STM32 -- 笔记一 -- CLK、GPIO、PWM

特别说明一下：像是STM32，在进行实际操作时很多情况都是读写寄存器，根据不同的情况对寄存器进行操作，并且，STM32的寄存器数量比较多，带着那些外设，所以我在记录这份笔记时，尽量简略关于寄存器的操作流程，把一些功能的函数实现，要注意的细节等进行笔记记录。

时钟

时钟源：HSI、HSE、LSI、LSE、PLL
时钟频率都不一样。

为什么要多个时钟源？
A：STM32拥有者丰富的外设，这些外设需要的时钟频率不一定都要有系统时钟那么高，像是看门狗，只需要几十k的时钟频率即可。并且，同一个电路，时钟越快功耗越大，同时，抗电磁干扰能力也会越弱。

系统时钟SYSCLK的分频：

• 通过AHB分频器分频以后送给各模块使用
• 模块包括总线，内核，内存，DMA等
• 送给APB1分频器。APB1分频器输出一路供APB1外设使用（PCLK1，最大频率36Hz），另一路送给定时器2/3/4倍频器使用
• 送给APB2分频器。APB2分频器输出一路供APB2外设使用（PCLK2，最大频率72Hz），另一路送给定时器1倍频器使用

这里要注意APB1余APB2的区别：
APB1连接的是低速外设，包括：电源接口、备份接口、CAN、USB、I2C1、I2C2、UART2、UART3等
APB2连接的是高速外设，包括：UART1、SPI1、Timer1、ADC1、ADC2、所有普通的IO口（PA~PE）、第二功能IO口等

GPIO

函数设置的GPIO_InitTypeDef 结构体内部的变量

• GPIO_Pin；GPIO对应的引脚
  
  • GPIO_Pin_5，GPIO_Pin_6，GPIO_Pin_7
• GPIO_Speed;输出的频率
  
  • GPIO_Speed_10MHz 最高输出速率10MHz
  • GPIO_Speed_2MHz 最高输出速率2MHz
  • GPIO_Speed_50MHz 最高输出速率50MHz
• GPIO_Mode;输入输出的模式
  
  • GPIO_Mode_AIN 模拟输入
  • GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入
  • GPIO_Mode_IPD 下拉输入
  • GPIO_Mode_IPU 上拉输入
  • GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出
  • GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出
  • GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出
  • GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出

在STM32中选用IO模式
（1） 浮空输入_IN_FLOATING ——浮空输入，可以做KEY识别，RX1
（2）带上拉输入_IPU——IO内部上拉电阻输入
（3）带下拉输入_IPD—— IO内部下拉电阻输入
（4） 模拟输入_AIN ——应用ADC模拟输入，或者低功耗下省电
（5）开漏输出_OUT_OD ——IO输出0接GND，IO输出1，悬空，需要外接上拉电阻，才能实现输出高电平。当输出为1时，IO口的状态由上拉电阻拉高电平，但由于是开漏输出模式，这样IO口也就可以由外部电路改变为低电平或不变 。可以读IO输入电平变化，实现C51的IO双向功能
（6）推挽输出_OUT_PP ——IO输出0-接GND， IO输出1 -接VCC，读输入值是未知的
（7）复用功能的推挽输出_AF_PP ——片内外设功能（I2C的SCL,SDA）
（8）复用功能的开漏输出_AF_OD——片内外设功能（TX1,MOSI,MISO.SCK.SS）

关于GPIO的上拉与下拉：
设置GPIO引脚为上拉模式时默认为高电平，设置GPIO引脚为下拉模式时默认为低电平。
控制对应的引脚如果高有效那么我们就下拉，如果低有效那么就上拉
上拉电阻有时是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的，一般说法是拉电流；下拉电阻是用来吸收电流的，也就是灌电流。比如有I2C总线使用会上拉一个10k的电阻。
关于GPIO的上拉与下拉的设置我们可以看一个实例：按键所在的GPIO引脚，设置GPIO为输入功能，低电平有效，那么我们可以将其设置为上拉功能，这样我们在使用GPIO_INIT函数对引脚进行初始化后，引脚默认的电平值即为高电平，待发生按键事件时，引脚电压为低电平。

注意，在进行GPIO引脚的电压读取时，有的时候会要求读取输出电平值或者输入电平值，分别对应函数为：

GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_3)//读取输出电平值
GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_2)//读取输入电平值

如果程序在关于调用读取输出或者输入电平值时写错，那么很可能读取到的电平值是一个不变的电平值，不会随着引脚的输出输入电平值改变。

GPIO引脚：
设为输入功能时，可以设置为浮动输入或者上拉输入两种方式。浮动输入是 GPIO 的管脚的电平状态是不确定的，容易受到外部电平的干扰；上拉输入时，管脚的电平则只有高电平或低电平两种确定的状态。一般I/O 做外部中断输入时要设置为上拉输入，做 A/D 转换时要设置为浮动输入。

设为输出功能时，可以设置为推挽输出或者开漏输出两种方式。推挽输出方式能够独立的输出高电平和低电平，适合驱动数字器件；开漏输出可以稳定的输出低电平，能承受大的灌电流，但是开漏输出无法输出高电平，需要外接上拉电阻才可以输出高电平，输出的高电平则有外接的上拉电平决定，这种输出方式适合做电流型驱动。

PWM

简介

利用数字输出来对模拟电路进行控制，简单说就是对脉冲宽度的控制。

这个简介比较难懂，简单说就是在对应的引脚产生类似于方波似的波形，可以通过设置相应的参数直接来控制波形的周期，以及高电平在整个波形中所占的比例。

STM32的定时器可以用来产生PWM输出，除了TIM6余TIM7以外。并且定时器可以产生好几路的PWM输出。

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_Disable , ENABLE);

注意，这个语句可以使原有的下载用的引脚失能。将其下载功能的引脚变更为普通的GPIO引脚。

PPS：关于屏蔽了STM32下载引脚的解决方案
只是禁止了JTAG下载，没有禁止SWD，将工具（JLINK或STLINK）设置为SWD方式即可下载仿真了。
另一个方法：将BOOT0脚和BOOT1脚接3.3V，断电再重新上电，就能使用仿真了，JTAG方式和SWD方式都可以用，这是因为这种方法是由RAM启动，所以之前你烧进去的程序是不会运行的，也就不存在JTAG被禁止。
boot0拉高，直接下载就可以了。这里看了一下电路，BOOT1连接的是3.3V，只需要将BOOT0的引脚进行拉高，这种与第二种方案一样。