一、stm32简介

stm32MCU：

特点：

• STM32是ST公司基于ARM Cortex-M内核开发的32位微控制器
• STM32特色：硬件自动化，各个外设相互链接

stm32分类：

ARM：

ARM

• ARM既指ARM公司，也指ARM处理器内核
• ARM公司是全球领先的半导体知识产权（IP）提供商，全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构
• ARM公司设计ARM内核，半导体厂商完善内核周边电路并生产芯片

ST设计与ARM设计的关系：

ARM分类：

命名规则：

关于STM32F103C8T6的命名规则：

关于STM32 & STM8 等其他芯片的命名规则：

STM32F103C8T6的一些参数：

• 系列：主流系列STM32F1
• 内核：ARM Cortex-M3
• 主频：72MHz（单片机的主频越高，其运算速度一般是越快；如果准确的时钟，需要使用外部晶振）
• RAM：20K（SRAM：存储介质）
• ROM：64K（Flash：闪存介质）程序存储器（ 在断电情况下仍能保持所存储的数据信息 ）
• 供电：2.0~3.6V（标准3.3V）（51单片机是5V，USB供电是5V，如果需要给32供电要稳压芯片）
• 封装：LQFP48

片上资源/外设：

STM32F103C8T6片上资源/外设：（深色是内核内的外设，其他是内核外的外设）

• 外设：硬件电路，直接通过读写数据寄存器就可以完成发送和接收数据

STM32F103C8T6片上资源/外设的简单介绍：

• F1芯片最后四个外设没有

系统结构：

• ICode是用来加载程序指令的，Cortex-M3的控制器可以接收主存（Flash存储器）里面的指令操作码

• 由于主存的读取速度与Cortex-M3的读取速度不一致，所以中间需要Flash接口，

• DCode是用来传输数据的，比如常量和调试数据等，所以连接Flash闪存（程序）

• FSMC为可变静态存储器控制器，扩展静态内存

• SRAM用于存储程序运行时的变量，可以用作高速缓冲存储器

• 桥接器：用于连接不同的总线，具有数据缓冲，转换和控制功能

• AHB系统总线是挂载主要外设

• AHB和APB2是72MHZ，APB1是36MHZ

• DMA负责数据搬运，例如ADC的连续转化+扫描模式需要DMA

• DMA拥有和CPU一样的总线控制权，绕过CPU直接访问内存与IO设备，主要是一些高速外设会发起DMA请求，DMA控制器会获取总线的访存控制权，此时CPU没有该控制器，会涉及总线控制权的争夺

• SDIO：安全数字输入输出，定义了一种外设接口。

引脚的定义

颜色分类

• 红色是电源相关引脚，类型为S
• 蓝色是最小系统引脚
• 绿色是IO口，功能口
  

功能引脚介绍：

• IO口电平为FT表示可以接收5v电压
• 功能为VBAT是备用电池供电引脚，负责给外设RTC和BKP供电
• TAMPER侵入检测，功能是电平变化时清空数据
• RTC引脚用来输出RTC校准时钟，闹钟脉冲，秒脉冲
• 34号接32.758KHZ的晶振，电路经过2的15次方分频，生成1秒的时间信号
• VSSA和VDDA是模拟部分的电源，例如ADC，RC振荡器
• wkup可以唤醒处于待机的STM32
• 34/37-40是调试端口（下载端口），支持SWD（2根线）和JTAG（5根线）

最小系统引脚介绍：

• 复位：NRST表示低电平复位引脚（n表示低电平）
• 启动配置：BOOT0、BOOT1引脚是用来配置启动模式
• 晶振：5、6号接8MHZ的主晶振，芯片内部有锁相环电路，对8MHZ频率进行倍频，产生72MHZ的主时钟。
• 下载端口：34/37是调试端口（下载端口），支持SWD

电源引脚介绍：

• VSSA_1_2_3\和VDDA_1_2_3\是系统的主电源口，因为采用分区供电方式，所以有多个引脚

启动配置

• BOOT用来指定程序开始运行的位置，一般是主闪存存储器
• 系统存储器模式用做串口下载，该存储器存储的是BootLoader程序，执行该程序可以将pc端代码数据刷新到主闪存中，当所有的调试接口都作为普通IO口时，可以采用这种方法
• 执行跳线帽的变换后要点reset开关

最小系统电路

• 连接最小系统引脚以及所需功能区的电源引脚
• 复位电路的设计：上电瞬间是先低电平后高电平
  • 点击K1，上电的瞬间，相当于短路，给电容充电，NRST为低电平。
  • K1复位，电容充满电的时候相当于断路，此时NRST被电源上拉为高电平。
• 滤波电容的作用是保证供电电压稳定，连接方式是一端接高电平，一端接地

二、软件安装

• 安装Keil5 MDK（keil5 c51是给51单片机。keil5 MDK给ARM架构的芯片）
• 安装器件支持包（因为芯片更新特别快，软件无法一直更新，通过器件支持包的形式来支持对应的芯片，例如stm32支持包）
• 软件注册
• 安装STLINK驱动
• 安装USB转串口驱动

三、新建工程

固件库文件夹

• 固件库主要文件在Libraries里面

型号分类及缩写

选择器件型号，因为启动文件要根据芯片型号和Flash内存大小

新建工程步骤

• 建立工程文件夹，Keil中新建工程，选择器件型号（此处选stm32f103c8t6）

• 工程文件夹里建立Start、Library、User等文件夹，复制固件库里面的文件到工程文件夹

  • Start文件夹里面包含如下文件【工程架构中会介绍文件的作用】
    

  • 以上文件的本地路径分别是

    • STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x
    • STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\startup\arm
    • STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\CMSIS\CM3\CoreSupport

• 工程里对应建立Start、Library、User等同名称的分组，然后将文件夹内的文件添加到工程分组里

  • 将文件夹内的文件添加到工程分组里
  • 选择所有文件
    

• 工程选项中添加头文件路径：点击魔术棒，C/C++，Include Paths内声明所有包含头文件（即含有.h的文件）的文件夹（因为是自己移入工程的）

  • 

• 工程里新建User文件夹并新建main.c文件

• 添加User文件夹
  

• 添加新文件
  

• 选择文件类型和文件路径（主要要选择已经建立好的文件夹下）
  

• 工程选项，C/C++，Define内定义USE_STDPERIPH_DRIVER，使用库函数就必须声明

• 工程选项，Debug，下拉列表选择对应调试器ST-Link Debugger，点击右边Settings，Flash Download里勾选Reset and Run，下载程序后会立马复位执行

工程架构

• startup_stm32f10x_md.s文件

  • 中断函数中调用了复位中断和其他中断（其他函数的参数用到的中断函数名就在该文件查询），完成设置初始SP（堆栈指针）、设置初始PC（程序计数器）、配置时钟系统

  • 复位中断首先调用SystemInit（）函数，该函数在system_stm32f10x.h中定义（-system_stm32f10x.c和system_stm32f10x.h用来配置时钟）

    • 复位后函数调用顺序：startup_stm32f10x_cl.s（启动文件） → SystemInit() → SetSysClock () → SetSysClockTo72()

  • main函数文件中引入"stm32f10x.h"的头文件，该头文件中又引入 “stm32f10x_conf.h”（头文件包含关系配置）。因为"stm32f10x.h"使用条件编译的条件是USE_STDPERIPH_DRIVER，所以需要在Define内定义，在stm32f10x_conf.h中引入了Library中所有的库函数头文件
    

  • 其他中断的函数定义不在"stm32f10x_it.h"中而在"startup_stm32f10x_md.s"文件中

  • stm32f10x.h是stm32的外设寄存器描述文件，作用和51单片机的REGX52.H一样，描述寄存器及其地址（外设描述文件）

  • core_cm3.h是内核寄存器描述文件

工程文件命名：

• hardware——存储于硬件相关的程序
• system——存储无硬件的程序
• library——库函数程序
• user——主程序

工程模板文件中执行keilkill.bat，会把Listings和Object里面的文件清空

其他

• 对于所使用的硬件，其实是了解如何初始化时序图和读写时序图，也就是说硬件编程是看时序写驱动

• 对于外设，需要了解其触发方式、通道配置、输出到哪里，写外设文件函数一般包含初始化函数和触发函数

• W25Q64 Flash模块，存储数据并用spi总线进行通信

• 旋转编码器=编码电机的霍尔传感器和光电传感器的输出