零-STM32与嵌入式

news2024/9/20 9:28:49

一、嵌入式概述

二、微控制器的关系

三、STM32的学习原因

四、STM32的应用领域

五、STM32的就业前景

六、STM32开发方式

(1) 寄存器开发（自己做饭，自己吃）

(2) 函数库开发（别人做饭，自己吃）

(3) 图形库开发（别人做饭，喂你吃）

七、STM32开发平台

(1) STM32开发平台的芯片

(2) STM32开发平台的资源

八、程序下载

1、固件库工程

2、STM32程序下载

一、嵌入式概述

国内定义：嵌入式就是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适用于对于体积、可靠性、功耗、性能等方面有严格要求的专用计算机系统，要求嵌入式开发人员对嵌入式知识体系有清晰的认知。

二、微控制器的关系

C51属于传统的8位单片机，诞生于上世纪70年代，是由Intel公司在1980年开发的MCS-51系列单片机发展出来，也被称为8051。一般现在在大学中教学，满足不了现在的市场需求（成本低、性能高、功耗低、多任务、易用界面），一般用在小家电、消费类电子产品。

基于这样的市场需求，ARM公司推出了一款基于ARMv7架构的Cortex M3/M4的32位的内核，一般用在工控场景，ST(意法半导体)公司就基于这个内核推出了一款新的MCU（微处理器），就叫做STM32。 GD32(国产芯片，兼容STM32)

三、STM32的学习原因

STM32系列芯片介于低端和高端芯片之间。相对于低端芯片而言，STM32拥有强大的内核架构、更多的片上外设、可以运行uCOS、FreeRTOS等实时操作系统，相对于高端芯片而言STM32成本更低、实时性较强。所以学习STM32是大多数嵌入式开发人员的必经之路。

需要注意：学习STM32不是仅仅对相关外设（串口、定时器....）进行学习，而是要掌握软件的设计流程，这样在设计一款产品的时候才知道如何进行（器件选型、协议选择、数据格式.....），并且大多数复杂的产品都会搭载实时操作系统，所以也要掌握实时操作系统的设计架构和使用方法。

四、STM32的应用领域

STM32属于微控制器MCU，自带了各种常用通信接口，比如 USART、 I2C、 SPI 等，可接非常多的传感器，可以控制很多的设备。一般STM32都是主要用在低功耗的产品上，如智能手环，智能门锁、微型四轴飞行器，二轴平衡车、移动POS机，智能电饭锅，3D 打印机等等。

五、STM32的就业前景

大家都清楚目前国内已经处于物联网时代，而物联网也就是指万物互联，2014年也被称为智能家居的元年，华为和很多国内的大型公司都在打造智能家居的生态链，但是目前而言还没有达到普及智能家居的程度，而国内的人口基数大，并且开放了三胎政策，所以智能家居的市场前景是非常广阔的，而华为推出了鸿蒙操作系统，鸿蒙操作系统的理念就是“一生万物，万物归一”，也就是把手机当做控制终端，再结合其他的智能硬件，最终达到万物互联的程度。

六、STM32开发方式

目前主流的STM32的开发方式大体分为三种：函数库开发 + 寄存器开发 + 图形界面开发（STM32CubeMaax）！

(1) 寄存器开发（自己做饭，自己吃）

STM32的资源外设比较丰富，所以导致寄存器的数量增多并且复杂度增大，要求开发人员需要掌握底层开发的相关知识才行。

一般情况下，只有涉及对实时性要求比较高，如频繁调用的中断服务函数等才会直接使用寄存器开发，其余大部分情况下，都是使用函数库开发。

注意：必须会，面试笔试：

置位： a &=~(1
清除：a | =(1

(2) 函数库开发（别人做饭，自己吃）

对于函数库开发来说，ST公司一共开发了两套库（标准外设库+HAL库），对于目前的市场趋势而言，ST公司主推HAL库，已经对标准外设库停止维护，但是对于实际的开发过程而言，目前绝大多数公司都采用标准外设库进行项目的开发（更稳定，资料更多，容易维护）

STM32标准外设库是ST公司专门针对STM32提供的一系列API（函数接口），用户可以调用这些函数来配置STM32底层的寄存器，所以开发人员不需要特别关注底层寄存器操作，有利于快速开发和维护。

库是架设在寄存器和用户代码之间的代码，向下与寄存器相关，向上提供给用户相关接口。

(3) 图形库开发（别人做饭，喂你吃）

指的是利用ST公司专门设计的一款图形界面软件（STM32CubeMX）来自动生成代码，所以这款软件也被称为代码生成器，基于HAL库，用户只需要根据实际需求进行参数选择，就可以自动生成初始化代码，极大的提高了开发效率，所以也是ST公司这几年主推的一种方式。该软件内部集成的HAL库，所以生成的初始化代码也是基于HAL库的。注意:适合有经验的工程师。运行效率低。