目录
1、嵌入式系统的核心部分主要由硬件和软件两部分组成：
2、嵌入式系统硬件：
3、嵌入式处理器从体系上分类，可以分为冯·诺依曼结构和哈佛结构两种：
4、几类常见的嵌入式处理器类型：
5、MCU组成结构：
7、DSP组成结构：
8、SoC组成结构：
9、MPU组成结构：
10、嵌入式系统的开发流程概要：
11、面向硬件的开发模式：
12、面向软件的开发模式：
13、嵌入式应用软件开发过程：
14、ARM处理器的特点：
15、ARM Cortex-M3结构：
16、特权级别和操作模式：
17、特权分级和操作模式间的切换：
18、Cortex-M3存储器系统功能特性：
19、Cortex-M3存储器映射：
20、位带操作：
21、端模式：
22、中断和异常：
23、低功耗模式：
24、ARM Cortex-M3 指令集：
25、STM32系列微控制器简介：
26、STM32F1命名规则：
27、总线结构：
28、存储空间组织：
29、STM32启动配置：
30、STM的复位模式：
31、STM32的系统时钟：
32、STM32时钟树配置流程：
33、STM32时钟树配置函数：
34、STM32电源：
35、STM电源管理工作模式：
36、微控制器最小系统：
37、基于CMSIS标准的应用软件基本架构：
38、CMSIS 标准软件架构：
39、STM32F10x标准外设库体系结构：
40、STM32F10x标准外设库外设名称缩写定义：
41、GPIO的基本概念：
42、STM32F10x微控制器的GPIO：
43、GPIO的工作模式：
44、STM32 GPIO配置操作：
45、STM32 GPIO位带操作：
46、常用的 GPIO 操作库函数：
47、使用标准外设库函数操作GPIO的一般步骤：
48、STM32F10x 微控制器的 GPIO 提供三种输出速度选项，以便在不同应用场景中调整性能和功耗：
49、中断的基本概念：
50、STM32的嵌套向量中断控制器NVIC：
51、STM32中断优先级判别实例：
52、STM32 NVIC配置常用库函数：
53、STM32的外部中断/事件控制器EXTI：
54、STM32 EXTI常用库函数：
55、STM32的定时器类型、数量与用途：
56、SysTick定时器相关库函数：
57、SysTick定时器的定时时间计算：
58、看门狗的概念与作用：
STM32独立看门狗IWDG：
STM32窗口看门狗WWDG：
两种看门狗区别：
59、STM32 通用定时器：
60、DMA的基本概念：
61、DMA优缺点与应用 ：
61、STM32 DMA控制器主要特性：
62、STM32 DMA寄存器：
DMA_CPARx：
DMA_CMARx：
DMA_CNDTRx：
63、STM32 DMA 通道优先级：
64、DMA要点&易错点归纳&例题：
65、串行通信的基本概念：
1、同步通信
2、异步通信
3、单工通信
4、半双工通信
5、全双工通信
6、异步串行通信的波特率
66、异步串行通信相关标准：
1、异步串行通信的帧结构
2、串行通信中的校验与纠错方式
67、USART分数波特率的产生：
68、USART数据帧格式：
69、USART的状态标志和中断：
70、USART配置：
71、SPI总线概述：
72、SPI接口信号：
73、SPI通信互连方式 ：
74、SPI工作模式（传输时序）：
75、SPI数据传输速率和数据格式：
76、SPI易错点：
77、I2C总线概述：
78、I2C接口信号：
79、I2C总线主要特点：
80、I2C与SPI的简单比较 ：
81、I2C易错点：
82、1-Wire单总线概述：
83、1-Wire单总线典型通信流程：
84、利用GPIO模拟1-Wire总线注意点：
85、STM32 FSMC接口概述：
86、STM32 FSMC地址映射：
87、FSMC公用信号：
88、FSMC易错点：
89、模拟数字转换器ADC：
90、模拟数字转换器DAC：
91、CAN总线概述 ：
92、STM32 bxCAN：
1、嵌入式系统的核心部分主要由硬件和软件两部分组成：
2、嵌入式系统硬件：
3、嵌入式处理器从体系上分类，可以分为冯·诺依曼结构和哈佛结构两种：
4、几类常见的嵌入式处理器类型：
|
嵌入式微处理器
|
MPU
|
|
嵌入式微控制器
|
MCU
|
|
嵌入式数字信号处理器
|
DSP
|
|
嵌入式片上系统
|
SoC
|
5、MCU组成结构：
7、DSP组成结构：
8、SoC组成结构：
9、MPU组成结构：
10、嵌入式系统的开发流程概要：
11、面向硬件的开发模式：
12、面向软件的开发模式：
13、嵌入式应用软件开发过程：
14、ARM处理器的特点：
15、ARM Cortex-M3结构：
16、特权级别和操作模式：
17、特权分级和操作模式间的切换：
18、Cortex-M3存储器系统功能特性：
19、Cortex-M3存储器映射：
20、位带操作：
21、端模式：
22、中断和异常：
23、低功耗模式：
24、ARM Cortex-M3 指令集：
25、STM32系列微控制器简介：
26、STM32F1命名规则：
27、总线结构：
28、存储空间组织：
29、STM32启动配置：
30、STM的复位模式：
31、STM32的系统时钟：
32、STM32时钟树配置流程：
33、STM32时钟树配置函数：
RCC_AHBPeriphClockCmd(u32 RCC_AHBPeriph,FunctionalState NewState);//使能或者失能AHB外设时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(u32 RCC_APB2Periph,FunctionalState NewState); //使能或者失能APB2外设时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(u32 RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState); //使能或者失能APB1外设时钟
34、STM32电源：
35、STM电源管理工作模式：
36、微控制器最小系统：
37、基于CMSIS标准的应用软件基本架构：
38、CMSIS 标准软件架构：
39、STM32F10x标准外设库体系结构：
40、STM32F10x标准外设库外设名称缩写定义：
41、GPIO的基本概念：
42、STM32F10x微控制器的GPIO：
注意：在STM32上，除特殊功能的管脚外，其他所有的管脚都可以作为GPIO使用。
43、GPIO的工作模式：
口诀：浮空上下模拟入，开推输出赢天下。 开推复用功能多，I2C、USART、SPI便捷多。
44、STM32 GPIO配置操作：
45、STM32 GPIO位带操作：
46、常用的 GPIO 操作库函数：
1、初始化和配置 GPIO：
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);
2、读取 GPIO 引脚输入状态：
uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
3、读取 GPIO 输出数据寄存器：
uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);
4、设置 GPIO 输出引脚的状态：
void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);
47、使用标准外设库函数操作GPIO的一般步骤：
示例：
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义GPIO初始化结构体变量
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //使能PORTA时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //KEY0对应的引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置成上拉输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOA248、STM32F10x 微控制器的 GPIO 提供三种输出速度选项，以便在不同应用场景中调整性能和功耗：
- 2 MHz：低速输出
- 10 MHz：中速输出
- 50 MHz：高速输出
49、中断的基本概念：
50、STM32的嵌套向量中断控制器NVIC：
51、STM32中断优先级判别实例：
52、STM32 NVIC配置常用库函数：
注意：整个系统执行过程中，只设置一次中断分组。
53、STM32的外部中断/事件控制器EXTI：
其特性：1、 每个 IO 都可以作为外部中断输入；2、 每个中断 / 事件都可以独立地配置其触发事件（上升沿、下降沿或双边沿），并能够单独地被屏蔽；3、 每个中断线都有专用的状态位（挂起请求寄存器），保持着其中断请求；4、 支持多达 20 个软件的中断 / 事件请求；5、 可以将多达 112 个通用 I/O 引脚映射到 16 个外部中断/事件输入线上；6、 可检测脉冲宽度小于 APB2 时钟宽度的外部信号。
54、STM32 EXTI常用库函数：
55、STM32的定时器类型、数量与用途：
1、高级定时器：包括 2 个 16 位定时器（TIM1、TIM8），支持上/下/上下计数，用于三相 PWM 发生器（电机控制场景）。
2、通用定时器：包括 3～10 个 16 位定时器（TIM2～TIM5，TIM9～TIM14），支持上/下/上下计数，用于输入捕获、输出比较、PWM 和脉冲计数。
3、基本定时器：包括 2 个 16 位向上计数器（TIM6、TIM7），用于产生 DAC 触发信号。
4、看门狗定时器：包括一个 12 位独立看门狗（IWDG）和一个 7 位窗口看门狗（WWDG）。
5、系统时基定时器：一个 24 位 SysTick 定时器，用于产生微秒和毫秒级延时。
6、实时时钟：一个 32 位可编程 RTC 定时器，用于提供实时时钟和日历功能。
56、SysTick定时器相关库函数：
1、初始化SysTick定时器：
void SysTick_Config(uint32_t ticks);
此函数用于初始化SysTick定时器，参数ticks是定时器递减的初始值。在定时器溢出后，会自动重载此值并产生一个系统滴答时钟（System Tick）中断。
注意：ticks的最大值不能超过0x00FFFFFF。
2、获取当前SysTick值：
uint32_t SysTick_GetCurrentValue(void);
3、在使用SysTick定时器时，通常需要实现延时功能。以下是一个使用SysTick定时器实现的毫秒级延时函数示例：
void SysTick_DelayMs(uint32_t ms)
{
uint32_t ticks = ms * (SystemCoreClock / 1000);
uint32_t start_tick = SysTick->VAL;
for (;;)
{
uint32_t elapsed_ticks = (start_tick - SysTick->VAL) & 0x00FFFFFF;
if (elapsed_ticks >= ticks)
{
break;
}
}
}
此函数接受一个ms参数，表示需要延时的毫秒数。它首先将毫秒数转换为SysTick计数器的滴答数（ticks），然后等待指定的滴答数。
57、SysTick定时器的定时时间计算：
以例题2说明做题关键：
- 时钟源：需要知道 Systick 时钟源，本例中为 HCLK，即 72 MHz。
- 计数器最大值：Systick 定时器是 24 位递减计数器，所以最大值为 2^24 - 1。
- SysTick_Config() 函数：该函数用于配置 Systick 定时器，传入的参数为定时器每次溢出所需的计数。
- 溢出时间计算：T = ticks / 时钟频率，其中 T 为溢出时间，ticks 为每次溢出所需的计数。
58、看门狗的概念与作用：
STM32独立看门狗IWDG：
STM32窗口看门狗WWDG：
两种看门狗区别：
-
时钟源：
- IWDG：独立看门狗使用独立的低速内部时钟（LSI）作为时钟源，其频率通常为 40 kHz。
- WWDG：窗口看门狗使用系统时钟（PCLK1）作为时钟源。
-
计数器位数：
- IWDG：独立看门狗具有一个 12 位向下计数器。
- WWDG：窗口看门狗具有一个 7 位向下计数器。
-
工作模式：
- IWDG：独立看门狗在计数器减至 0 时触发系统复位。要避免复位，需要在计数器溢出前通过软件“喂狗”（更新计数器值）。
- WWDG：窗口看门狗在计数器减至窗口值（预设范围）内时，软件需要“喂狗”（更新计数器值）。如果在窗口值之外更新计数器或者计数器减至 0，系统将触发复位。这样设计可以检测软件运行过快或过慢的异常情况。
-
可靠性：
- IWDG：由于使用独立的 LSI 时钟，即使主时钟出现问题，IWDG 也能正常工作。因此，IWDG 相对更可靠。
- WWDG：使用系统时钟作为时钟源，如果系统时钟出现问题，WWDG 的可靠性可能会受影响。
59、STM32 通用定时器：
-
要点：
a. 时钟源选择：确保选择适当的时钟源，并了解其对定时器时钟频率的影响。b. 时基单元配置：设置预分频器、计数器和自动重装载寄存器以生成所需的定时周期。 c. 输入捕获配置：为捕获外部信号设置合适的触发条件（上升沿、下降沿）。 d. 输出比较配置：设置输出比较寄存器的值并选择合适的输出模式（如 PWM）。
-
计算例题：
例题1：假设 STM32 系统时钟为 72MHz，通用定时器 TIM3 使用内部时钟源。配置 TIM3 产生 1kHz 的 PWM 信号。
解：首先计算预分频器（PSC）和自动重装载寄存器（ARR）的值。假设 PWM 的分辨率为 1000，那么：
- ARR = 1000 - 1 = 999
- TIM3 时钟频率 = 72MHz
- PWM 频率 = TIM3 时钟频率 / ((PSC + 1) * (ARR + 1))
- 1kHz = 72MHz / ((PSC + 1) * (ARR + 1))
- (PSC + 1) = 72MHz / (1kHz * (ARR + 1))
- PSC = 72MHz / (1kHz * (ARR + 1)) - 1 = 72MHz / (1kHz * 1000) - 1 = 71
配置 TIM3 的 PSC 为 71，ARR 为 999，即可产生 1kHz 的 PWM 信号。
例题2：使用通用定时器 TIM2 的输入捕获功能测量外部信号的周期。输入信号频率为 5kHz，STM32 系统时钟为 72MHz。
解：计算预分频器（PSC）的值。要测量 5kHz 信号，TIM2 的时钟频率应足够高，这里假设为 1MHz。
- TIM2 时钟频率 = 72MHz
- 目标时钟频率 = 1MHz
- PSC = (TIM2 时钟频率 / 目标时钟频率) - 1 = (72MHz / 1MHz) - 1 = 71
配置 TIM2 的 PSC 为 71，使用输入捕获功能测量外部信号周期。计算测量得到的计数值与实际周期的关系：周期 = 计数值 / (1MHz)。
60、DMA的基本概念：
61、DMA优缺点与应用 ：
◼ 缺点
◼ 应用
61、STM32 DMA控制器主要特性：
DMA 可实现数据传输（存储器与存储器、外设与存储器等）。支持闪存、SRAM、外设的 SRAM 以及 APB1、APB2 和 AHB 外设作为源和目标。共有 12 个通道（DMA1 有 7 个，DMA2 有 5 个）。每个通道连接专用硬件 DMA 请求并支持软件触发。通道优先级可设定（很高、高、中等、低），相等时由硬件决定。
注意：可编程的数据传输数目最大为65535。
62、STM32 DMA寄存器：
DMA_CPARx：
DMA 通道 x 的外设地址寄存器。用于存储 STM32 外设数据寄存器的基地址，作为数据传输的源或目标。
DMA_CMARx：
DMA 通道 x 的存储器地址寄存器。用于存储 STM32 存储器地址，作为数据传输的源或目标。
DMA_CNDTRx：
DMA 通道 x 的传输数量寄存器。用于控制每次 DMA 传输的数据数量，其范围为 0～65535。该寄存器的值会随着传输的进行而减少，当值为 0 时，表示此次数据传输已结束。
上述寄存器用于配置和控制 DMA 通道的数据传输。DMA 通道可以实现不同外设和存储器之间的高速数据传输，而无需 CPU 的干预，从而提高系统的性能。在 STM32 中，DMA1 有 7 个通道（x = 1...7），而 DMA2 有 5 个通道（x = 1...5）。
63、STM32 DMA 通道优先级：
64、DMA要点&易错点归纳&例题：
-
DMA 传输数据宽度：数据传输宽度指的是 DMA 一次传输的数据位宽。在 STM32 中，DMA 支持字节 (8 位)、半字 (16 位) 和字 (32 位) 三种数据宽度。选择正确的数据宽度是很重要的，否则可能导致数据错误或丢失。
-
DMA 通道配置过程及关键参数：配置 DMA 通道主要涉及以下步骤和参数：
- 选择合适的 DMA 控制器和通道。
- 配置 DMA 通道的数据传输方向 (从外设到存储器或从存储器到外设)。
- 设置数据传输宽度 (字节、半字或字)。
- 配置源和目标地址递增模式 (如果需要在多个地址之间传输数据)。
- 设置循环模式 (如果需要持续传输数据)。
- 配置优先级 (如果有多个 DMA 通道在同时工作)。
- 设置 DMA 触发源 (外设事件或软件触发)。
-
DMA 触发通道：DMA 传输可以由外设事件 (如串口接收完成) 或软件触发。配置正确的触发源是保证 DMA 传输正确执行的关键。
-
DMA 通道中断请求：DMA 传输完成或发生错误时，可以产生中断请求。通过使能相应的中断并编写相应的中断处理程序，可以实现对 DMA 传输的监控和控制。
-
DMA 通道错误管理：DMA 在传输过程中可能出现错误，例如数据溢出、传输宽度不匹配等。为了确保系统的稳定运行，应该检查并处理这些错误，通常是通过监测 DMA 的状态寄存器并采取相应的措施 (如清除错误标志、停止传输等)。注意，在配置DMA通道前，需使能DMA时钟。
1、假设我们使用一个 DMA 通道以 8 位数据宽度将一个外设的数据传输到存储器。当 DMA 传输完成时，发现存储器中有 1000 个数据。请问 DMA 传输了多少字节的数据？
答：由于数据宽度为 8 位 (1 字节)，DMA 传输了 1000 × 1 = 1000 字节的数据。
2、假设我们使用一个 DMA 通道以 32 位数据宽度从存储器传输数据到外设。我们需要传输 5000 字节的数据。请问需要配置 DMA 传输的数据数量是多少？
答：由于数据宽度为 32 位 (4 字节)，所以需要传输的数据数量为 5000 / 4 = 1250。
3、假设我们使用一个 DMA 通道以 16 位数据宽度将一个存储器的数据传输到另一个存储器。传输过程中，DMA 控制器的源地址从 0x2000_0000 递增到 0x2000_012C。请问 DMA 传输了多少字节的数据？
答：源地址递增量为 0x2000_012C - 0x2000_0000 = 0x12C。由于数据宽度为 16 位 (2 字节)，所以 DMA 传输了 0x12C × 2 = 0x258 字节的数据。
65、串行通信的基本概念：
1、同步通信
2、异步通信
3、单工通信
4、半双工通信
5、全双工通信
6、异步串行通信的波特率
66、异步串行通信相关标准：
1、异步串行通信的帧结构
2、串行通信中的校验与纠错方式
67、USART分数波特率的产生：
68、USART数据帧格式：
69、USART的状态标志和中断：
70、USART配置：
71、SPI总线概述：
72、SPI接口信号：
73、SPI通信互连方式 ：
74、SPI工作模式（传输时序）：
75、SPI数据传输速率和数据格式：
模式1、3均是：数据格式为8位数据帧，低位(LSB)在前，高位(MSB)在后；
模式2、4则是：数据格式为8位数据帧，高位(MSB)在前，低位(LSB)在后。
76、SPI易错点：
77、I2C总线概述：
78、I2C接口信号：
79、I2C总线主要特点：
80、I2C与SPI的简单比较 ：
81、I2C易错点：
82、1-Wire单总线概述：
83、1-Wire单总线典型通信流程：
84、利用GPIO模拟1-Wire总线注意点：
85、STM32 FSMC接口概述：
86、STM32 FSMC地址映射：
87、FSMC公用信号：
88、FSMC易错点：
89、模拟数字转换器ADC：
3、
4、
5、
6、
90、模拟数字转换器DAC：
1、
2、DAC引脚：
3、
4、
5、
91、CAN总线概述 ：
92、STM32 bxCAN：
