STM32面试必杀技：刁钻问题轻松化解，展现你的应变能力

# 1. STM32基础知识**

STM32是意法半导体公司生产的一系列32位微控制器，广泛应用于嵌入式系统中。其基于ARM Cortex-M内核，具有高性能、低功耗和丰富的外设。

STM32的体系结构包括一个内核、存储器、外设和总线。内核负责执行指令，存储器存储程序和数据，外设提供与外部设备的接口，总线连接各个组件。

STM32的编程通常使用C语言，并通过STM32CubeMX工具进行配置和代码生成。STM32CubeMX提供了图形化界面，可以轻松配置外设、生成初始化代码和创建工程文件。

# 2. STM32外设编程

### 2.1 GPIO

#### 2.1.1 GPIO的配置和使用

STM32的GPIO（通用输入/输出）端口是与外部设备交互的关键外设。它允许MCU控制外部设备的输入和输出信号。GPIO端口的配置和使用涉及以下步骤：

- **配置GPIO模式：**使用`GPIOx_MODER`寄存器设置GPIO引脚的模式，可以是输入、输出、推挽输出或开漏输出。
- **配置GPIO速度：**使用`GPIOx_OSPEEDR`寄存器设置GPIO引脚的输出速度，可以是低速、中速或高速。
- **配置GPIO输出类型：**使用`GPIOx_OTYPER`寄存器设置GPIO引脚的输出类型，可以是推挽输出或开漏输出。
- **配置GPIO上拉/下拉电阻：**使用`GPIOx_PUPDR`寄存器设置GPIO引脚的上拉或下拉电阻，可以是上拉、下拉或无电阻。

#### 代码块：

// 配置GPIOA的PA0引脚为输出模式，推挽输出，高速
GPIOA->MODER &= ~(3 << (0 * 2));
GPIOA->MODER |= (1 << (0 * 2));
GPIOA->OSPEEDR |= (3 << (0 * 2));
GPIOA->OTYPER &= ~(1 << 0);

**逻辑分析：**

- `GPIOA->MODER &= ~(3 << (0 * 2))`：清除PA0引脚的模式位。
- `GPIOA->MODER |= (1 << (0 * 2))`：设置PA0引脚为输出模式。
- `GPIOA->OSPEEDR |= (3 << (0 * 2))`：设置PA0引脚的输出速度为高速。
- `GPIOA->OTYPER &= ~(1 << 0)`：设置PA0引脚为推挽输出。

#### 2.1.2 GPIO的中断处理

GPIO中断允许MCU在GPIO引脚状态发生变化时触发中断服务程序。GPIO中断的处理涉及以下步骤：

- **配置GPIO中断：**使用`GPIOx_IMR`寄存器启用GPIO引脚的中断。
- **配置GPIO中断触发方式：**使用`GPIOx_EXTICR`寄存器设置GPIO引脚的中断触发方式，可以是上升沿、下降沿或两者都触发。
- **配置GPIO中断优先级：**使用`NVIC_SetPriority`函数设置GPIO中断的优先级。
- **编写中断服务程序：**编写一个中断服务程序，在GPIO引脚状态发生变化时执行。

#### 代码块：

// 配置GPIOA的PA0引脚的中断，上升沿触发
GPIOA->IMR |= (1 << 0);
GPIOA->EXTICR[0] |= (0 << (0 * 4));
NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 1);

// 中断服务程序
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    // GPIOA的PA0引脚发生上升沿中断
    if (GPIOA->IDR & (1 << 0))
    {
        // 执行中断处理代码
    }
}

**逻辑分析：**

- `GPIOA->IMR |= (1 << 0)`：启用PA0引脚的中断。
- `GPIOA->EXTICR[0] |= (0 << (0 * 4))`：设置PA0引脚的中断触发方式为上升沿。
- `NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 1)`：设置GPIOA的PA0引脚中断的优先级为1。
- `EXTI0_IRQHandler`：GPIOA的PA0引脚的中断服务程序，在PA0引脚发生上升沿中断时执行。

# 3.1 DMA

#### 3.1.1 DMA的基本原理和配置

DMA（Direct Memory Access）是一种硬件机制，允许外设直接访问内存，而无需CPU的干预。这可以大大提高数据传输效率，特别是对于大数据量传输的情况。

STM32的DMA控制器具有以下特点：

- 多个DMA通道，每个通道可以连接到不同的外设
- 支持不同的数据传输模式