SLAM小车，从0到1——STM32 HAL库使用

目录

前言

一、外设概况。

二、HAL库的命名方式风格

三、各外设的结构体及常用函数

四、遇到的问题和解决方法

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前言

小车底盘的控制，采用STM32F405。以下梳理STM32 HAL库的各项外设初始化结构体和函数。

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一、外设概况。

各外设初始化方式如下表。

外设	用途	初始化配置	初始化方式
ADC	电压采集	ADC_HandleTypeDef	HAL_ADC_Init(MspInit重定义) -> HAL_ADC_ConfigChannel->HAL_ADC_Start
CAN	通讯	CAN_HandleTypeDef	HAL_CAN_Init(MspInit重定义)-> HAL_CAN_ConfigFilter->HAL_CAN_Start
Common		-	-
Cortex	内核	-	-
DMA		-	-
EXTI	中断	-	-
Flash	Boot loader	FLASH_EraseInitTypeDef	先擦再写HAL_FLASH_Unlock-> __HAL_FLASH_CLEAR_FLAG-> HAL_FLASHEx_Erase-> (__HAL_FLASH_CLEAR_FLAG)-> HAL_FLASH_Program
GPIO	外设的基础	GPIO_InitTypeDef	HAL_GPIO_Init
I2C	IMU控制	TBD	TBD
PWR	电源/休眠	-	__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE
RCC	时钟配置	-	-
TIM	解码/PWM	TBD	TBD
USART	串口/打印	USART_HandleTypeDef	HAL_GPIO_Init(MspInit重定义)

二、HAL库的命名方式风格

1. 数据，外设_功能(主谓)。
2. 函数，HAL_外设_功能(谓/主谓/谓宾)。
3. 数据结构体：寄存器值，控制参数，句柄(实例/参数/buffer/状态/错误码)。
4. 函数：先断言。

三、各外设的结构体及常用函数

1. GPIO

GPIO_InitTypeDef定义好，调用HAL_GPIO_Init即完成初始化。

数据结构	作用	备注
GPIO_TypeDef	寄存器结构体	根据地址偏移，对应寄存器
GPIO_InitTypeDef	初始化结构体	PIN/模式/输出方式/速度/复用的定义

HAL常用函数	作用	备注
HAL_GPIO_Init	初始化相关
HAL_GPIO_ReadPin HAL_GPIO_TogglePin HAL_GPIO_WritePin	控制&状态
HAL_GPIO_EXTI_Callback HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler	中断	中断回调 清除中断标志位，调用回调

2. USART

USART_HandleTypeDef定义好实例和初始化参数，调用HAL_GPIO_Init(MspInit中先初始化GPIO)完成初始化。

数据结构	作用	备注
USART_InitTypeDef	初始化结构体	波特率、字长、中止位、校验、模式
USART_HandleTypeDef	句柄	*Instance实例为寄存器基地址 Init初始化结构体，状态，错误码

HAL常用函数	作用	备注
HAL_USART_Init HAL_USART_MspInit	初始化 芯片级寄存器初始化	需要重定义MspInit初始化GPIO
HAL_USART_Transmit HAL_USART_Receive	发送 接收

3. CAN

CAN_HandleTypeDef定义好实例和初始化参数，初始化步骤HAL_CAN_Init(MspInit中初始化GPIO) -> HAL_CAN_ConfigFilter -> HAL_CAN_Start。

数据结构	作用	备注
CAN_InitTypeDef	初始化结构体	波特率、字长、中止位、校验、模式
CAN_HandleTypeDef	句柄	*Instance实例为寄存器基地址 Init初始化结构体，状态，错误码
CAN_RxHeaderTypeDef	帧头结构体
CAN_TxHeaderTypeDef	帧头结构体
CAN_FilterTypeDef	过滤结构体	FIFO设0或1

HAL常用函数	作用	备注
HAL_CAN_Init HAL_CAN_MspInit HAL_CAN_ConfigFilter HAL_CAN_Start	初始化 芯片级寄存器初始化 过滤配置 启动	需要重定义MspInit初始化GPIO
HAL_CAN_AddTxMessage HAL_CAN_GetRxMessage	发送 接收	FIFO需要跟初始化一致

4. ADC

ADC_HandleTypeDef定义好实例和初始化参数，初始化步骤HAL_ADC_Init(MspInit中初始化GPIO) -> HAL_ADC_ConfigChannel -> HAL_ADC_Start。

数据结构	作用	备注
ADC_InitTypeDef	初始化结构体	波特率、字长、中止位、校验、模式
ADC_HandleTypeDef	句柄	*Instance实例为寄存器基地址 Init初始化结构体，状态，错误码
ADC_ChannelConfTypeDef	通道配置结构体

HAL常用函数	作用	备注
HAL_ADC_Init HAL_ADC_MspInit HAL_ADC_ConfigChannel	初始化 芯片级寄存器初始化 通道配置	需要重定义MspInit初始化GPIO
HAL_ADC_Start HAL_ADC_GetState HAL_ADC_GetValue	启动 状态获取 值获取

5. Flash

ADC_HandleTypeDef定义好实例和初始化参数，初始化步骤HAL_ADC_Init(MspInit中初始化GPIO) -> HAL_ADC_ConfigChannel -> HAL_ADC_Start。

数据结构	作用	备注
FLASH_EraseInitTypeDef	擦写结构体	波特率、字长、中止位、校验、模式

HAL常用函数	作用	备注
HAL_FLASH_Unlock	解锁
__HAL_FLASH_CLEAR_FLAG	标志位清除
HAL_FLASHEx_Erase	擦
HAL_FLASH_Program	写

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四、遇到的问题和解决方法

1.     MspInit是weak函数，未重定义，导致缺少GPIO初始化。

2.     CAN未调用START，导致无法发送CAN。

3.     CAN未配置过滤，导致无法接收CAN。

4.     通过查看各外设的状态寄存器和错误寄存器来排查。