STM32F103学习笔记：从入门到精通

"STM32F103学习笔记与实践心得" STM32F103是意法半导体（STMicroelectronics）生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统设计。对于初学者来说，理解和掌握STM32F103的操作是至关重要的。以下是对STM32F103学习的一些关键知识点的总结： 1. **标准输入输出（I/O）功能**： 在STM32中，I/O口的设置是通过HAL库或者LL库来实现的。在C语言中， `%` 符号用于格式化输入/输出，如 `%d` 用于读取十进制整数， `%s` 用于读取字符串， `%c` 用于读取字符， `%f` 用于读取浮点数等。这些是C语言的标准IO函数，而在STM32编程中，更多的是直接操作GPIO端口。 2. **GPIO口配置**： - **输出模式**：配置GPIO为输出模式时，通常会使用`GPIO_Mode_Out_PP`（推挽输出），它能直接驱动负载。速度可以设置，如`GPIO_Speed_50MHz`表示高速模式。初始化GPIO结构体后，调用`GPIO_Init()`函数完成配置。例如，将PB5设为推挽输出模式，可使用以下代码： ```c GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); ``` - **输入模式**：对于输入模式，可以设置为上拉或下拉电阻，如`GPIO_Mode_IPU`（上拉输入）。同样，初始化GPIO结构体后，调用`GPIO_Init()`。例如，将PB5设为上拉输入： ```c GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); ``` 3. **IO口电平控制**： - `GPIO_ResetBits()` 和 `GPIO_SetBits()` 分别用于清除和设置指定GPIO位的电平，以实现低电平和高电平输出。 - 对于电平翻转，可以直接利用寄存器操作，如 `GPIOB->ODR ^= GPIO_Pin_7;` 实现GPIO7的电平反转。 - 或者使用库函数 `GPIO_WriteBit()` 结合读取和位操作实现电平反转。 4. **中断与NVIC设置**： STM32的中断处理是通过Nested Vector Interrupt Controller (NVIC)来实现的。设置中断首先需要开启相应的外设时钟，然后配置中断源、优先级和抢占优先级。例如，设置外部中断EXTI0触发中断： ```c NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); ``` 接着，还需要配置EXTI线的中断触发条件，如上升沿或下降沿触发，并启用EXTI中断。 5. **中断服务程序（ISR）**： 当满足中断条件时，中断服务程序会被执行。中断服务程序通常包含处理中断事件的代码，例如读取状态、更新数据、执行特定操作等。编写中断服务程序时，需要注意中断处理的快速和简洁，避免长时间阻塞。 6. **调试与开发工具**： 使用STM32CubeMX进行初始化配置，它可以自动生成初始化代码，简化了开发流程。同时，使用像STM32CubeIDE或Keil uVision这样的IDE进行代码编写、编译和调试，它们提供了强大的调试功能，如断点、单步执行、变量观察等。 7. **其他知识点**： - **定时器（TIM）**：用于定时、计数和PWM输出等功能。 - **串口通信（USART/UART）**：实现设备间的通信，如调试信息输出、数据传输等。 - **ADC（模拟数字转换器）**：用于将模拟信号转换为数字信号。 - **DAC（数字模拟转换器）**：用于将数字信号转换为模拟信号。 - **DMA（直接内存访问）**：高效地传输数据，减轻CPU负担。 - **RTOS（实时操作系统）**：如FreeRTOS，用于多任务管理，提高系统的实时性和效率。 以上是对STM32F103自学过程中的主要知识点的概述，通过理解并熟练应用这些概念，可以有效地进行STM32的开发工作。对于初学者来说，不断实践和理解底层原理是提升技能的关键。