Lab 3：自行车码表

实验目的

• 理解MCU上电启动过程；
• 掌握使用Cube库来编写STM32裸机程序的方法；
• 掌握使用Cube库来编写GPIO和UART程序的方法；
• 掌握使用Cube库来编写中断响应程序的方法；
• 理解前后台程序模式；
• 掌握在STM32F103上编写裸机程序并下载运行的方法。

实验器材

硬件

• STM32F103核心板板一块；
• microUSB线一根（供电）；
• STLink板或USB串口板一块。

软件

• 交叉编译软件。

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实验步骤

一、连接示意图

1、面包板：

• 在面包板上，标有A、B、C、D、E字母旁边的每竖列上有五个方孔，被其内部的一条金属簧片所接通，但竖列与竖列方孔之间是相互绝缘的。同理，标有F、G、H、I、J每竖列的五个方孔也是相通的。

• 面包板上下两个横行X和Y，各有二十个方孔也是相通的。

• 对于10组的结构，左边3组内部电气连通，中间4组内部电气连通，右边3组内部电气连通，但左边3组、中间4组以及右边3组之间是不连通的。

• 对于11组的结构，左边4组内部电气连通，中间3组内部电气连通，右边4组内部电气连通，但左边4组、中间3组以及右边4组之间是不连通的。若使用的时候需要连通，必须在两者之间跨接导线。

2、转usb与stm32的连接

USB	STM32
3.3V	3.3V
GND	GND
TXD	A10
RXD	A9

3、GND、PA9~PA12 即下图框出的引脚,其中 PA9、 PA10 连接 usb,GND、PA11 和 PA12 连接面包板

二、首先配置环境。安装STM32CubeMX等等一系列

• STM32CUBEMX
• KEIL V5（安装教程)
• 选择驱动包下载 STM32CUBEF1
• keil中的stm32设备包
  密码：ftuq

三、UART图

1. 选择正确的板子型号（STM32F103C8Tx）
2. 在右侧芯片设置中，定义引脚，将PA12、PA11接按钮，PA10、PA9分别定为USART1_TX、USART1_RX
3. 在左侧的配置中，将USART1的模式定为Half-Duplex。
   
4. 在project setting中填写项目名字，选择MDK-ARM V5。
   
5. 设置keil生成hex文件才能导入flymcu
   

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四、编写Cube程序，配置UART0为9600,8n1，上电后向串口输出“Hello”，在PC上通过串口软件观察结果

1.打开main.c可以看到串口的函数已经存在。按照要求设定串口的波特率为9600，数据宽度8，停止位为1，无检验位，然后用HAL_UART_Init函数初始化。

void UART0_Init(UART_HandleTypeDef* UartHandle){
    UartHandle->Instance = USART1;
    UartHandle->Init.BaudRate = 9600;
    UartHandle->Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
    UartHandle->Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
    UartHandle->Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    UartHandle->Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
    UartHandle->Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    HAL_UART_Init(UartHandle);
}

• 重写pirntf函数，这样可以使用printf来让串口输出‘hello’

/* USER CODE END 0 */
#ifdef __GNUC__
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */
PUTCHAR_PROTOTYPE
{

  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
  return ch;
}

• 在main函数中写入printf语句printf(“Hello”);
  
  
  

• 打开flymcu，进行烧程序
  

• 输出hello
  

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2.编写Cube程序，配置PA11和PA12为内部上拉到输入模式，在main()函数循环检测PA11按钮按下，并在按钮按下时 在串口输出“Pressed”；

• 在main中修改GPIO的初始化函数如下，设定PA11的方式为上拉输入，PA12为下降沿中断触发，初始化两个GPIO。
  

• 在main函数中增加对PA11的按下的检测，按下时输出press和按下的次数。增加防抖动Delay防止输出很多。

while (1)
  {
  /* USER CODE END WHILE */

  /* USER CODE BEGIN 3 */
  // printf("hello\r\n");
        if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_11)==0){
            HAL_Delay(100);//anti-jitter
            if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_11)==0){
                count++;
                printf("press:%d\r\n",count);
            }
        }
  }

• 重新烧录程序后，打开putty，按下按钮，可以看到输出
  

3. 编写Cube程序，配置PA12下降沿触发中断，程序中设置两个全局变量，一个为计数器，一个为标识。当中断触发 时，计数器加1，并设置标识。在主循环中判断标识，如果标识置位则清除标识并通过串口输出计数值

• 配置PA12为下降边沿触发，在GPIO的初始化函数中如5中所配置
• 设置中断的优先级，enable中断向量 表处理，在main函数中添加以下代码
  
• 出现中断的时候，STM32会调用EXTI15_10_IRQHandler这个中断服务程序进行处理，在stm32f1xx_it.c中调用HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler函数。由于上述函数会判断中断标志位并且调用HAL_GPIO_EXTI_Callback函数，因此我们将中断处理程序放在了HAL_GPIO_EXTI_Callback函数中进行实现。

void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
    HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_12);
}

• 在main.c中定影了两个全局变量flag和counter。main的主循环中判断标志flag，如果其为1，则输出counter值，并且消除标志位

while (1)
  {
  /* USER CODE END WHILE */

  /* USER CODE BEGIN 3 */
  // printf("hello\r\n");
        if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_11)==0){
            HAL_Delay(100);//anti-jitter

            if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_11)==0){
                count++;
                printf("press:%d\r\n",count);
            }
        }
        if(flag==1){
            printf("press12 %d\r\n",counter);
            flag=0;

        }
  }

• 重新烧录程序，可以得到如下结果