STM32學習筆記（一）——點亮一個LED

引言

最近報名了2017全國大學生電子設計競賽，我們學校是第一次參加這個比賽，由於8/9月份就要比賽了，所以現在准備是比較晚的了，指導老師說只能做控制類的題目了，讓我們學習一下STM32單片機，51到時候肯定不夠用了，正好前幾天買了一塊STM32F103ZET6的最小系統，那就趕緊學習吧！從哪里學習呢？同樣是從點亮一個小燈開始，就建個工程模板就讓我沒有耐心了，折騰了一上午終於把工程建立好了!

關於STM32

 

 

簡介

STM32系列基於專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的ARM Cortex-M3內核，按內核架構分為不同產品：

其中STM32F系列有：
STM32F103“增強型”系列
STM32F101“基本型”系列
STM32F105、STM32F107“互聯型”系列
增強型系列時鍾頻率達到72MHz，是同類產品中性能最高的產品；基本型時鍾頻率為36MHz，以16位產品的價格得到比16位產品大幅提升的性能，是32位產品用戶的最佳選擇。兩個系列都內置32K到128K的閃存，不同的是SRAM的最大容量和外設接口的組合。時鍾頻率72MHz時，從閃存執行代碼，STM32功耗36mA，是32位市場上功耗最低的產品，相當於0.5mA/MHz。

片上資源

下圖是 AT89S52的資源

 

再來看看STM32F103ZET的資源

 可以明顯看出STM3資源是非常豐富,外設接口很多。正因如此，STM32操作起來不如51那么方便，所以在一些小項目上能用51盡量不用STM32單片機。 

 

 

 

點亮一個小燈

LED原理圖連接方式

 

 可以看出只要給D13輸出一個高電平就可以將led點亮，低電平熄滅。

GPIO初始化配置

學習單片機貌似都是從點亮led燈開始的，像51單片機點亮小燈直接P1=0就ok了，由於STM32的GPIO工作模式有8種（輸入4種+輸出4種），所以在GPIO輸出之前要先對要操作的GPIO進行配置，如下圖：

void GPIO_Config(void)                            //GPIO初始配置
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;　　　　　　//定義結構體變量

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE); //使能GPIOD的時鍾

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;                    //指定引腳13
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        //設置輸出速率50MHz
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;        //推挽輸出模式
    GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);                            //初始化外設GPIOx寄存器
}

可以看出對GPIO的配置是通過各種函數實現的， 這點和51有所不同，51是直接操作寄存器，其實庫函數的本質還是操作寄存器，只不過官方將它封裝成了各種函數，來方便操作寄存器，畢竟STM32的寄存器要比51多很多，要記住每個寄存器的名稱是不容易的，而通過各個函數就可以簡單的操作各個寄存器了，在MDK開發環境中可以通過右鍵Go to definition of 'xxx'來查看各個函數是如何操作寄存器的。

 

 從初始化配置時，要先使能GPIO的時鍾，指定引腳，設定輸出速率和工作模式，這些是必不可少的。

 

電平輸出

如何讓GPIOD_13輸出高低電平呢？官方有對應的函數：

#define LED_ON GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_13)        //端口置1
#define LED_OFF GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_13)     //端口置0

  這里使用了宏定義，方便書寫，注意高電平點亮，低電平熄滅

 

延時函數

void delay(u32 t)            //延時函數
{
    u16 i;
    while(t--)
        for(i=0;i<1000;i++);
}

 

由於STM32的主頻有72MHz之高，所以這里的形參定義為了unsigned long 類型，同樣下面的變量i，定義為了unsigned int類型，為了占用更多的時間。 

 主函數

int main()
{
    GPIO_Config();            //GPIOD_1初始化配置
    while(1)
    {
        LED_ON;                    //點亮
        delay(1000);　　　　　　　　　//延時大概幾百毫秒
        LED_OFF;                //熄滅
        delay(1000);
    }

}

 

 可以看出delay()函數的實參比較大，如果換做100的話，人眼幾乎看不出led燈的閃爍，這是因為主頻很高，執行一個循環用的時間更少。只有實參足夠大，才能達到延時的效果。

程序下載

STM32的程序下載方式有很多，其中最經濟，最簡單的下載方式就是串口isp下載了，連接方式如下圖

另外還要設置一下啟動方式；

串口下載時要設置為第二種啟動方式，即BOOT0=1,BOOT1=0,然后在按一下Reset鍵，才可以開始下載（好麻煩^v^）。

下載工具(mcuisp)的設置為如下圖:

加載好生成的hex文件后,就可以點擊"開始編程"了,等待一小會,就會看到下載完成,小燈閃爍了。

 

總結

通過控制led閃爍的學習，可以看出stm32的GPIO位操作不是很方便,或許做這種簡單的事情大材小用了吧!本文是使用庫函數操作GPIO,也可以通過直接操作相關的寄存器來實現,以后會學習一下如何通過寄存器的設置來控制led,以上內容是我初學STM32單片機的個人理解,有描述不恰當或者錯誤的地方,歡迎各位朋友指正.

參考資料:

 

AT89S52_百度百科

stm32_百度百科

STM32固件函數庫用戶手冊_百度文庫

 

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