STM32庫函數開發使用總結


一、外設常具備的幾類寄存器

  • 控制寄存器xxx_CR (Control/Configuration Register): 用來配置、控制響應外設的工作方式,如GPIOx_CRL、AFIO_EXTICR1~AFIO_EXTICR4。
  • 數據寄存器xxx_DR (Data Register) : 存儲量外設進行輸入輸出的數據,如GPIOx_IDR、GPIOx_ODR、USART_DR等。
  • 狀態寄存器xxx_SR(Status Register): 實時的更新存儲着外設的當前運行狀態,主要是一些標志位,如USART_SR、ADC_SR等。

二、控制外設的常見操作

  • 設置工作模式、使能外設等  常在初始化外設時完成,調用函數xxx_Init()
  • 發送數據、接收數據          常用在初始化完成以后,正式啟用外設的功能,調用函數xxx_SendData等
  • 實時的監控狀態                操縱外設需要實時的了解外設當前的工作狀態;如果使用中斷控制,那么外設的更新狀態通常會引發中斷,而在中斷服務程序中根據狀態實時的進行控制。讀取狀態的函數通常是xxx_GetFlagStatus()或者xxx_Get_ITStatus。

三、外設的初始化

  外設初始化函數,功能是設置工作模式、使能外設等,常見的比如USART_Init(),ADC_Init(),I2C_Init()等。

  調用初始化函數xxx_Init之前,要給它傳遞參數--初始化的對象和設置改對象的值。

  初始化的對象當然是外設的寄存器xxx_TypeDef(xxx代表的是外設)類型的結構體,在傳遞參數時通常是用指向這樣結構體的指針進行傳送,比如“USART_TypeDef* USARTx”。

  設置對象的參數值則保存在另外一個結構體變量中,結構體類型的命名通常是xxx_InitTypeDef,例如“USART_InitTypeDef USART_InitStructure”。在給xxx_Init傳遞參數時,同樣傳遞的是這個變量的指針。

  初始化函數xxx_Init(),根據參數值來設置控制寄存器xxx_CR。 

使用ST庫對外設進行初始化,一般有以下步驟:

1)定義一個xxx_InitTypeDef類型的初始化結構體

2)根據使用要求,向這些初始化結構體的成員寫入特定的控制參數

3)填充完結構體后,把指向這個結構體的地址作為輸入參數,調用響應的外設庫函數xxx_Init(),從而實現向寄存器寫入控制參數,配置好外設。

四、數據傳送

  常見的GPIO輸入輸出函數比如,GPIO_ReadOutputDataBit()、GPIO_ReadInputData()、GPIO_SetBits();常見的USART的收發數據函數:USART_ReciveData()、USART_SendData()。

  這些函數控制相應外設寄存器xxx_DR的內容,達到控制輸入輸出的目的。 

使用數據傳送庫函數的步驟:

  1)通過輸入參數,向函數指定要使用的是什么外設,如用(GPIOA,GPIO_Pin_5)選定PA5進行控制,用USART1來指定使用串口1外設。

  2)若向外輸出數據,則調用Output或Send函數,把將要輸出的數據變量作為函數的輸入參數

  3)若為接受外部數據,則調用Read或Receive函數,讀取函數的返回值得到外部輸入數據

  對於其他外設,也有類似的控制數據輸入輸出函數。如用ADC_GetConversionValue()函數來獲取ADC轉換所得到的數值;用I2C_SendData()函數來使用I2C接口進行發送數據。

五、狀態檢查與清除

1、狀態位(標志位)

  當外設完成了某些工作或出現某些狀況的時候,就會在狀態寄存器xxx_SR的相應位更新狀態。

2、事件

  外設做完了一件事,或者出現了特殊狀況,都可以稱之為事件。

  用戶可以通過狀態位獲取外設當前工作的新狀態,根據新狀態就知道發生了什么事件。比如USART_SR的位6置1,就代表了發送完成。

3、事件的處理

  • 采用輪詢法  不斷的查詢狀態位,以實時的監控外設的事件。這種方法操作簡單,但是太浪費CPU的運行時間。而且如果硬件故障遲遲得不到狀態的更新,CPU也會因此卡死,所以要做好超時處理。
  • 采用中斷法  中斷法可以利用外設實時監測外側的事件,節約了CPU的運行時間。但是中斷操作相對復雜,而且過多的中斷對於系統的穩定性是不易把握的。

4、STM32狀態位的檢查與清除

① 狀態位在軟件設計中的常見用法

  • 輪詢法  不用多說
  • 中斷法      通關過檢測外設中斷狀態標志位,可以確定外設是否真的發生了中斷。而且對於外設不同事件對應一個外設中斷源的情況,用於區分到底是哪種事件觸發了中斷。

② STM32的事件標志位和中斷標志位

  STM32的事件標志位和中斷標志位在xxx_SR中是同一位,也就是公用的。這和S3C2440處理器的不同,S3C2440處理器的事件標志位和中斷標志位分別位於不同的寄存器中。

③ 標志位檢查

  對事件標志檢查的函數是xxx_GetFlagStatus(),而對中斷標志位檢查的函數式xxx_GetITStatus()。它們檢查的都是xxx_SR寄存器的同一個標志位,那又有什么區別呢?

  xxx_GetFlagStatus()直接返回要檢查xxx_SR中対應位的狀態

  xxx_GetITStatus(),不僅會檢查xxx_SR対應位的值,而且還要判斷要檢查的中斷是否屏蔽了。只有當xxx_SR的対應位的值是SET(1),而且中斷沒有被屏蔽都滿足的情況下,才會返回SET(1)的狀態。

④ 清除標志位

  雖然xxx_ClearFlag()和xxx_ClearITPendingBit()都是對xxx_SR的同一位進行清除的。但是在使用中,安全起見還是在中斷服務程序中使用xxx_ClearITPendingBit()。而非中斷的事件操作方法下,使用xxx_ClearFlag()。

六、外設函數分類

  不同的外設,ST對它們的封裝函數是類似的,分類表如下:

外設公用函數分類表
函數名 功能 輸入參數 返回值 舉例
xxx_Init 對外設進行初始化 xxx_InitTypeDef初始化類型結構體指針 void GPIO_Init
xxx_DeInit 以默認的形式對外設進行初始化 將要進行默認初始化的外設名 void USART_DeInit
xxx_StuctInit 以默認數據填充初始化結構體 將要進行默認填充的xxx_InitTypeDef初始化類型結構體變量 void GPIO_StructInit
xxx_SendData 使用外設發送數據 xxx(相應的外設名);將要發送的數據 void USART_SendData
xxx_ReceiveData 獲取外設接收到的數據 xxx(相應的外設名) 返回收到的數據 USART_ReceiveData
xxx_GetFlagStatus 檢查外設事件標志位 要檢查的事件標志位名 返回標志位狀態(SET或RESET) USART_GetFlagStatus
xxx_GetITStatus 檢查外設中斷標志位 要檢查的中斷標志位名 返回標志位狀態(SET或RESET) USART_GetITStatus
xxx_ClearFlag 清除事件標志位 要清除的事件標志位名 void USART_ClearFlag
xxx_ClearITPendingBit 清除中斷標志位 要清除的中斷標志位名 void USART_ClearITPendingBit
xxx_ITConfig 設置外設的中斷 xxx(相應的外設中斷名);使能與否(ENABLE或DISABLE) void USART_ITConfig
xxx_Cmd 使能或關閉外設 要配置的外設名;開啟還是關閉(ENABLE或DISABLE) void USART_Cmd
xxx_DMACmd 配置外設是否可以使用DMA請求 要配置的外設名;選擇要配置的DMA請求;使能與否(ENABLE或DISABLE) void   USART_DMACmd

 

參考資料:《STM32庫開發實戰指南》


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