STM32单片机编程中的常见问题：10个陷阱，揭秘失误根源

# 1. STM32单片机编程入门**

STM32单片机是一种基于ARM Cortex-M内核的微控制器，因其高性能、低功耗和丰富的外设而受到广泛应用。本章将介绍STM32单片机的基础知识，包括其架构、特性和开发环境。

**1.1 STM32单片机架构**

STM32单片机采用哈佛架构，具有独立的指令和数据存储器。其内核通常为Cortex-M0、M3或M4，提供不同的性能和功耗选择。单片机还集成了丰富的片上外设，如GPIO、定时器、ADC和UART。

**1.2 STM32单片机特性**

STM32单片机具有以下主要特性：

* 高性能：基于ARM Cortex-M内核，提供高速处理能力。
* 低功耗：采用先进的低功耗技术，可实现超低功耗运行。
* 丰富的外设：集成多种片上外设，满足各种应用需求。
* 易于开发：提供完善的开发工具和技术支持，降低开发难度。

# 2. STM32单片机编程技巧

### 2.1 STM32单片机外设配置

#### 2.1.1 时钟配置

STM32单片机具有多个时钟源，包括内部时钟（HSI）、外部时钟（HSE）和内部高速时钟（HSI）。时钟配置是单片机编程的基础，它决定了单片机的工作频率和稳定性。

RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;

/* 使能 HSI 时钟 */
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HSI;
RCC_ClkInitStruct.HSIClockSource = RCC_HSI_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.HSIPrescaler = RCC_CFGR_HPRE_DIV1;
RCC_ClkInit(&RCC_ClkInitStruct);

/* 使能 HSE 时钟 */
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HSE;
RCC_ClkInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.HSEStartUpTimeout = RCC_HSE_STARTUP_TIMEOUT;
RCC_ClkInit(&RCC_ClkInitStruct);

/* 使能 PLL 时钟 */
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_PLL;
RCC_ClkInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_ClkInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
RCC_ClkInit(&RCC_ClkInitStruct);

/* 设置系统时钟为 PLL 时钟 */
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInit(&RCC_ClkInitStruct);

代码逻辑逐行解读：

- 使能HSI时钟，并设置分频系数为1。
- 使能HSE时钟，并设置预分频系数为1。
- 使能PLL时钟，并设置PLL源为HSE，倍频系数为9。
- 设置系统时钟为PLL时钟。

#### 2.1.2 GPIO配置

GPIO（通用输入/输出）是STM32单片机中最重要的外设之一。它允许单片机与外部世界进行交互。GPIO配置包括设置引脚模式、方向和输出状态。

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

/* 设置 GPIOA 引脚 0 为输出模式 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

/* 设置 GPIOA 引脚 1 为输入模式 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

代码逻辑逐行解读：

- 设置GPIOA引脚0为输出模式，推挽输出。
- 设置GPIOA引脚1为输入模式，上拉输入。

#### 2.1.3 定时器配置

定时器是STM32单片机中另一个重要的外设。它允许单片机生成精确的时间间隔和脉冲。定时器配置包括设置时钟源、分频系数和比较值。

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;

/* 设置 TIM2 为向上计数模式 */
TIM_TimeBaseInitStruct.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
TIM_TimeBaseInitStruct.Prescaler = 1000;
TIM_TimeBaseInitStruct.Period = 1000;
HAL_TIM_TimeBaseInit(&htim2, &TIM_TimeBaseInitStruct);

/* 设置 TIM2 通道 1 为输出比较模式 */
TIM_OCInitStruct.OCMode = TIM_OCMODE_TIMING;
TIM_OCInitStruct.Pulse =