STM32单片机编程实战指南：循序渐进，掌握核心技巧

# 1. STM32单片机简介**

STM32单片机是意法半导体公司推出的32位微控制器系列，基于ARM Cortex-M内核，具有高性能、低功耗、丰富的外设等特点。

STM32单片机广泛应用于工业控制、消费电子、医疗设备、汽车电子等领域，是目前市场上最受欢迎的单片机之一。

STM32单片机家族拥有丰富的产品线，从低端入门级到高端高性能，满足不同应用场景的需求。

# 2. STM32单片机硬件架构

STM32单片机硬件架构由核心架构、存储器结构和外设接口组成。

### 2.1 STM32单片机的核心架构

#### 2.1.1 Cortex-M内核

STM32单片机采用ARM Cortex-M系列内核，该内核专为嵌入式系统设计，具有低功耗、高性能的特点。Cortex-M内核包括以下主要组件：

- **程序计数器 (PC)：** 指向当前正在执行的指令。
- **寄存器文件：** 存储临时数据和地址的快速访问存储器。
- **堆栈指针 (SP)：** 指向堆栈的当前位置，用于存储函数调用和局部变量。
- **程序状态寄存器 (PSR)：** 存储程序状态信息，如当前执行模式和中断标志。

#### 2.1.2 外设接口

STM32单片机提供丰富的外部接口，用于连接各种外围设备，包括：

- **通用输入/输出 (GPIO)：** 可配置为输入或输出，用于控制外部设备。
- **定时器：** 用于生成精确的定时和脉冲。
- **中断控制器：** 管理外部事件触发的中断。
- **串口：** 用于与其他设备进行串行通信。
- **模拟数字转换器 (ADC)：** 将模拟信号转换为数字信号。
- **数字模拟转换器 (DAC)：** 将数字信号转换为模拟信号。

### 2.2 STM32单片机的存储器结构

#### 2.2.1 Flash存储器

Flash存储器是一种非易失性存储器，用于存储程序代码和数据。其特点包括：

- **高密度：** 可存储大量数据。
- **可擦除和重编程：** 可以多次擦除和重写。
- **低功耗：** 在待机模式下功耗极低。

#### 2.2.2 SRAM存储器

SRAM存储器是一种易失性存储器，用于存储临时数据和变量。其特点包括：

- **高速：** 读写速度快。
- **低功耗：** 在活动模式下功耗低。
- **易失性：** 断电后数据丢失。

#### 2.2.3 EEPROM存储器

EEPROM存储器是一种非易失性存储器，用于存储用户数据和配置参数。其特点包括：

- **可擦除和重编程：** 可以多次擦除和重写，但比Flash存储器更慢。
- **低功耗：** 在待机模式下功耗极低。
- **有限的写入次数：** 具有有限的写入次数，通常在10万次左右。

# 3. STM32单片机软件开发环境

### 3.1 STM32CubeIDE开发环境

#### 3.1.1 安装和配置

**步骤 1：下载和安装 STM32CubeIDE**

* 从 STMicroelectronics 官方网站下载最新版本的 STM32Cu