个 RS232/RS485 选择接口
◆ 1 个 RS232/模块选择接口
◆ 1 个 CAN/USB 选择接口
◆ 1 个串口选择接口
◆ 1 个 SD 卡接口（在板子背面）
◆ 1 个百兆以太网接口（RJ45）
◆ 1 个标准的 JTAG/SWD 调试下载口
◆ 1 个录音头（MIC/咪头）
◆ 1 路立体声音频输出接口
◆ 1 路立体声录音输入接口
◆ 1 路扬声器输出接口，可接 1W 左右小喇叭
◆ 1 组多功能端口（DAC/ADC/PWM DAC/AUDIO IN/TPAD）
◆ 1 个参考电压设置接口
◆ 1 个直流电源输入接口（输入电压范围： DC6~16V）
◆ 1 个启动模式选择配置接口

◆ 1 个 RTC 后备电池座，并带电池
◆ 1 个复位按钮，可用于复位 MCU 和 LCD
◆ 4 个功能按钮，其中 KEY_UP(即 WK_UP)兼具唤醒功能
◆ 1 个电容触摸按键
◆ 1 个电源开关，控制整个板的电源
◆ 独创的一键下载功能
◆ 除晶振占用的 IO 口外，其余所有 IO 口全部引出

STM32芯片学习内容
一、学习的内容
芯片的初步了解
STM32F407用的是Cortex-M4内核，Cortex-M4采用的是ARMv7-ME架构
Cortex-M4内核，增加浮点运算和增强的DSP处理指令
168MHz高速运行时210DMIPS的处理能力
32位定时器(M3是16位的定时器)
STM32家族：405.407.415.429.437

二、基本资源
基本外设：GPIO输入输出、外部中段、定时器（中断）、串口
基本外设接口：串口、SPI、I2C、ADC/DAC、WDG、FSMC、SDIO等
高级系统功能：UCOS、FATFS、EMWIN等
2.1 内核
32位高性能ARM Cortex-M4处理器
时钟：168M  支持FPU(浮点运算)和DSP指令

2.2 IO口
STM32F4007ZGT6：144引脚 114个IO
大部分都支持5V（数据手册中FT的都支持，模拟通道不支持）
支持调试：SWD和JTAG，SWD只要2条数据线

2.3 存储容量
1024k flash 192  SRAM

2.4 时钟和电源管理
1.8v~3.6v电源和IO电压
上电/掉电复位、可编程的电压监控
强大的时钟系统
4~26M的外部高速晶振
内部16MHz的高速RC振荡器
内部32KHz低速RC振荡器，看门狗
内部锁相环（PLL，倍频），一般系统时钟都是外部或内部高速时钟经过PLL倍频后得到
外部低速32.768K的晶振，主要做RTC时钟源

2.5 低功耗
睡眠，停止和待机三种低功耗模式
可用电池为RTC和备份寄存器供电

2.6 AD、DA
3个12位AD[24个外部测量通道]
内部通道可用于内部温度测量
内置参考电压

2个12位DA

2.7 DMA
16个DMA通道，带FIFO和突发支持

支持外设：定时器，ADC,DAC,SDIO,I2S,SPI,I2C,USART

2.8 定时器
17个定时器
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
5 T) a: B! J" z) h8 p, _/ q
2.9 通信接口
17个通信接口
3个I2C接口、6个USART（串口）、3个SPI接口、2个CAN2.0接口、2个USB OTG、1个SDIO

总结
目前就先准备这么多，之后随着学习后面的学习博客也会随之更新。
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