文章目录

  • 一、实验原理
  • 1.1、关于STM32
  • 1.2、关于寄存器
  • 二、点亮LED灯
  • 2.1配置时钟
  • 2.2配置输出模式
  • 2.3点亮LED
  • 三、进阶 ！流水灯
  • 3.1具体思路
  • 找到端口输出地址
  • 3.2.创建项目
  • 3.3.代码部分
  • 3.4 烧录
  • 四、烧录到芯片
  • 4.1 实验器材
  • 4.2软件部分
  • 3.5结果展示
  • 四、总结
  • 五、参考


一、实验原理

1.1、关于STM32

STM32是意法半导体 (STMicroelectronics) 公司推出的新一代基于Cortex-M内核的32位微控制器系列。
STM32型号的说明：以STM32F103RBT6这个型号的芯片为例，该型号的组成为7个部分，其命名规则如下：

STM32

代表ARM Cortex-M内核的32位微控制器

F

F代表芯片子系列。

103

代表增强型系列。

R

代表引脚数

B

代表内嵌Flash容量

T

代表封装方式

6

代表工作温度范围

1.2、关于寄存器

1.什么是寄存器

正入其名，寄存器可以理解为是一种储存工具，在stm32中寄存器可以储存的东西包括地址、指令、数据等。可以明确的一点是，无论存的是哪一种数据，在寄存器中都是以机器码的形式存在的。

我们使用单片机时，通常需要配置寄存器，这样做的目的就是可以用一个形象的“称号“找到这个寄存器,然而在配置的过程中，我们是要知道被配置寄存器的地址的。

那么，我们是如何准确的找到每个寄存器的地址的呢？

2.寄存器的地址

查看手册，但是手册中并没有直接给出每个寄存器的地址，需要我们稍加计算。举个例子，如何找到PB3的引脚呢？

第一步，找到GPIOB的地址

通过查找手册，我们不难发现，GPIOB的引脚范围在0x4001 0C00到0x4001 0FFF内。

STM32CubeMX LED灯闪烁_stm32


第二步 ，找到该寄存器的地址偏移

STM32CubeMX LED灯闪烁_寄存器_02


所以可以知道PB3的地址为0x4001 0C00+8 = 0x4001 0C08。

3.访问寄存器

在我们找到寄存器的地址后，想知道寄存器储存的值是比较简单的，我们有如下方法：1.继续查找手册

STM32CubeMX LED灯闪烁_stm32_03


2.通过代码直接访问

代码如下

unsigned int *pGPIOB_IDR = (unsigned int *)0x40010C08;
unsigned char PB3 = *pGPIOB_IDR & 0x8;//取出从右往左数的第4位

3.头文件访问
不难看出，以上两种方法都是需要事先知道寄存器的地址的，使用起来比较繁琐，那么是不是可以做一个头文件把寄存器起一个“好听”的名字并和地址一一映射呢，事实上，意法半导体公司以及做出了这个头文件，即stm32f10x.h，可以直接使用

二、点亮LED灯

2.1配置时钟

1.与51单片机不同，stm32系列的时钟初始时关闭的，我们需要先使能时钟，首先，我们要找到时钟的位置。

下图系统结构可以看到时钟的从属关系，此图位于手册P25页，十分重要。可以看出AHB总线包含RCC时钟控制，GPIO是属于APB2的。

STM32CubeMX LED灯闪烁_arm_04

我们已经知道，GPIO端口B的地址从0x4001 0C00开始。接下来只寻找时钟使能寄存器的地址：

STM32CubeMX LED灯闪烁_STM32CubeMX LED灯闪烁_05

复位和时钟控制RCC的地址从0x4002 1000开始；
可以在6.3.7小节找到APB2外设时钟使能寄存器（RCC_APB2ENR），偏移地址是0x18,所以APB2的地址就是0x4002 1018。

STM32CubeMX LED灯闪烁_arm_06

2.2配置输出模式

我们用的I/O口可以输入，但也可以输出，所以我们要先配置寄存器的输出模式，输出高电平有效还是低电平有效。同时，还有输出速率。

STM32CubeMX LED灯闪烁_寄存器_07


对于一个I/O口，我们需要两位控制输入模式，两位控制输入速率，一共需要4位，所以16的I/O口需要2个寄存器，这里时高八位的寄存器。

偏移地址是0x04，意思是在基地址的基础上再加0x04，所以，对于GPIOB来说就是0x4001 0c04。

　复位值是0x4444 4444，并不是0x0000 0000。所谓的复位值，就是指如果没有操作这个寄存器时，寄存器存放的默认值。复位值按位拆分0x4 = 0b0100，0x表示16进制，0b表示二进制，也就是默认CNF 01，MODE 00,是浮空输入。

　　我们需要的是输出高低电平，所以要设置为输出。输出模式又有好几种输出：

STM32CubeMX LED灯闪烁_arm_08

推挽输出:可以输出高,低电平,连接数字器件；推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止。
　　开漏输出：输出端相当于三极管的集电极，要得到高电平状态需要上拉电阻才行，适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内)。
　　开漏是需要外接上拉电阻才可以输出高电平的，这里并不适合。所以需要设置为推挽输出。
　　速度的影响不大，可以选择50MHZ，其他的也行。

2.3点亮LED

先找到PB8的位置

STM32CubeMX LED灯闪烁_单片机_09

STM32CubeMX LED灯闪烁_arm_10


这里有一个错误，PB的寄存器的偏移为0C，而不是Ch。所以，PB的地址为0x40010c0c，寄存器的第九位控制控制的就是PB8.

C语言代码如下

int main(void)
{
unsigned int *pRCC_APB2ENR = (unsigned int *)0x40021018;
unsigned int *pGPIOB_CRH = (unsigned int *)0x40010c04;
unsigned int *pGPIOB_ODR = (unsigned int *)0x40010c0c; 定义几个指针，分别控制时钟、工作模式、PB的电平
*pRCC_APB2ENR = 0x00000008;
*pGPIOB_CRH = 0x44444443;
*pGPIOB_ODR = 0x00000000;//通过指针访问改变寄存器的电位
return 0;
}

三、进阶 ！流水灯

3.1具体思路

假设控制寄存器的I/O口位PA5，PB9，PC14

１.配置时钟

具体的过程同点亮ＬＥＤ灯的相同

２.配置输出模式和速率

寄存器的基地址如下

STM32CubeMX LED灯闪烁_寄存器_11


STM32CubeMX LED灯闪烁_寄存器_12


STM32CubeMX LED灯闪烁_STM32CubeMX LED灯闪烁_13

端口PA5是低八位,偏移为0x00,PA５,PB9和PC14为高八位,偏移为0x00;
所以寄存器的端口配置地址为

GPIOA_CRL=0x40010800
GPIOB_CRH =0x40010C04
GPIOC_CRH =0x40011004

找到端口输出地址

STM32CubeMX LED灯闪烁_arm_14

通过上图，我们可以轻松找到PA，PB，PC的基地址，以及端口输出寄存器的偏移量。
所以分别得出PA，PB，PC端口输出寄存器的地址
GPIOA_ORD=0x4001080C
GPIOB_ORD=0x40010C0C
GPIOC_ORD=0x4001100C

3.2.创建项目

1.创建工程

STM32CubeMX LED灯闪烁_arm_15

2.选择芯片

STM32CubeMX LED灯闪烁_STM32CubeMX LED灯闪烁_16


3.选择模式

STM32CubeMX LED灯闪烁_arm_17


4.创建.c文件

STM32CubeMX LED灯闪烁_stm32_18


5.生成hex文件

STM32CubeMX LED灯闪烁_STM32CubeMX LED灯闪烁_19

3.3.代码部分

代码如下

#define RCC_AP2ENR ((unsigned volatile int)0x40021018)
#define GPIOA_CRL ((unsigned volatile int)0x40010800)
#define GPIOA_ORD ((unsigned volatile int)0x4001080C)
#define GPIOB_CRH ((unsigned volatile int)0x40010C04)
#define GPIOB_ORD ((unsigned volatile int)0x40010C0C)
#define GPIOC_CRH ((unsigned volatile int)0x40011004)
#define GPIOC_ORD ((unsigned volatile int)0x4001100C)
//-------------------???-----------------------
void Delay_wxc( volatile unsigned int t)
{
unsigned int i;
while(t–)
for (i=0;i<800;i++); //延时函数
}
int main()
{
int j=100;
RCC_AP2ENR|=1<<2; /使能/APB2-GPIOA时钟
RCC_AP2ENR|=1<<3; //使能APB2-GPIOB时钟
RCC_AP2ENR|=1<<4; //使能APB2-GPIOC时钟

GPIOA_CRL&=0x0FFFFFFF;		//配置PA7的工作模式
GPIOA_CRL|=0x20000000;		//配置PA7的最大速率
GPIOA_ORD|=1<<7;			//PA7的端口输出为1

GPIOB_CRH&=0xFFFFFF0F;
GPIOB_CRH|=0x00000020;	
GPIOB_ORD|=1<<9;			//同PA7

GPIOC_CRH&=0x0FFFFFFF;		
GPIOC_CRH|=0x30000000;   
GPIOC_ORD|=0x1<<15;			//同PA7
while(j)
{	
	GPIOA_ORD=0x0<<0;		//PA7灭
	Delay_wxc(1000000);        //延时
	GPIOA_ORD=0x1<<0;		//PA7灭
	Delay_wxc(1000000);        //延时
	
	GPIOB_ORD=0x0<<9;		
	Delay_wxc(1000000);
	GPIOB_ORD=0x1<<9;		
	Delay_wxc(1000000);       //同PA7
	
	GPIOC_ORD=0x0<<14;		
	Delay_wxc(1000000);
	GPIOC_ORD=0x1<<14;		
	Delay_wxc(1000000);         //同PA7
}

}

3.4 烧录

四、烧录到芯片

4.1 实验器材

usb转ttl接口（CH340）

STM32CubeMX LED灯闪烁_寄存器_20


STM32最小开发板

STM32CubeMX LED灯闪烁_寄存器_21


杜邦线

STM32CubeMX LED灯闪烁_单片机_22

4.2软件部分

生成hex文件

STM32CubeMX LED灯闪烁_arm_23


选择正确的路径

STM32CubeMX LED灯闪烁_stm32_24


烧录前，需要先了解stm32的三种启动模式

BOOT1=x BOOT0=0 从用户闪存启动，这是正常的工作模式。

BOOT1=0 BOOT0=1 从系统存储器启动，这种模式启动的程序功能由厂家设置。

BOOT1=1 BOOT0=1 从内置SRAM启动，这种模式可以用于调试。

所以烧录的时候，BOOT0需要置一，烧录完后如果想打开串口助手查看程序运行需要把BOOT0置零，回归正常工作状态

3.5结果展示


流水灯


四、总结

实验时要理清思路，理解单片机中的逻辑关系，实验总体不难。