STM32F103C8T6第一天：认识STM32 标准库与HAL库 GPIO口推挽输出与开漏输出

news2024/11/23 21:48:38

1. 课程概述（297.1）

在这里插入图片描述

课程要求：C语言熟练，提前学完 C51

2. 开发软件Keil5的安装（298.2）

开发环境的安装

编程语言：C语言
需要安装的软件有两个：Keil5 和 STM32CubeMX

Keil5 的安装

使用 Keil4 写 STM32 代码其实也是可以，但需要很复杂的配置，不建议新手操作。
比较推荐 Keil5 编写 STM32 ，只需要一些简单的设置就可以上手，对新手友好。

安装
- 安装包（不需要太新，本课程以 MDK324 为例，最新的 MDK327 有问题）
- 安装过程一路下一步即可（建议不要安装在 C 盘）
- 安装路径一定不要有中文或空格！！（重要）加粗样式
- Keil5 安装完之后，记得安装 F1 固件包
破姐
使用
- 编程与编译过程与 Keil4 完全一样

3. STM32模板工程的创建与使用（299.3）

在这里插入图片描述

4. 如何下载程序到STM32单片机（300.4）

烧录工具有很多种，比如：串口、J-Link、ST-Link、U-Link 等等，本教程使用 ST-Link。

安装驱动
- 官网下载（慢）https://www.st.com/en/development-tools/stsw-link009.html
- 资料包
接线
配置
代码测试（Template/USER）

int main(void)
 {	//跑马灯效果，闪烁比较快
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9);	
  while(1)
	{
	  GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);
	  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9);
		Delay(3000000);
		GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);
		GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9);
		Delay(3000000);
	}
 }

5. STM32CubeMX的安装（301.5）

作用
- 通过界面的方式，快速生成工程文件。
下载
- 官网（慢）https://www.st.com/zh/development-tools/stm32cubemx.html#overview
- 资料包
安装
- 一路下一步，建议不要安装在C盘
配置
- 更新固件包位置（比较大，默认在C盘，可以更改到其它盘）
  - help —> update settings --> Firmware Repository

6. 使用STM32CubeMX生成工程文件（302.6）

点击「ACCESS TO MCU SELECTOR」；
左上角搜索对应的芯片，并在右侧双击对应的芯片；
点击芯片对应的引脚，并进行配置；（Serial Wire：可做重复的修改）
配置工程名称及位置：

Toolchain / IDE：MDK-ARM（启用此选项后，在生成代码之后可自动调用 Keil5 开启此项目）
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5. 按下图配置 Coder Generator ：（仅拷贝需要的库文件）（针对外设的固件库生成.c.h匹配的源文件）

6. 点击右上角 generate code :

7. 点击 Open Project 即可调用 Keil5 打开自动生成的工程文件。

代码（gpio_test/MDK-ARM）

//main.c int main(){}
while (1)
  {//跑马灯效果：led1亮 led2灭 led1灭 led2亮 
    /* USER CODE END WHILE */
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_SET);
		HAL_Delay(1000);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_RESET);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
		HAL_Delay(1000);
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }

7. STM32介绍（303.7）

什么是单片机？

单片机（Single-Chip Microcomputer）是一种集成电路芯片，
把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，
在工业控制领域广泛应用。

STM系列单片机命名规则

ST – 意法半导体
M – Microelectronics 微电子
32 – 总线宽度

STM32F103C8T6单片机简介

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8. 标准库与HAL库区别（304.8）

寄存器

寄存器众多，需要经常翻阅芯片手册，费时费力；
更大灵活性，可以随心所欲达到自己的目的；
深入理解单片机的运行原理，知其然更知其所以然。

标准库

将寄存器底层操作都封装起来，提供一整套接口（API）供开发者调用
每款芯片都编写了一份库文件，也就是工程文件里stm32F1xx…之类的；
配置结构体变量成员就可以修改外设的配置寄存器，从而选择不同的功能；
大大降低单片机开发难度，但是在不同芯片间不方便移植。

HAL库

ST公司目前主力推的开发方式，新的芯片已经不再提供标准库；
为了实现在不同芯片之间移植代码；
为了兼容所有芯片，导致代码量庞大，执行效率低下。

9. 什么是GPIO口（305.9）

定义
GPIO是通用输入输出端口的简称，简单来说就是STM32可控制的引脚STM32芯片的GPIO引脚与外部设备连接起来，从而实现与外部通讯、控制以及数据采集的功能。
简单来说我们可以控制GPIO引脚的电平变化，达到我们的各种目的。
命名规则
组编号+引脚编号
- 组编号：GPIOA, GPIOB, GPIOC, GPIOD … GPIOG
- 引脚编号：0，1，2，3，4…15

组合起来：
PA0, PA1, PA2 … PA15
PB0, PB1, PB2 … PB15
PC0, PC1, PC2 … PC15
…
有一些特殊功能的引脚是不能用作IO的。
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