STM32學前班教程之一:為什么是它
經過幾天的學習,基本掌握了STM32的調試環境和一些基本知識。想拿出來與大家共享,笨教程本著最大限度簡化刪減STM32入門的過程的思想,會把我的整個入門前的工作推薦給大家。就算是給網上的眾多教程、筆記的一種補充吧,所以叫學前班教程。其中涉及產品一律隱去來源和品牌,以防廣告之嫌。全部漢字內容為個人筆記。所有相關參考資料也全部列出。:lol
教程會分幾篇,因為太長啦。今天先來說說為什么是它——我選擇STM32的原因。
我對未來的規劃是以功能性為主的,在功能和面積之間做以平衡是我的首要選擇,而把運算放在第二位,這根我的專業有關系。里面的運算其實并不復雜,在入門階段想盡量減少所接觸的東西。
不過說實話,對DSP的外設并和開發環境不滿意,這是為什么STM32一出就轉向的原因。下面是我自己做過的兩塊DSP28的全功能最小系統板,在做這兩塊板子的過程中發現要想盡力縮小DSP的面積實在不容易(目前只能達到50mm×45mm,這還是沒有其他器件的情況下),尤其是雙電源的供電方式和1.9V的電源讓人很頭疼。
后來因為一個項目,接觸了LPC2148并做了一塊板子,發現小型的ARM7在外設夠用的情況下其實很不錯,于是開始搜集相關芯片資料,也同時對小面積的AVR和51都進行了大致的比較,這個時候發現了CortexM3的STM32,比2148擁有更豐富和靈活的外設,性能幾乎是2148兩倍(按照MIPS值計算)。正好2148我還沒上手,就直接轉了這款STM32F103。
與2811相比較(核心1.8V供電情況下),135MHz×1MIPS。現在用STM32F103,72MHz×1.25MIPS,性能是DSP的66%,STM32F103R型(64管腳)芯片面積只有2811的51%,STM32F103C型(48管腳)面積是2811的25%,最大功耗是DSP的20%,單片價格是DSP的30%。且有更多的串口,CAP和PWM,這是有用的。高端型號有SDIO,理論上比SPI速度快。
由以上比較,準備將未來的擁有操作系統的高端應用交給DSP的新型浮點型單片機28335,而將所有緊湊型小型、微型應用交給STM32。
STM32學前班教程:怎么開發
sw笨笨的STM32學前班教程之二:怎么開發目前手頭的入門階段使用的開發器概述
該產品為簡易STM32調試器和DEMO板一體化的調試學習設備,價格在一百多塊。
2、硬件配置
仿真部分:USB口,reset,指示燈,JTAG
DEMO部分:4按鍵(IO),4LED(IO),一個串口,啟動方式跳線,所有引腳的焊盤(可自行焊接插針進行擴展)
DEMO芯片:STM32F103C8T6(程序空間64K)
參數和擴展:
注:學習的目標芯片是STM32F103CBT6(7×7mm,128K flash,16K RAM)以及STM32F103RET6(10×10mm,512K flash,64K RAM)。
STM32-SK的硬件連接方法(用板載調試器調試板載DEMO):
JP3、JP5 須全部短接
USB通過電纜連接至PC的USB
串口連接至PC的串口或者通過USB轉串口電纜連接(力特Z-TEC,USB2.0與RS232轉接電纜)
WindowsXP自動安裝驅動
安裝完成后如果DEMO板里面有程序就會自動運行了。這是ST-Link-II的通用連接方法
以上是學習階段比較方便的仿真器,進入工程階段后準備換J-Link V7的仿真器進行開發。目前比較滿意的產品:JLink v7+USB轉串口:
購買后所需的改造:打開殼體,將USB的+5V供電跟JTAG20針的第二腳Vsupply飛線,提供目標板5V500mA的供電。看中的特點:集成串口,擁有20針JTAG可以改造Vspply為供電接口,小巧好帶,便宜。
常見的用于STM32單片機的仿真器分類
a) Ulink2:之前常用的仿真器。Keil公司產品,之前專用于ARM7,現擴展到CortexM3,調試接口支持JTAG和SWD,連接到PC主機的USB。現在這種調試器已經用的越來越少了。
b) ST-Link-II:ST公司的仿真接口,支持IAR EWARM,USB 1.1全速,USB電源供電,自適應目標系統JTAG電平3.3V-5V,可向目標系統提供不大于5V/200mA電源。這種調試器不多見,但是許多調試器與目標板一體設計的學習板上常見。
c) J-Link V6/V7:SEGGER公司產品,調試接口支持JTAG和SWV(V7速度是V6的12倍),USB 2.0接口,通過USB供電,下載速度達到720k byte/s, 與IAR WEARM無縫集成,寬目標板電壓范圍:1.2V-3.3V(V7支持5V),多核調試,給目標板提供3.3V50mA電源。這種調試器現在出現的越來越多,兼容性比較好(主要是指能夠與IAR WEARM無縫集成這點),國內山寨貨和各種變種也很多。
6、目標板主要分為一體化設計(與調試器、供電整合)和單獨設計兩類,詳細產品比較見豆皮的《如何選擇STM32開發板》。
STM32學前班教程之三:讓PC工作
開發軟件的選擇
1、 軟件與版本的選擇
需求:支持STLink2或未來的Jlink V7調試接口(因為STM32-SK使用這個接口),能夠找到去除軟件限制的方法,最好具有中文版幫助和界面,最好帶有純軟件仿真
選擇:RealView MDK 3.23RPC或者IAR EWARM 4.42A(5版本觀望一下)。
2、 RealView MDK 3.23RPC(中國版)安裝與去除限制
第一步:執行安裝程序完成基本安裝,最后選項選擇加入虛擬硬件,便于純軟件調試。
第二步:執行軟件,點擊File-->Licence Manager,復制CID的數據到破解器的CID,其他選項如下圖,然后點擊Generate。
第三步:復制LIC0的數據到軟件的LIC框里面,點擊Add LIC。注意添加序列號后Licence Manager會算出這個號對應的有效期,如果到期會顯示為紅色,需要重新點擊破解軟件的Generate,再算一個填進去就行了。
第四步:將ST-LINKII-KEIL Driver所需的文件(兩個DLL)拷貝到\Keil\ARM\BIN下,替換原有文件。
第五步:打開Keil安裝目錄下的TOOLS.INI文件,在[ARM]、[ARMADS]、[KARM]項目下添加TDRV7=BIN\ST-LINKII-KEIL.dll("ST LinkII Debugger")行,并保存修改。
第六步:打開MDK,在項目的options設置的Debug選項中選擇ST LINKII Debugger,同時在Utilities的選項中選擇ST LINKII Debugger。
完成以上步驟,就完成了ST-LINKII的相關配置,可以作為調試器開始使用。注意:目前ST-LINKII不支持Flash菜單中的Download和Erase命令,程序在使用Start/Stop Debug Session時自動載入flash中供調試。
3、 IAR EWARM 4.42A安裝與破解
第一步:開始/運行…/CMD顯示DOS界面,執行iarid.exe>>ID.TXT得到本機ID碼,復制這個ID碼,再執行iarkg.exe ID碼>>Lic422A.TXT,得到一組注冊碼。
第二步:使用EWARM-EV-WEB-442A.exe(30天限制版,其他版本無法使用第一步中的注冊碼),執行安裝程序完成基本安裝,過程中需要添入第一步里面算出來的注冊碼,可以取消時間限制,但是那一組當中只有一個有效,需要實驗。
4、 鏈接硬件調試程序
RealView MDK:找到一個STM32-SK的基礎程序,最好是只關于IO的且與當前板子程序不同,這樣在板上就可以看到結果,點擊Project/open project。例如GPIO、TIMER(另兩個例程是關于串口的,需要連接串口才能夠看到運行結果)。
使用“Open Project”打開,然后設置Option里面的linker和Utilities里面的項目為“ST LinkII Debuger”。
編譯程序,再使用“Start/Stop Debug Session”來寫入程序。
IAR EWARM:與以上相同,找到一個符合條件的例程。打開一個eww工程文件,右鍵選取Option,在Debuger里面選擇“Third-Party Driver”,在“Third-Party Driver”里面添上“$PROJ_DIR$\..\ddl\STM32Driver.dll”。
使用“Make”或“Rebuild All”來編譯程序,點“Debug”就燒寫進Flash。使用調試欄里面的“go”等等運行程序。
注:由于目前版本MDK與我手頭的ST-LINK-II編程器不兼容,所以后面的所有工作均改用IAR。
STM32學前班教程之四:打好基礎建立模板
1、 新建目錄Project_IAR4,按照自己的順序重新組織dll(驅動);inc、src函數庫;settings,其他所有文件全部放這個新建的目錄下。
2、 雙擊打開Project.eww,繼續更改內部設置。
3、 需更改的內容列表:
位置和項目 目標 說明
Project\Edir confignations 新建基于STM3210B的配置 編譯目標和過程文件存放
Project\Option\General Option\Target ST STM32F10x 選擇芯片類型
Project\Option\ C/C++ Compiler\Preprocessor\Additional include directories $PROJ_DIR$\
$PROJ_DIR$\inc 頭文件相對位置,需要包括“map/lib/type”的位置
Project\Option\ C/C++ Compiler\Preprocessor\Defined symbols 空 空白是在Flash里面調試程序,VECT_TAB_RAM是在RAM里調試程序
Project\Option\ C/C++ Compiler\Optimizations\Size 最終編譯一般選擇High
調試可選None None,Low,Medium,High是不同的代碼優化等級
Project\Option\ Linker\Output 去掉Overrride default 輸出格式使用默認
Project\Option\ Linker\Extra Output 打開General Extra Output去掉Overrride default 廠家要求
Project\Option\ Linker\Config 打開Overrride default
$PROJ_DIR$\lnkarm_flash.xcl 使用Flash調試程序,如果需要使用RAM調試則改為lnkarm_RAM.xcl
Project\Option\ Debugger\Setup\Driver Third-Party Driver 使用第三方驅動連接單片機
Project\Option\ Debugger\ Download Use flash loader 下載到flash所需的設置
Project\Option\ Debugger\ Third-Party Driver\ Third-Party Driver\IAR debugger driver $PROJ_DIR$\ddl\STM32Driver.dll 驅動文件路徑
注1:所有跟路徑相關的設置需要根據實際情況編寫,相對路徑的編寫——“$PROJ_DIR$”代表eww文件所在文件夾,“..”代表向上一層。
注2:其他設置使用庫函數里面的工程文件的默認選項即可,初學不用了解太多。
4、 需要重新刪除并重新添加Project下“FWLib”和“User”的所有文件,為了刪減外設模塊方便需要在“USER”額外添加“stm32f10x_conf.h”(不添加也可以,需要展開main.c找到它)。然后執行Project\Rebuid All,通過則設置完畢。
5、 完成以上步驟,第一個自己習慣的程序庫就建立完畢了,以后可以從“stm32f10x_conf.h”中刪減各種庫文件,從“stm32f10x_it.c”編輯中斷,從“main.c”編寫得到自己的程序。最后需要將這個庫打包封存,每次解壓縮并修改主目錄名稱即可。
6、 我的程序庫特點:
a) 默認兼容ST-LINK-II,IAR EWARM 4.42A,Flash調試,其他有可能需要更改設置
b) 為操作方便減少了目錄的層次
c) 為學習方便使用網友漢化版2.0.2固件,主要是庫函數中c代碼的注釋。
后面隨著學習深入將在我的模板里面加入如下內容:
d) 加入必用的flash(讀取優化),lib(debug),nvic(中斷位置判斷、開中斷模板),rcc(時鐘管理模板,開啟外設時鐘模板),gpio(管腳定義模板)的初始化代碼,所有模板代碼用到的時候只要去掉前面的注釋“//”,根據需求填入相應值就可以了。
e) 因為自己記性不好,所以main函數中的代碼做到每行注釋,便于自己以后使用。
f) 集成Print_U函數簡單串口收發函數代碼,便于調試,改變使用Printf函數的調試習慣。
g) 集成使用systick的精確延時函數delay。
h) 集成時鐘故障處理代碼。
i) 集成電壓監控代碼。
j) 集成片上溫度檢測代碼。
k) 逐步加入所有外設的初始化模塊
一、編寫程序所需的步驟
1、解壓縮,改目錄名稱,和eww文件名,以便跟其他程序區分。
2、更改設置:在“stm32f10x_conf.h”關閉不用的外設(在其聲明函數前面加注釋符號“//”)。并根據外部晶振速度更改其中“HSE_Value”的數值,其單位是Hz。
3、完成各種頭文件的包含(#include "xxx.h";),公共變量的聲明(static 數據類型 變量名稱;),子程序聲明(void 函數名稱(參數);)……C語言必須的前置工作。
4、改寫我的程序庫里面所預設的模板,再進行其他模塊的初始化子程序代碼的編寫,并在程序代碼的開始部分調用。注意:必須記住所有外設的使用需要考慮4個問題:
a) 開時鐘RCC(在RCC初始化中);
b) 自身初始化;
c) 相關管腳配置(在GPIO初始化中);
d) 是否使用中斷(在NVIC初始化中)
5、編寫main.c中的主要代碼和各種子函數。
6、在“stm32f10x_it.c”填寫各種中斷所需的執行代碼,如果用不到中斷的簡單程序則不用編寫此文件。
7、編譯生成 “bin”的方法:Project\Option\ Linker\Output\Format,里面選擇“Other”,在下面的“Output”選 “raw-binary”生成bin。
8、編譯生成“hex”的方法:Project\Option\ Linker\Output\Format,里面選擇“Other”,在下面的“Output”選“intel-extended”,生成a79直接改名成為hex或者選中上面的“Output Flie”在“Overrride default”項目里面改擴展名為hex。
使用軟件界面的Debug燒寫并按鈕調試程序。注意,ST-Link-II是直接將程序燒寫進Flash進行調試,而不是使用RAM的方式。
STM32學前班教程之五:給等待入門的人一點點建議
入門必須閱讀的相關文檔
1、 幾個重要官方文檔的功能:
a) Datasheet——芯片基本數據,功能參數封裝管腳定義和性能規范。
b) 固件函數庫用戶手冊——函數庫功能,庫函數的定義、功能和用法。
c) 參考手冊——各種功能的具體描述,使用方法,原理,相關寄存器。
d) STM32F10xxx硬件開發:使用入門——相關基礎硬件設計
e) STM32F10XXX的使用限制:芯片內部未解決的硬件設計bug,開發需要注意繞開。
f) 一本簡單的C語言書,相信我,不用太復雜。
2、 其他的有用文檔,對初學幫助很大
a) 如何使用STM32的軟件庫在IAR的EWARM下進行應用開發——IAR基礎設置。
b) 輕松進入STM32+Cortex-M3世界.ppt——開發板和最小系統設計需求。
c) 如何選擇STM32開發板.pdf——各種開發板介紹和功能比較。
d) MXCHIP的系列視頻教程——全部芯片基礎及其外設的教程,使用函數庫編程的話就不用看每個視頻后半段的關于寄存器的介紹了。
e) STM32_Technical_Slide(常見問題)——一些優化設計方案。
3、 關于參考書,買了兩本但是基本對學習沒什么幫助,如果湊齊以上資料,建議慎重買書,不如留著那n個幾十塊錢,攢到一起買開發板。
我自己的學習過程
1、 一共24個庫,不可能都學,都學也沒用。按照我的工作需求必須學的有16個,這16個也不是全學。主要學習來源是各種例程代碼、“固件函數庫用戶手冊”和“參考手冊”。
具體學習方法是通讀不同來源的程序,在程序中找到相關的函數庫的應用,然后再閱讀相關文檔,有條件的實驗。對于內容的選擇方面,根據入門內容和未來應用,將所涉及的范圍精簡到最低,但是對所選擇的部分的學習則力求明確。以下是我按照自己的需求對程序庫函數排列的學習順序:
a) 絕大部分程序都要涉及到的庫——flash,lib,nvic,rcc,只學基礎的跟最簡單應用相關必用的部分,其他部分后期再返回頭學。
b) 各種程序通用但不必用的庫——exti,MDA,systic,只通讀理解其作用。
c) DEMO板擁有的外設庫——gpio,usart,編寫代碼實驗。
d) 未來需要用到的外設的庫——tim,tim1,adc,i2c,spi,先理解等待有條件后實驗。
e) 開發可靠性相關庫——bkp,iwdg,wwdg,pwr,參考其他例程的做法。
f) 其他,根據興趣來學。
STM32學前班教程之六:這些代碼大家都用得到
2、 閱讀flash: 芯片內部存儲器flash操作函數
我的理解——對芯片內部flash進行操作的函數,包括讀取,狀態,擦除,寫入等等,可以允許程序去操作flash上的數據。
基礎應用1,FLASH時序延遲幾個周期,等待總線同步操作。推薦按照單片機系統運行頻率,0—24MHz時,取Latency=0;24—48MHz時,取Latency=1;48~72MHz時,取Latency=2。所有程序中必須的
用法:FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
位置:RCC初始化子函數里面,時鐘起振之后。
基礎應用2,開啟FLASH預讀緩沖功能,加速FLASH的讀取。所有程序中必須的
用法:FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
位置:RCC初始化子函數里面,時鐘起振之后。
3、 閱讀lib:調試所有外設初始化的函數。
我的理解——不理解,也不需要理解。只要知道所有外設在調試的時候,EWRAM需要從這個函數里面獲得調試所需信息的地址或者指針之類的信息。
基礎應用1,只有一個函數debug。所有程序中必須的。
用法: #ifdef DEBUG
debug();
#endif
位置:main函數開頭,聲明變量之后。
4、 閱讀nvic:系統中斷管理。
我的理解——管理系統內部的中斷,負責打開和關閉中斷。
基礎應用1,中斷的初始化函數,包括設置中斷向量表位置,和開啟所需的中斷兩部分。所有程序中必須的。
用法: void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//中斷管理恢復默認參數
#ifdef VECT_TAB_RAM
//如果C/C++ Compiler\Preprocessor\Defined symbols中的定義了VECT_TAB_RAM(見程序庫更改內容的表格)
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0); //則在RAM調試
#else //如果沒有定義VECT_TAB_RAM
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);//則在Flash里調試
#endif //結束判斷語句
//以下為中斷的開啟過程,不是所有程序必須的。
//NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
//設置NVIC優先級分組,方式。
//注:一共16個優先級,分為搶占式和響應式。兩種優先級所占的數量由此代碼確定,NVIC_PriorityGroup_x可以是0、1、2、3、4,分別代表搶占優先級有1、2、4、8、16個和響應優先級有16、8、4、2、1個。規定兩種優先級的數量后,所有的中斷級別必須在其中選擇,搶占級別高的會打斷其他中斷優先執行,而響應級別高的會在其他中斷執行完優先執行。
//NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = 中斷通道名;
//開中斷,中斷名稱見函數庫
//NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
//搶占優先級
//NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
//響應優先級
//NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//啟動此通道的中斷
//NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //中斷初始化
}
5、 閱讀rcc:單片機時鐘管理。
我的理解——管理外部、內部和外設的時鐘,設置、打開和關閉這些時鐘。
基礎應用1:時鐘的初始化函數過程——
用法:void RCC_Configuration(void) //時鐘初始化函數
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus; //等待時鐘的穩定
RCC_DeInit(); //時鐘管理重置
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //打開外部晶振
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); //等待外部晶振就緒
if (HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
//flash讀取緩沖,加速
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //flash操作的延時
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //AHB使用系統時鐘
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div2); //APB2(高速)為HCLK的一半
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //APB1(低速)為HCLK的一半
//注:AHB主要負責外部存儲器時鐘。PB2負責AD,I/O,高級TIM,串口1。APB1負責DA,USB,SPI,I2C,CAN,串口2345,普通TIM。
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
//PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz
RCC_PLLCmd(ENABLE); //啟動PLL
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET){}
//等待PLL啟動
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
//將PLL設置為系統時鐘源
while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08){}
//等待系統時鐘源的啟動
}
//RCC_AHBPeriphClockCmd(ABP2設備1 | ABP2設備2 |, ENABLE);
//啟動AHP設備
//RCC_APB2PeriphClockCmd(ABP2設備1 | ABP2設備2 |, ENABLE);
//啟動ABP2設備
//RCC_APB1PeriphClockCmd(ABP2設備1 | ABP2設備2 |, ENABLE);
//啟動ABP1設備
}
1、閱讀exti:外部設備中斷函數
我的理解——外部設備通過引腳給出的硬件中斷,也可以產生軟件中斷,19個上升、下降或都觸發。EXTI0~EXTI15連接到管腳,EXTI線16連接到PVD(VDD監視),EXTI線17連接到RTC(鬧鐘),EXTI線18連接到USB(喚醒)。
基礎應用1,設定外部中斷初始化函數。按需求,不是必須代碼。
用法: void EXTI_Configuration(void)
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //外部設備中斷恢復默認參數
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = 通道1|通道2;
//設定所需產生外部中斷的通道,一共19個。
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //產生中斷
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
//上升下降沿都觸發
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //啟動中斷的接收
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //外部設備中斷啟動
}
2、閱讀dma:通過總線而越過CPU讀取外設數據
我的理解——通過DMA應用可以加速單片機外設、存儲器之間的數據傳輸,并在傳輸期間不影響CPU進行其他事情。這對于入門開發基本功能來說沒有太大必要,這個內容先行跳過。
3、閱讀systic:系統定時器
我的理解——可以輸出和利用系統時鐘的計數、狀態。
基礎應用1,精確計時的延時子函數。推薦使用的代碼。
用法:
static vu32 TimingDelay;//全局變量聲明
void SysTick_Config(void)//systick初始化函數
{
SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Disable);//停止系統定時器
SysTick_ITConfig(DISABLE); //停止systick中斷
SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);
//systick使用HCLK作為時鐘源,頻率值除以8。
SysTick_SetReload(9000);//重置時間1毫秒(以72MHz為基礎計算)
SysTick_ITConfig(ENABLE);//開啟systic中斷
}
void Delay (u32 nTime) //延遲一毫秒的函數
{
SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Enable); //systic開始計時
TimingDelay = nTime; //計時長度賦值給遞減變量
while(TimingDelay != 0); //檢測是否計時完成
SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Disable); //關閉計數器
SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Clear); //清除計數值
}
void TimingDelay_Decrement(void)
//遞減變量函數,函數名由“stm32f10x_it.c”中的中斷響應函數定義好了。
{
if (TimingDelay != 0x00) //檢測計數變量是否達到0
{
TimingDelay--; //計數變量遞減
}
}
注:建議熟練后使用,所涉及知識和設備太多,新手出錯的可能性比較大。新手可用簡化的延時函數代替:
void Delay(vu32 nCount)//簡單延時函數
{
for(; nCount != 0; nCount--);(循環變量遞減計數)
}
當延時較長,又不需要精確計時的時候可以使用嵌套循環:
void Delay(vu32 nCount) //簡單的長時間延時函數
{int i; //聲明內部遞減變量
for(; nCount != 0; nCount--) //遞減變量計數
{for (i=0; i<0xffff; i++)} //內部循環遞減變量計數
}
4、閱讀gpio:I/O設置函數
我的理解——所有輸入輸出管腳模式設置,可以是上下拉、浮空、開漏、模擬、推挽模式,頻率特性為2M,10M,50M。也可以向該管腳直接寫入數據和讀取數據。
基礎應用1,gpio初始化函數。所有程序必須。
用法:void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //GPIO狀態恢復默認參數
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_標號 | GPIO_Pin_標號 ;
//管腳位置定義,標號可以是NONE、ALL、0至15。
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;//輸出速度2MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模擬輸入模式
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //C組GPIO初始化
//注:以上四行代碼為一組,每組GPIO屬性必須相同,默認的GPIO參數為:ALL,2MHz,FLATING。如果其中任意一行與前一組相應設置相同,那么那一行可以省略,由此推論如果前面已經將此行參數設定為默認參數(包括使用GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure代碼),本組應用也是默認參數的話,那么也可以省略。以下重復這個過程直到所有應用的管腳全部被定義完畢。
……
}
基礎應用2,向管腳寫入0或1
用法:GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x01);//寫入1
STM32筆記之七:讓它跑起來,基本硬件功能的建立
0、 實驗之前的準備
a) 接通串口轉接器
b) 下載IO與串口的原廠程序,編譯通過保證調試所需硬件正常。
1、 flash,lib,nvic,rcc和GPIO,基礎程序庫編寫
a) 這幾個庫函數中有一些函數是關于芯片的初始化的,每個程序中必用。為保障程序品質,初學階段要求嚴格遵守官方習慣。注意,官方程序庫例程中有個platform_config.h文件,是專門用來指定同類外設中第幾號外設被使用,就是說在main.c里面所有外設序號用x代替,比如USARTx,程序會到這個頭文件中去查找到底是用那些外設,初學的時候參考例程別被這個所迷惑住。
b) 全部必用代碼取自庫函數所帶例程,并增加逐句注釋。
c) 習慣順序——Lib(debug),RCC(包括Flash優化),NVIC,GPIO
d) 必用模塊初始化函數的定義:
void RCC_Configuration(void); //定義時鐘初始化函數
void GPIO_Configuration(void); //定義管腳初始化函數
void NVIC_Configuration(void); //定義中斷管理初始化函數
void Delay(vu32 nCount); //定義延遲函數
e) Main中的初始化函數調用:
RCC_Configuration(); //時鐘初始化函數調用
NVIC_Configuration(); //中斷初始化函數調用
GPIO_Configuration(); //管腳初始化函數調用
f) Lib注意事項:
屬于Lib的Debug函數的調用,應該放在main函數最開始,不要改變其位置。
g) RCC注意事項:
Flash優化處理可以不做,但是兩句也不難也不用改參數……
根據需要開啟設備時鐘可以節省電能
時鐘頻率需要根據實際情況設置參數
h) NVIC注意事項
注意理解占先優先級和響應優先級的分組的概念
i) GPIO注意事項
注意以后的過程中收集不同管腳應用對應的頻率和模式的設置。
作為高低電平的I/O,所需設置:RCC初始化里面打開RCC_APB2
PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA);GPIO里面管腳設定:IO輸出(50MHz,Out_PP);IO輸入(50MHz,IPU);
j) GPIO應用
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, Bit_RESET);//重置
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x01);//寫入1
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x00);//寫入0
GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_6) ;//讀入IO
k) 簡單Delay函數
void Delay(vu32 nCount)//簡單延時函數
{for(; nCount != 0; nCount--);}
實驗步驟:
RCC初始化函數里添加:RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);
不用其他中斷,NVIC初始化函數不用改
GPIO初始化代碼:
//IO輸入,GPIOB的2、10、11腳輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 ;//管腳號
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //輸出速度
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //輸入輸出模式
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化
簡單的延遲函數:
void Delay(vu32 nCount) //簡單延時函數
{ for (; nCount != 0; nCount--);} //循環計數延時
完成之后再在main.c的while里面寫一段:
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x01);//寫入1
Delay(0xffff);
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)0x00);//寫入0
Delay(0xffff);
就可以看到連接在PB2腳上的LED閃爍了,單片機就跑起來了。
STM32筆記之八:來跟PC打個招呼,基本串口通訊
a) 目的:在基礎實驗成功的基礎上,對串口的調試方法進行實踐。硬件代碼順利完成之后,對日后調試需要用到的printf重定義進行調試,固定在自己的庫函數中。
b) 初始化函數定義:
void USART_Configuration(void); //定義串口初始化函數
c) 初始化函數調用:
void UART_Configuration(void); //串口初始化函數調用
初始化代碼:
void USART_Configuration(void) //串口初始化函數
{
//串口參數初始化
USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //串口設置恢復默認參數
//初始化參數設置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率9600
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字長8位
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //1位停止字節
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //無奇偶校驗
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//打開Rx接收和Tx發送功能
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //啟動串口
}
RCC中打開相應串口
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 , ENABLE);
GPIO里面設定相應串口管腳模式
//串口1的管腳初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //管腳9
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復用推挽輸出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //TX初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //管腳10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空輸入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //RX初始化
d) 簡單應用:
發送一位字符
USART_SendData(USART1, 數據); //發送一位數據
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待發送完畢
接收一位字符
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET){} //等待接收完畢
變量= (USART_ReceiveData(USART1)); //接受一個字節
發送一個字符串
先定義字符串:char rx_data[250];
然后在需要發送的地方添加如下代碼
int i; //定義循環變量
while(rx_data!='\0') //循環逐字輸出,到結束字'\0'
{USART_SendData(USART1, rx_data); //發送字符
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待字符發送完畢
i++;}
e) USART注意事項:
發動和接受都需要配合標志等待。
只能對一個字節操作,對字符串等大量數據操作需要寫函數
使用串口所需設置:RCC初始化里面打開RCC_APB2PeriphClockCmd
(RCC_APB2Periph_USARTx);GPIO里面管腳設定:串口RX(50Hz,IN_FLOATING);串口TX(50Hz,AF_PP);
f) printf函數重定義(不必理解,調試通過以備后用)
(1) 需要c標準函數:
#include "stdio.h"
(2) 粘貼函數定義代碼
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch) //定義為putchar應用
(3) RCC中打開相應串口
(4) GPIO里面設定相應串口管腳模式
(6) 增加為putchar函數。
int putchar(int c) //putchar函數
{
if (c == '\n'){putchar('\r');} //將printf的\n變成\r
USART_SendData(USART1, c); //發送字符
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待發送結束
return c; //返回值
}
(8) 通過,試驗成功。printf使用變量輸出:%c字符,%d整數,%f浮點數,%s字符串,/n或/r為換行。注意:只能用于main.c中。
3、 NVIC串口中斷的應用
a) 目的:利用前面調通的硬件基礎,和幾個函數的代碼,進行串口的中斷輸入練習。因為在實際應用中,不使用中斷進行的輸入是效率非常低的,這種用法很少見,大部分串口的輸入都離不開中斷。
b) 初始化函數定義及函數調用:不用添加和調用初始化函數,在指定調試地址的時候已經調用過,在那個NVIC_Configuration里面添加相應開中斷代碼就行了。
c) 過程:
i. 在串口初始化中USART_Cmd之前加入中斷設置:
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);//TXE發送中斷,TC傳輸完成中斷,RXNE接收中斷,PE奇偶錯誤中斷,可以是多個。
ii. RCC、GPIO里面打開串口相應的基本時鐘、管腳設置
iii. NVIC里面加入串口中斷打開代碼:
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//中斷默認參數
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQChannel;//通道設置為串口1中斷
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //中斷占先等級0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //中斷響應優先級0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //打開中斷
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化
iv. 在stm32f10x_it.c文件中找到void USART1_IRQHandler函數,在其中添入執行代碼。一般最少三個步驟:先使用if語句判斷是發生那個中斷,然后清除中斷標志位,最后給字符串賦值,或做其他事情。
void USART1_IRQHandler(void) //串口1中斷
{
char RX_dat; //定義字符變量
if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //判斷發生接收中斷
{USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); //清除中斷標志
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, (BitAction)0x01); //開始傳輸
RX_dat=USART_ReceiveData(USART1) & 0x7F; //接收數據,整理除去前兩位
USART_SendData(USART1, RX_dat); //發送數據
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){}//等待發送結束
}
}
d) 中斷注意事項:
可以隨時在程序中使用USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);來關閉中斷響應。
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure定義一定要加在NVIC初始化模塊的第一句。
全局變量與函數的定義:在任意.c文件中定義的變量或函數,在其它.c文件中使用extern+定義代碼再次定義就可以直接調用了。
STM32筆記之九:打斷它來為我辦事,EXIT (外部I/O中斷)應用
a) 目的:跟串口輸入類似,不使用中斷進行的IO輸入效率也很低,而且可以通過EXTI插入按鈕事件,本節聯系EXTI中斷。
b) 初始化函數定義:
void EXTI_Configuration(void); //定義IO中斷初始化函數
c) 初始化函數調用:
EXTI_Configuration();//IO中斷初始化函數調用簡單應用:
d) 初始化函數:
void EXTI_Configuration(void)
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //EXTI初始化結構定義
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_LINE_KEY_BUTTON);//清除中斷標志
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource3);//管腳選擇
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource4);
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource5);
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource6);
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//事件選擇
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;//觸發模式
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line3 | EXTI_Line4; //線路選擇
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//啟動中斷
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//初始化
}
e) RCC初始化函數中開啟I/O時鐘
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);
GPIO初始化函數中定義輸入I/O管腳。
//IO輸入,GPIOA的4腳輸入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉輸入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化
f) 在NVIC的初始化函數里面增加以下代碼打開相關中斷:
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel; //通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//占先級
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //響應級
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //啟動
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化
g) 在stm32f10x_it.c文件中找到void USART1_IRQHandler函數,在其中添入執行代碼。一般最少三個步驟:先使用if語句判斷是發生那個中斷,然后清除中斷標志位,最后給字符串賦值,或做其他事情。
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3) != RESET) //判斷中斷發生來源
{ EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3); //清除中斷標志
USART_SendData(USART1, 0x41); //發送字符“a”
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_2)));//LED發生明暗交替
}
h) 中斷注意事項:
中斷發生后必須清除中斷位,否則會出現死循環不斷發生這個中斷。然后需要對中斷類型進行判斷再執行代碼。
使用EXTI的I/O中斷,在完成RCC與GPIO硬件設置之后需要做三件事:初始化EXTI、NVIC開中斷、編寫中斷執行代碼。
STM32筆記之十:工作工作,PWM輸出
a) 目的:基礎PWM輸出,以及中斷配合應用。輸出選用PB1,配置為TIM3_CH4,是目標板的LED6控制腳。
b) 對于簡單的PWM輸出應用,暫時無需考慮TIM1的高級功能之區別。
c) 初始化函數定義:
void TIM_Configuration(void); //定義TIM初始化函數
d) 初始化函數調用:
TIM_Configuration(); //TIM初始化函數調用
e) 初始化函數,不同于前面模塊,TIM的初始化分為兩部分——基本初始化和通道初始化:
void TIM_Configuration(void)//TIM初始化函數
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;//定時器初始化結構
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;//通道輸出初始化結構
//TIM3初始化
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF; //周期0~FFFF
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 5; //時鐘分頻
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //時鐘分割
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//模式
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //基本初始化
TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC4, ENABLE);//打開中斷,中斷需要這行代碼
//TIM3通道初始化
TIM_OCStructInit(& TIM_OCInitStructure); //默認參數
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //工作狀態
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //設定為輸出,需要PWM輸出才需要這行代碼
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0x2000; //占空長度
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //高電平
TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //通道初始化
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //啟動TIM3
}
f) RCC初始化函數中加入TIM時鐘開啟:
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM3, ENABLE);
g) GPIO里面將輸入和輸出管腳模式進行設置。信號:AF_PP,50MHz。
h) 使用中斷的話在NVIC里添加如下代碼:
//打開TIM2中斷
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel; //通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;//占先級
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //響應級
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //啟動
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化
中斷代碼:
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC4) != RESET) //判斷中斷來源
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC4); //清除中斷標志
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_11, (BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11)));//變換LED色彩
IC4value = TIM_GetCapture4(TIM2); //獲取捕捉數值
}
}
i) 簡單應用:
//改變占空比
TIM_SetCompare4(TIM3, 變量);
j) 注意事項:
管腳的IO輸出模式是根據應用來定,比如如果用PWM輸出驅動LED則應該將相應管腳設為AF_PP,否則單片機沒有輸出。
STM32筆記之十一:捕捉精彩瞬間,脈沖方波長度捕獲
a) 目的:基礎PWM輸入也叫捕獲,以及中斷配合應用。使用前一章的輸出管腳PB1(19腳),直接使用跳線連接輸入的PA3(13腳),配置為TIM2_CH4,進行實驗。
b) 對于簡單的PWM輸入應用,暫時無需考慮TIM1的高級功能之區別,按照目前我的應用目標其實只需要采集高電平寬度,而不必知道周期,所以并不采用PWM輸入模式,而是普通脈寬捕獲模式。
c) 初始化函數定義:
void TIM_Configuration(void); //定義TIM初始化函數
d) 初始化函數調用:
TIM_Configuration(); //TIM初始化函數調用
e) 初始化函數,不同于前面模塊,TIM的CAP初始化分為三部分——計時器基本初始化、通道初始化和時鐘啟動初始化:
void TIM_Configuration(void)//TIM2的CAP初始化函數
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;//定時器初始化結構
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; //通道輸入初始化結構
//TIM2輸出初始化
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF; //周期0~FFFF
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 5; //時鐘分頻
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //時鐘分割
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//模式
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);//基本初始化
//TIM2通道的捕捉初始化
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_4;//通道選擇
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Falling;//下降沿
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;//管腳與寄存器對應關系
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;//分頻器
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x4; //濾波設置,經歷幾個周期跳變認定波形穩定0x0~0xF
TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure); //初始化
TIM_SelectInputTrigger(TIM2, TIM_TS_TI2FP2); //選擇時鐘觸發源
TIM_SelectSlaveMode(TIM2, TIM_SlaveMode_Reset);//觸發方式
TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM2, TIM_MasterSlaveMode_Enable); //啟動定時器的被動觸發
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC4, ENABLE); //打開中斷
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //啟動TIM2
}
f) RCC初始化函數中加入TIM時鐘開啟:
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM3, ENABLE);
g) GPIO里面將輸入和輸出管腳模式進行設置。IN_FLOATING,50MHz。
h) 使用中斷的話在NVIC里添加如下代碼:
//打開TIM中斷(與前一章相同)
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
i) 簡單應用:
變量 = TIM_GetCapture4(TIM2);
j) 注意事項:
i. 由于我的需求只跟高電平寬度有關,所以避免了使用PWM輸入模式,這樣可以每個管腳捕捉一路信號。如果使用PWM模式,每一路需要占用兩個寄存器,所以一個定時器只能同時使用兩路PWM輸入。
ii. 由于捕捉需要觸發啟動定時器,所以PWM輸出與捕捉不容易在同一個TIM通道上實現。如果必須的話只能增加計數溢出的相關代碼。
iii. 有些程序省略了捕捉通道的初始化代碼,這是不對的
iv. 在基本計時器初始化代碼里面注意選擇適當的計數器長度,最好讓波形長度不要長于一個計數周期,否則需要增加溢出代碼很麻煩。一個計數周期的長度計算跟如下幾個參數有關:
(1) RCC初始化代碼里面的RCC_PCLKxConfig,這是TIM的基礎時鐘源與系統時鐘的關系。
(2) TIM初始化的TIM_Period,這是計數周期的值
(3) TIM初始化的TIM_Prescaler,這是計數周期的倍頻計數器,相當于調節計數周期,可以使TIM_Period盡量大,提高計數精度。
STM32筆記之十二:時鐘不息工作不止,systic時鐘應用
a) 目的:使用系統時鐘來進行兩項實驗——周期執行代碼與精確定時延遲。
b) 初始化函數定義:
void SysTick_Configuration(void);
c) 初始化函數調用:
SysTick_Configuration();
d) 初始化函數:
void SysTick_Configuration(void)
{
SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);//時鐘除8
SysTick_SetReload(250000); //計數周期長度
SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Enable); //啟動計時器
SysTick_ITConfig(ENABLE); //打開中斷
}
e) 在NVIC的初始化函數里面增加以下代碼打開相關中斷:
NVIC_SystemHandlerPriorityConfig(SystemHandler_SysTick, 1, 0);//中斷等級設置,一般設置的高一些會少受其他影響
f) 在stm32f10x_it.c文件中找到void SysTickHandler 函數
void SysTickHandler(void)
{
執行代碼
}
g) 簡單應用:精確延遲函數,因為systic中斷往往被用來執行周期循環代碼,所以一些例程中使用其中斷的啟動和禁止來編寫的精確延時函數實際上不實用,我自己編寫了精確計時函數反而代碼更精簡,思路更簡單。思路是調用后,變量清零,然后使用時鐘來的曾變量,不斷比較變量與延遲的數值,相等則退出函數。代碼和步驟如下:
i. 定義通用變量:u16 Tic_Val=0; //變量用于精確計時
ii. 在stm32f10x_it.c文件中相應定義:
extern u16 Tic_Val;//在本文件引用MAIN.c定義的精確計時變量
iii. 定義函數名稱:void Tic_Delay(u16 Tic_Count);//精確延遲函數
iv. 精確延時函數:
void Tic_Delay(u16 Tic_Count) //精確延時函數
{ Tic_Val=0; //變量清零
while(Tic_Val != Tic_Count){printf("");}//計時
}
v. 在stm32f10x_it.c文件中void SysTickHandler 函數里面添加
Tic_Val++;//變量遞增
vi. 調用代碼:Tic_Delay(10); //精確延時
vii. 疑問:如果去掉計時行那個沒用的printf("");函數將停止工作,這個現象很奇怪
STM32筆記之十三:惡搞,兩只看門狗
a) 目的:
了解兩種看門狗(我叫它:系統運行故障探測器和獨立系統故障探測器,新手往往被這個并不形象的象形名稱搞糊涂)之間的區別和基本用法。
b) 相同:
都是用來探測系統故障,通過編寫代碼定時發送故障清零信號(高手們都管這個代碼叫做“喂狗”),告訴它系統運行正常。一旦系統故障,程序清零代碼(“喂狗”)無法執行,其計數器就會計數不止,直到記到零并發生故障中斷(狗餓了開始叫喚),控制CPU重啟整個系統(不行啦,開始咬人了,快跑……)。
c) 區別:
獨立看門狗Iwdg——我的理解是獨立于系統之外,因為有獨立時鐘,所以不受系統影響的系統故障探測器。(這條狗是借來的,見誰偷懶它都咬!)主要用于監視硬件錯誤。
窗口看門狗wwdg——我的理解是系統內部的故障探測器,時鐘與系統相同。如果系統時鐘不走了,這個狗也就失去作用了。(這條狗是老板娘養的,老板不干活兒他不管!)主要用于監視軟件錯誤。
d) 初始化函數定義:鑒于兩只狗作用差不多,使用過程也差不多初始化函數栓一起了,用的時候根據情況刪減。
void WDG_Configuration(void);
e) 初始化函數調用:
WDG_Configuration();
f) 初始化函數
void WDG_Configuration() //看門狗初始化
{
//軟件看門狗初始化
WWDG_SetPrescaler(WWDG_Prescaler_8); //時鐘8分頻4ms
// (PCLK1/4096)/8= 244 Hz (~4 ms)
WWDG_SetWindowValue(65); //計數器數值
WWDG_Enable(127); //啟動計數器,設置喂狗時間
// WWDG timeout = ~4 ms * 64 = 262 ms
WWDG_ClearFlag(); //清除標志位
WWDG_EnableIT(); //啟動中斷
//獨立看門狗初始化
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);//啟動寄存器讀寫
IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_32);//40K時鐘32分頻
IWDG_SetReload(349); //計數器數值
IWDG_ReloadCounter(); //重啟計數器
IWDG_Enable(); //啟動看門狗
}
g) RCC初始化:只有軟件看門狗需要時鐘初始化,獨立看門狗有自己的時鐘不需要但是需要systic工作相關設置。
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE);
h) 獨立看門狗使用systic的中斷來喂狗,所以添加systic的中斷打開代碼就行了。軟件看門狗需要在NVIC打開中斷添加如下代碼:
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = WWDG_IRQChannel; //通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //占先中斷等級
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //響應中斷優先級
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //打開中斷
i) 中斷程序,軟件看門狗在自己的中斷中喂狗,獨立看門狗需要使用systic的定時中斷來喂狗。以下兩個程序都在stm32f10x_it.c文件中。
void WWDG_IRQHandler(void)
{
WWDG_SetCounter(0x7F); //更新計數值
WWDG_ClearFlag(); //清除標志位
}
void SysTickHandler(void)
{ IWDG_ReloadCounter(); //重啟計數器(喂狗)
}
j) 注意事項:
i. 有狗平常沒事情可以不理,但是千萬別忘了喂它,否則死都不知道怎么死的!
ii. 初始化程序的調用一定要在systic的初始化之后。
iii. 獨立看門狗需要systic中斷來喂,但是systic做別的用處不能只做這件事,所以我寫了如下幾句代碼,可以不影響systic的其他應用,其他systic周期代碼也可參考:
第一步:在stm32f10x_it.c中定義變量
int Tic_IWDG; //喂狗循環程序的頻率判斷變量
第二步:將SysTickHandler中喂狗代碼改為下面:
Tic_IWDG++; //變量遞增
if(Tic_IWDG>=100) //每100個systic周期喂狗
{ IWDG_ReloadCounter();//重啟計數器(喂狗)
Tic_IWDG=0; //變量清零
}
STM32筆記之十四:基本問題,來討論一下軟件架構
網上大家都在討論和學習,但是對于架構這個基本問題卻沒幾個人討論。個人認為有個好的架構是寫好代碼的基礎,可以使后期的調式工作事半功倍!!
1、 架構組成:我的程序代碼分為四種結構
a) 順序執行代碼
定義:按照順序逐行執行的代碼
優點:是思路簡單,代碼可靠不易被干擾。
缺點:占用資源
用途:只用來各種變量、函數的定義,硬件的初始化程序
位置:main.c的開始一直到main函數的while函數之前
b) 空閑執行代碼
定義:在CPU空閑的時候才執行的代碼
優點:不占用資源
缺點:執行的實時性不能保證
用途:非實時任務,調試信息輸出,不重要的狀態指示
位置:main.c的main函數的while函數內部
c) 中斷執行代碼
定義:由軟硬件事件打斷整個程序而執行的代碼
優點:可以保證實時性,各種中斷可以安排優先順序
缺點:關系相對復雜,互相之間容易干擾
用途:觸發性的代碼,比如接收數據,響應外部設備,按鈕的相應
位置:stm32f10x_it.c內部
d) 循環執行代碼
定義:按照時間周期執行的代碼
優點:定期自動執行
缺點:實時性不好
用途:需要周期執行的任務,狀態檢查及相關信息輸出,數據記錄
位置:stm32f10x_it.c的SysTickHandler內部
e) DMA自動代碼
定義:不需要主程序干預,外設自動執行
優點:自動刷新數據,不占用CPU資源
缺點:不能控制
用途:數據通信存儲,AD轉換
位置:不需要
2、架構執行順序圖
下載 (51.33 KB)
2009-4-22 15:39
STM32學習筆記之十五——IAR4的最后瘋狂,笨笨的開發模板下載
準備大換血了,包括開發環境升級和固件升級,那個需要一定過程,吧之前完成的模板跟大家共享一下。
我的程序庫特點:
a) 默認兼容ST-LINK-II,IAR EWARM 4.42A,Flash調試,使用串口1,GPIOA的3、4、
5、6腳輸入,GPIOB的1、2、10、11腳輸出,其他有可能需要更改設置
b) 為操作方便減少了目錄的層次
c) 為學習方便使用網友漢化版2.0.2固件,主要是庫函數中c代碼的注釋。
d) 加入必用的flash(讀取優化),nvic(RAM與Flash調試選擇),rcc(時鐘管理模
板,開啟外設時鐘模板),gpio(管腳定義模板)的初始化代碼,所有模板代碼用到的
時候只要去掉前面的注釋"//",根據需求填入相應值就可以了。
e) 因為自己記性不好,所以main函數中的代碼做到每行注釋,便于自己以后使用。
f) 列出常見應用代碼模板與ASCII常用列表。
g) 集成putchar字符輸出和Printf的重定義到串口的代碼,便于調試。
h) 集成NVIC中斷管理模板,EXTI外部I/O中斷模板
i) 針對自己情況集成PWM輸出模板和CAP脈寬捕捉模板,并全部注釋。
j) 集成系統循環時鐘的初始化函數模板
k) 集成自己編寫精確延時代碼,不會影響systic的周期代碼的執行。
l) 集成兩種看門狗的使用代碼,小心使用
M) 集成hex生成設置命令,位置在編譯目錄(STM32F103C8)的Exe下,集成ISP軟件便
于脫離仿真器的串口調試STMISP.exe。
由于注釋寫的太多,還加入自己編程以來的許多格式習慣,所以許多人會覺得混亂不堪,在
此聲明,此程序庫僅僅為個人學習之用!
STM32學習筆記之十六——題外話,自己做塊工程板
一、我的學習計劃將STM32單片機的硬件設計工作:
第一步——用STM32F103CBT6的48腳芯片,為光電平臺的簡單控制為目標,實現基本外圍硬件、PWM、串口、I/O。將SPI、I2C留插針。
第二步——為集成傳感器應用為目標,在第一步硬件基礎上制作功能性的套版,兩板連接實現AD、SPI、I2C、RTC等等功能。
二、硬件規劃
選用STM32F103CBT6,面積7×7mm,128K flash,16K RAM,4個16bit PWM,12個12bit PWM或CAP,2個SPI,2個I2C,3個串口,1個CAN,1個USB,),12ADC。
管腳分配目標1如圖,之后的功能包括:4個AD,3個串口(1個與I2C復用),1個SPI,8個(兩組)PWM輸入輸出,1個USB,1個I/O,1個MCO。
三、管腳分配:
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2009-4-26 16:14
四、ALTIUM DESIGNER 6(Protel的第六個版本)操作筆記
之所以選擇這個軟件三個理由:1、界面習慣兼容Protel。2、操作習慣于Windows類似方便。3、可輸出igs用于結構設計。
軟件使用筆記如下:
a) 流程:新建工程,添加原理圖,添加SCH庫,畫原理圖,添加PCB庫,設定封裝,添加PCB,布線,檢查,導出生產文件。
b) 新建工程:最好使用自己以前的同版本文檔設置,會包含各種庫省去大量工作
c) 添加器件到SCH,可使用復制粘貼的辦法,注意管腳,有些需要外殼接地的器件把外殼的焊點畫出來。完成后點擊放置,改動后再器件名稱點擊右鍵更改。
d) 畫原理圖:操作類似其他windows軟件,會自動檢查錯誤連接和重復硬件。
e) 添加器件到PCB庫,最好使用拷貝粘貼的辦法,最好有官方的焊點圖。沒有的話可以按照封裝的型號直接去http://www.***search.com/搜索封裝型號(不是器件型號),也有封裝的相關尺寸和焊點圖。
f) 雙擊原理圖的器件,在右下角改封裝名稱。
g) 添加新的PCB到工程:
“設計/規則”改線寬、線距、器件距離……;
“設計/板子形狀/重新定義板子形狀”改工作區域大小,然后左鍵點擊前置Keepout層,畫電路板外形;
“設計/板參數選項”改網格大小,器件和走線中鼠標捕捉的間隔大小……;
“設計/Import changes From……”引入原理圖的器件和連接方式,包括改動(出現對match提示選擇繼續就可以了);
“查看/切換單位”改公制和英制;
“工具/取消布線”取消已經布好的線;
“自動布線”計算機自動布線,功能比Protel增強不少;
“報告/測量距離”測量實際距離;
在層標簽單擊,前置這個層。右鍵有隱藏層和顯示層比較常用。
屏幕中點擊右鍵菜單中“設計/規則”、“選項/板參數選項”、 “選項/層疊管理”(添加和刪除層)、“選項/顯示掩藏”(針對各種類型進行顯示和隱藏,查找未布的線就使用此功能后在操作框中點擊“所有最終”然后點擊“Apply”,再手工點擊所有的選項為“隱藏的”再點“Apply”就能看到未布線的連線了)
快捷鍵:空格鍵旋轉器件,TAB鍵切換線寬和放置過孔。左鍵單擊選擇,左鍵按住移動器件(多個重疊會有列表選擇,未松開時右鍵取消操作),左鍵雙擊改器件屬性(所在層、位置……),右鍵按住移動鼠標平移視野,滾輪上下移動,滾輪按住移動鼠標放大縮小
五、基本電路原理設計
拋棄復雜設計,專注于可獨立調式的CPU板設計。計劃設計模塊包括:供電、JTAG、晶振、RTC(電池引出)。
注:未使用標準JTAG設計,原因有三:
1、原設計太占管腳,這個尺寸實在難實現
2、這只是CPU板具體應用會再做功能套版,上面可以連接標準JTAG
3、有可能向USB燒寫和SW雙線調式方向轉變,所以以后不一定會使用標準JTAG
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