STM32单片机开发板的学习路线图：循序渐进提升技能，打造你的嵌入式开发之路

# 1. STM32单片机开发基础

STM32单片机是意法半导体（STMicroelectronics）公司生产的32位微控制器，以其高性能、低功耗和丰富的外设资源而著称。本章将介绍STM32单片机的基础知识，包括其架构、指令集、外设功能和开发环境。

### 1.1 STM32单片机架构

STM32单片机采用ARM Cortex-M内核，具有哈佛架构，即指令和数据存储在独立的存储空间中。Cortex-M内核支持多种指令集，包括Thumb-2和ARMv7-M，提供了较高的执行效率。

### 1.2 STM32单片机外设功能

STM32单片机集成了丰富的片上外设，包括通用输入/输出（GPIO）、定时器、中断控制器、模拟数字转换器（ADC）、数字模拟转换器（DAC）、串行通信接口（UART）、串行外设接口（SPI）、两线制接口（I2C）和控制器局域网络（CAN）总线等。这些外设功能使STM32单片机能够轻松连接各种传感器、执行器和通信设备。

# 2. STM32单片机开发环境搭建与编程技巧

### 2.1 开发环境的搭建和配置

#### 2.1.1 工具链的选择

STM32单片机开发需要一套完整的工具链，包括编译器、链接器、汇编器等。常用的工具链有：

- Keil MDK-ARM：商业工具链，功能强大，但需要付费。
- GCC：开源工具链，免费使用，但需要自行配置。
- IAR Embedded Workbench：商业工具链，性能优异，但价格昂贵。

#### 2.1.2 开发环境的搭建

以Keil MDK-ARM为例，搭建开发环境的步骤如下：

1. 下载并安装Keil MDK-ARM软件。
2. 创建一个新的工程。
3. 添加STM32单片机型号。
4. 配置编译器和链接器选项。

#### 2.1.3 调试器的使用

调试器是用于调试程序的工具，常用的调试器有：

- J-Link：商业调试器，功能强大，但需要付费。
- ST-Link：ST官方提供的调试器，功能较弱，但价格便宜。
- GDB：开源调试器，免费使用，但需要自行配置。

### 2.2 C语言基础和STM32单片机架构

#### 2.2.1 C语言基础

STM32单片机编程主要使用C语言，需要掌握以下基础知识：

- 数据类型和变量
- 运算符和表达式
- 控制流语句
- 函数和数组

#### 2.2.2 STM32单片机架构

STM32单片机采用ARM Cortex-M内核，其架构主要包括：

- 内核：负责执行指令。
- 外设：提供各种功能，如GPIO、定时器、中断等。
- 总线：连接内核和外设。

### 2.3 常用外设的配置和使用

#### 2.3.1 GPIO（通用输入输出）

GPIO用于控制单片机的输入和输出，其配置步骤如下：

// 配置GPIOA的第5个引脚为输出模式
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

#### 2.3.2 定时器

定时器用于产生定时中断或控制PWM输出，其配置步骤如下：

// 配置TIM2为100Hz的定时中断
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 10000 - 1; // 100Hz
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 8400 - 1; // 1MHz
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

// 开启TIM2定时器中断
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Updat