STM32单片机外设配置全攻略：从入门到精通实战

# 1. STM32外设配置基础**

STM32单片机外设配置是嵌入式系统开发中必不可少的一环。本章将介绍STM32外设配置的基础知识，包括外设配置的步骤、常用的配置寄存器以及外设配置的注意事项。

外设配置的步骤一般包括：

1. 使能外设时钟
2. 配置外设引脚功能
3. 配置外设控制寄存器

常用的配置寄存器包括：

* **CR**：控制寄存器，用于使能/禁用外设、选择工作模式等
* **IER**：中断使能寄存器，用于使能/禁用外设中断
* **ISR**：中断状态寄存器，用于读取中断状态

外设配置的注意事项包括：

* 确保外设时钟已使能
* 避免冲突的引脚配置
* 正确设置控制寄存器中的参数

# 2. GPIO外设配置技巧

### 2.1 GPIO模式和配置

GPIO（通用输入/输出）外设是STM32单片机中最重要的外设之一，它允许MCU与外部设备进行交互。GPIO外设的配置涉及多种模式和选项，以满足不同的应用需求。

#### 2.1.1 输入/输出模式

GPIO引脚可以配置为输入或输出模式。输入模式允许引脚接收外部信号，而输出模式允许引脚驱动外部设备。GPIO引脚的模式可以通过GPIOx_MODER寄存器进行配置。

// 将GPIOA引脚0配置为输入模式
GPIOA->MODER &= ~(3 << (0 * 2));
GPIOA->MODER |= (0 << (0 * 2));

#### 2.1.2 上拉/下拉电阻

当GPIO引脚配置为输入模式时，可以配置上拉或下拉电阻。上拉电阻将引脚拉高到VCC，而下拉电阻将引脚拉低到GND。这有助于防止引脚浮动并确保稳定的输入信号。上拉/下拉电阻可以通过GPIOx_PUPDR寄存器进行配置。

// 将GPIOA引脚0配置为上拉电阻
GPIOA->PUPDR &= ~(3 << (0 * 2));
GPIOA->PUPDR |= (1 << (0 * 2));

### 2.2 GPIO中断处理

GPIO外设支持中断功能，允许MCU在GPIO引脚状态发生变化时触发中断。中断处理涉及配置中断源、使能中断和编写中断服务函数。

#### 2.2.1 中断配置

GPIO中断源可以通过GPIOx_IMR寄存器进行配置。每个引脚都有一个对应的中断位，可以通过设置该位来使能中断。

// 使能GPIOA引脚0的中断
GPIOA->IMR |= (1 << 0);

#### 2.2.2 中断服务函数

当GPIO中断触发时，会调用中断服务函数。中断服务函数负责处理中断并执行必要的操作。中断服务函数的名称通常以“EXTI”开头，后跟引脚号。

void EXTI0_IRQHandler(void)
{
  // 清除中断标志位
  GPIOA->ICR |= (1 << 0);

  // 执行中断处理操作
}

# 3. 定时器外设配置实战

### 3.1 定时器基础知识

#### 3.1.1 定时器类型和功能

STM32单片机提供了多种类型的定时器外设，每种类型都有其特定的功能和特性。常见的定时器类型包括：

- **通用定时器（TIM）：**通用定时器是最常见的定时器类型，可用于各种应用，如定时中断、PWM波形生成和捕获输入信号。
- **基本定时器（TIM）：**基本定时器是一种简化的定时器，具有较少的寄存器和功能，适用于简单的定时应用。
- **高级定时器（TIM）：**高级定时器是一种功能强大的定时器，具有丰富的功能，如多通道、死区生成和故障保护。

#### 3.1.2 定时器寄存器

每个定时器外设都有一个特定的寄存器组，用于配置和控制定时器。常见的定时器寄存器包括：

- **控制寄存器（CR1）：**控制定时器的基本功能，如时钟源、计数模式和预分频器。
- **预分频器寄存器（PSC）：**设置定时器的时钟预分频器，用于降低定时器的时钟频率。
- **自动重装载寄存器（ARR）：**设置定时器的自动重装载值，用于定义定时器的计数范围。
- **比较寄存器（CCR）：**设置定时器的比较值，用于产生中断或PWM波形。

### 3.2 定时器应用实例

#### 3.2.1 定时器中断

定时器中断是定时器外设的一个重要功能。当定时器计数器达到指定的比较值时，会产生中断。中断服务函数可以用来执行特定的任务，如更新状态、触发事件或处理数据。

**代码块：**

// 定时器中断服务函数
void TIM2_IRQHandler(void)
{
    // 清除中断标志位
    TIM2->SR &= ~TIM_SR_UIF;

    // 执行中断处理任务
    // ...
}

**逻辑分析：**

- `TIM2_IRQHandler` 函数