STM32 学习笔记 简单入门分析

在研究生时段时，曾经对STM32进行了学习，在本科时段学习51系列的简单单片机，这种单片机功能比较单一，也没有多外设来使用，在进入研究生阶段由于实验室的关系，接触了PIC系列的单片机，PIC单片机编程比较简单，外设也丰富，完全可以按照数据手册使用起来。这种单片机价格也比较贵，适合在工业场合使用。而在32位的单片机中，STM32比较流行，STM32是使用的ARM内核，不同于51 和PIC，因此学习的东西也是比较多的。好吧，闲话就不多说了，把自己的理解记录下来吧，供以后复习和大家参考。

一、首先要明白，对于单片机，不论是8位的还是16位、32位的，主要的工作是驱动外设和实现功能。实现功能主要是程序的特定应用，而驱动外设是将连接到外设的设备或外设本身驱动起来，让其能够工作。对于没有实时系统的单片机程序，驱动外设主要是对特定外设功能的寄存器进行操作。控制了寄存器就控制了单片机。

操作寄存器首先要知道寄存器的地址，ARM寄存器的地址映射到统一的存储器地址中。这个对每个寄存器的地址在芯片数据手册中有说明。但一般还是不直接通过地址来操作寄存器，应为32位的寄存器比较复杂，ST公司对每个芯片提供的函数库，函数库就是对操作特定功能寄存器进行了封装。省去的大量的工作。我们直接进行库函数驱动外设就可以了。

但是，在进行函数库编程前，还是要知道它是如何进行的，例如：

GPIOB端口的数据寄存器输出，ODR的地址是0x4001 0C0C。

（1）采用绝对地址直接访问时， *（unsigned int*）（0x4001 0C0C）=0xFFFF;

（2）通过寄存器别名访问， #defined GPIOB_ODR      (unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x0C)

                                              *GPIOB_ODR=0xFF;

（3）通过寄存器别名访问， #defined GPIOB_ODR      *(unsigned int*)(GPIOB_BASE+0x0C)

                                              GPIOB_ODR=0xFF;

上面的三种访问寄存器的方法是很关键的C语言知识，其实是通过定义一个指针，把寄存器的地址赋值给指针，使用指针变量指向寄存器的单元。我们要知道每一个外设都有地址，知道地址才能准确的操作。

二、GPIO有多个控制、操作的寄存器，且每一组寄存器都有相同的寄存器，只是地址进行了偏移，所以引入结构体进行封装：

typedef struct{

    unit32_t CRL; // 端口配置低寄存器
    unit32_t CRH; // 端口配置高寄存器
    uint32_t IDR; // 数据输入寄存器
    unit32_t ODR; // 数据输出寄存器
    unint32_t BSRR; //位设置、清除寄存器
    unint32_t BRR; // 位清除寄存器
    unint32_t LCKP; // 端口配置锁存寄存器
}
 GPIO_TypeDef;

这对于GPIOA到GPIOE都是一样的。

要操作那组寄存器，只需要将地址赋值就可以操作，例如  #define GPIOA  （（GPIO_TypeDef*）GPIOA_BASE）

                                                                                                 GPIOA->CRL=0xFFFF;

                                                                                                 GPIOA->ODR=0xFFFF;

 

// 使用GPIO_TypeDef 把地址强制转换成指针//,明白了这些，我们就可以通过寄存器操作外设了。

 

三、简单操作寄存器来驱动外设

（1）软件 MDK5；（2）硬件STM32F1开发版

（3）新建工程：startup_stm32f10x_hd.s    main.c  stm32f10x.h 这三个文件添加在工程项目中，stm32f10x.h 中对寄存器进行定义，main.c 中包含此文件。

在main.c 中操作GPIO来控制led灯， 操作GPIO有三部曲要知道： 1、打开GPIO 端口时钟 2、配置端口输入、输入方向 3、端口数据寄存器赋值。