STM32单片机入门秘籍：从基础到进阶，快速上手

# 1. STM32单片机简介

STM32单片机是意法半导体（STMicroelectronics）公司推出的32位微控制器系列，基于ARM Cortex-M内核。它具有高性能、低功耗、丰富的片上外设和广泛的生态系统，使其成为嵌入式系统开发的理想选择。

STM32单片机广泛应用于各种领域，包括工业控制、汽车电子、医疗设备、消费电子和物联网。其强大的功能和易用性使其成为初学者和经验丰富的开发人员的热门选择。

# 2. STM32单片机基础

### 2.1 STM32单片机架构

STM32单片机采用ARM Cortex-M内核，是一种32位RISC处理器。其架构主要包括以下组件：

- **内核：**负责执行指令和管理系统资源。
- **存储器：**包括闪存（用于存储程序代码）、SRAM（用于存储数据）和EEPROM（用于存储非易失性数据）。
- **外设：**提供各种功能，例如GPIO、定时器、ADC和DMA。
- **总线：**连接内核和外设，实现数据和指令传输。

### 2.2 GPIO编程

GPIO（通用输入/输出）端口是STM32单片机上最基本的输入/输出接口。它允许用户与外部设备交互，例如LED、按钮和传感器。

**GPIO配置：**

1. 设置GPIO模式（输入、输出、推挽/拉开漏）
2. 设置GPIO速度（低速、中速、高速）
3. 设置GPIO输出状态（高电平、低电平）

**代码示例：**

// 设置GPIOA的第5个引脚为输出模式
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_5;
GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

// 设置GPIOA的第5个引脚输出高电平
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);

### 2.3 定时器编程

定时器是STM32单片机上用于生成精确时间间隔的模块。它可以用于各种应用，例如LED闪烁、按键消抖和脉宽调制（PWM）。

**定时器配置：**

1. 选择定时器模式（向上计数、向下计数、捕获）
2. 设置定时器时钟源（内部时钟、外部时钟）
3. 设置定时器时钟预分频器和自动重装载值

**代码示例：**

// 配置TIM2为向上计数模式，时钟源为内部时钟，预分频器为1000，自动重装载值为1000
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_TimeBaseStructure.Period = 1000;
TIM_TimeBaseStructure.Prescaler = 1000;
TIM_TimeBaseStructure.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
HAL_TIM_TimeBaseInit(&htim2, &TIM_TimeBaseStructure);

// 启动TIM2
HAL_TIM_Base_Start(&htim2);

# 3. STM32单片机实践**

### 3.1 LED控制

**简介**

LED（发光二极管）是一种常见的电子元件，广泛用于指示灯、显示屏和照明等应用中。STM32单片机具有丰富的GPIO接口，可以方便地控制LED。

**硬件连接**

将LED的正极连接到STM32单片机的GPIO引脚，负极连接到地线。

**软件编程**

**1. 设置GPIO引脚为输出模式**

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

* **GPIO_PIN_13：**要配置的GPIO引脚
* **GPIO_MODE_OUTPUT_PP：**输出推挽模式
* **GPIO_NOPULL：**无上拉/下拉电阻
* **GPIO_SPEED_FREQ_LOW：**低速模式

**2. 设置GPIO引脚状态**

HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);

* **GPIO_PIN_SET：**将引脚置为高电平，点亮LED
* **GPIO_PIN_RESET：**将引脚置为低电平，熄灭LED

### 3.2 按键输入

**简介**

按键是一种常见的输入设备，用于用户与设备交互。STM32单片机可以通过GPIO接口读取按键状态。

**硬件连接**

将按键的一端连接到STM32单片机的GPIO引脚，另一端连接到地线。

**软件编程**

**1. 设置GPIO引脚为输入模式**

GPIO