如何系统地入门学习stm32?

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心得
本人当初学习STM32的时候有一些跟风的因素,自以为学的芯片越多就越厉害 =_=、 其实,学习嵌入式重要的是整体的工程思想和项目经验积累,说到底这些芯片,我感觉学习起来都差不多吧,无非就是对内资源(寄存器、中断、定时器、串口等等),和对各种外设的操作而已,挂载的外设越多,系统会越复杂,这时可能会用上操作系统,同时,如果工程中涉及到各种算法、自动控制、采样、滤波等实际问题的时候,不仅会上操作系统,而且还对数学、物理、电路等方面知识要有较强的功底,对编程的能力的要求会更高,此时就要求对STM32的各种资源有比较明晰的了解了。

回到问题,题主问:**如何系统的学习STM32?

**(这个问题,,,讲句实话,以本人的水平,真的不敢强答 =_=,才学有限,仅仅提几点建议吧)

建议: 1、要动手实践,要动手实践,要动手实践!
下面有位答主也提到了,工科类的东西光看是不够的!算法如何实现,自己独立设计再动手去敲一敲就知道了;外设如何驱动,找到芯片手册,照着时序图自己敲一遍;涉及到操作系统部分的内存管理与进程调用,找到源码仔仔细细研读几遍(自己应该写不出吧 =_=),相信你一定会很有收获的,可能我这个方法比较笨,但是确实挺实用的,个人觉得。

**2、准备好资料与开发板

**相信很多人都有这样的意识吧,学一款芯片首先想到的是买一块开发板,对的,没错!巧妇难为无米之炊嘛,这里推荐两本书《C和指针》、《Cortex-M3权威指南》和《STM32库开发实战指南》网上都有PDF版本,结合自己的开发板配套的视频教程(某火的讲的就不错,需要的话私信发给你),先要理解透彻,然后自己独立去敲一敲,触类旁通,例子上给出的都不会很难,知识的拓展很重要,就是举一反三。还有,不懂得话就多去各大论坛大神虚心请教,论坛里有很多经验帖子值得学习。

**3、库开发与寄存器开发?

**现在STM32入门门槛都不高,稍微有点C语言和单片机基础的都能学,有人说:寄存器操作那么复杂难懂,那一堆寄存器名字都记不住,,,那寄存器开发是不是就不重要了?显然不是,我会说大牛与菜鸟的却别就在这儿?尽管我也很菜。。。建议:库开发为主,看寄存器是为了理解实现的原理,所以寄存器部分不能丢了。有余力可以深入学习下,这对M3内核的理解很有帮助,以及后面ARM系列芯片的学习都很有帮助。

**4、多做东西。在实际工程项目中去锻炼能力

**题主才大一,若对这一块感兴趣的话,可要把51单片机的知识深入透彻地学扎实哟,这是基本功。尽量争取加入实验室,跟着学校实验室的老师、学长,学姐,并积极参加校内外组织的各种比赛,如电赛、全国STM32大赛,飞思卡尔智能车,四旋翼等等。一开始不懂没关系,只要他们不嫌弃你,积极好学、不要怕苦!(在实验室里要谦虚、好学、低调啊,切勿装逼!否则被打脸是很惨的,别问我怎么知道的 =_=…),有条件的话,可以组建团体去接外面的项目,当然要经过老师同意,或者代做毕业设计也是条财路 【 手动斜眼】

**5、勤总结,有整体思想。形成自己的总结文档、代码风格

**可能很多人都没有这个习惯,包括当初本人自己,拿到一个课题或者项目的时候,大概写一下流程,就开干,途中遇到很多问题,程序改了又改,从v1.0改到v10.0都还有BUG,,,究根到底,还是自己学得不够透彻不够扎实,没有一个整体的概念,知识零散杂乱,不成体系。有时候,程序框架、流程都没有错,就因为时钟PLL配置上的冲突,导致一个礼拜BUG找不出来,,,所以,形成良好的编程习惯、勤写注释、善于总结真的很重要!最好能形成文档,这绝对是最好的经验积累形式!



我从事单片机开发多年,用过非常多芯片,有stc、中颖、GD、新唐、BLE、Zigbee、NXP、还有一些国产SOC等等,唯独ST的让我最省心,不管是STM8还是STM32。

省心只要是体现在稳定,只需要按照常规方法配置就不会有乱七八糟奇奇怪怪的问题出现。

之前碰到过最蛋疼的芯片,有些Flash会掉数据,有些串口不稳定,最后还得用程序来规避芯片的不人性化,明明1个小时能搞定的,硬是给这些奇怪的问题拖了几天。

如果说在样品阶段测试出来还好,如果是大批量才慢慢出现这些问题,估计老板撕了你的心都有。

所以在成本要求不是特别苛刻的情况下,我一般都会用ST的。

STM32对刚入门的不是那么友好,但是对有一点开发经验的,还是能大大缩短开发周期的。

那新手要如何去学习STM32呢?无际根据自己的经历总结出最有建设性的学习方法,如果你能适应这种学习方法,1周搞定stm32绝对没问题!

1. 改变思维

当你有系统学习stm32的时候,就注定你会走很多弯路,甚至浪费很多时间最后也学不会。

因为内部结构越复杂的单片机,你学习需要花费的时间就越多。

但是你有没有想过,你学单片机的目的是什么?

肯定不可能只是为了学单片机这么简单对吧?而是通过单片机来做产品,或者说DIY一些有趣的项目。

人的一天真正高效工作学习的时间或许8小时都不到,我们怎么利用好这8个小时直接决定你和别人的差距。

比如说我做一件事,我会拆解完成这件事我要做哪些工作,然后把最核心的环节拿出来优先做,就像做产品,先实现功能再优化细节。

同样的方法用在学习stm32也很合适,stm32在整个产品当中其实只是一个工具而已

既然是工具,那当然是能用起来就行了,无非就是用芯片的外设而已,你系统的去研究它干嘛?

2. 正确学习姿势

我一直都比较提倡新手从51单片机学起,把精力放在c编程和培养项目思维上,与其有空去深挖单片机,还不如多做几个项目。

我刚开始是使用stc的芯片做过几个项目,然后产品需要接触到stm32。

我先把产品需要用到的单片机外设整理出来,再买一个开发板,然后把我要的外设先在开发板上跑一遍。

同一个例程我会改一些参数,比如说换个引脚、换个定时时间、换个串口,换个ADC通道,DMA通道等等。

大概知道知道怎么配置以后,我就不会再去研究别的功能了,比如内部时钟树架构,USB、CAN、FSMC这些。

照样不影响我把产品做出来,慢慢地我经验也丰富了,对stm32也熟悉了,就是这么自然而然的过程。

3. 最后总结

一个新鲜事物,我认为正确的顺序应该是先用起来,用熟了你再去研究它原理会事半功倍。



不要去学STM32。

我不是说STM32不好,而是这种为了学习单片机而去学习单片机的思路不对

你问,如何系统地入门学习stm32?

本身就是一个错误的问题。假如你会使用8051 , 会写C语言,那么STM32本身并不需要刻意的学习

你要考虑的是, 我可以用stm32实现什么

为什么使用stm32而不是8051? 是因为51的频率太低,无法满足计算需求?是51的管脚太少,无法满足众多外设的IO? 是51的功耗太大,电池挺不住?是51的功能太弱,而你要使用SPI、I2C、ADC、DMA? 是51的内存太小而你要存储的东西太多?

当你需要使用stm32某些功能,而51实现不了的时候, 那stm32自然不需要学习,你会直接去寻找stm32某方面的使用方法。比如要用spi协议的网卡、要使用串口通信、要使用rtos等等…

关于寄存器vs库

我的观点是:当你debug的时候寄存器很重要,当你需要理解芯片工作细节的时候寄存器很重要,当你开发的时候寄存器不重要。如果你没有遇到非直接配置寄存器不可的情况,那么就不要直接面向寄存器层面开发, 因为面向寄存器开发获得的好处往往抵消不掉这样做的坏处。 面向寄存器开发程序效率高,但是你需要为了提高0.01%的效率浪费10倍、乃至100倍的时间。 既然ST公司已经给你提供了好用的库,没有道理要重新造轮子。

那什么时候必须直接控制寄存器?

第一、某一个代码块调用非常频繁。比如你有一个巨大的for循环,那么这个for循环中的每一步操作都应该被谨慎的优化,优化良好就可以获得更好的性能。这种情况一般常见于图像处理相关的代码中。

第二、库函数有bug。这个遇到的概率非常低,但确实存在。不过一般来说如果mcu表现出预料之外的行为, 你首先要想的应该是你的代码写的有bug,而不是库函数有bug。 如果库函数真的有bug,你去google搜一下,相信你绝对不是第一个踩坑的人。

对于传统的电子工程师来讲,使用库编程可能会感到有一点虚,感觉没有脚踏实地的感觉。 但如果你写过web、写过服务器端代码、写过桌面端代码的话,你就一定会理解API、封装、抽象的意义。



讲一下个人经历,大学学习51的时候无意中发现了stm32的程序,哇,好厉害,好多io,好多寄存器,让后把各个例程都抄了一遍(主要部分),分析一遍功能是如何实现的,分析库函数,找到具体的寄存器实现,与芯片手册一一对应,果然一个不差,从此整个人对嵌入式软件开发感觉就不一样了。

之后买了个开发版,都没怎么用,感觉源码都是现成的,不用跑都知道结果,懒得调了,玩游戏去了。

再之后学了ad软件,学校就教一些基本用法,学的云里雾里,直到毕业找工作,没啥实际经验,碰了几次壁,虚了,毕业设计做个电路板充数吧,翻出以前开发板文件找到了原理图文档,查芯片,阴差阳错在网上找到了stm32元件库文件,一番折腾还真画出了一个stm32f103rbt6系统板,虽然只有最小系统,电源模块和几个接口引出,但经过买元件,投板,焊接,并最终将程序下载成功后,心情还是非常激动的。这也是我硬件开发一个开始。

之后拿着板子招摇撞骗,总结应聘经验,成功混入一家做stm32的初创企业,在这里,我才明白了stm32软件调试的困难所在,不仅仅是外设,而是多个外设共同协调工作,也有诸如lwip,ucos这些大的源码进行分析,想起以前抄程序的自己,咬咬牙,继续一点点进行分析。

再之后,往电子行业深处学习,学习多层板,高速电路的设计,技术看上去高深莫测,但我曾经自己就把stm32整出来了,这些肯定也能行。

现在,还在寻求发展机遇,但我每一份简历的第一句话永远都是:精通stm32单片机开发。



答主在前面的很多关于STM32以及其他单片机相关问题的回答中,更多是根据个人的经历经验给出了抽象的方法论,现在想想可能真的过于抽象和难以理解。正好看到了题主的这个问题,正好那就借助这个机会,也来回顾一下自己是如何开始入手STM32,开发产品的。希望我的经历能够给大家学习STM32有所帮助和启发。

如何系统地入门学习stm32?_第1张图片

答主从本科开始接触C51单片机开始,算是正式入行了嵌入式MCU开发的道路。参加校级的电子设计大赛,因为赞助的原因,选择了当时新款的**凌阳单片机做了一款智能语音声控门锁。攻读硕士期间,虽然主要的横向项目都是以西门子/欧姆龙PLC+Intouch/组态王+HMI为主,但是依然还是在课余利用TI的MSP430**单片机制作了两款GPS定位和GSM数传产品,并进行了产品化的尝试和探索。毕业加入到华为公司以后,任职嵌入式底软驱动开发工程师。接触了大量的海思自研和各类主流的MCU+SOC芯片,嵌入式Linux能力有了很大的提高。但是没有接触当时最流行的STM32。

后来从另一家外企跳出来和别人自主创业,研发基于STM32的视频处理器。那是我第一次开始真正的接触STM32。所以说STM32完全是靠前期的MCU基础和编程基础,经过项目的历练自学成才的。同时,我也根据自己的STM32学习经历,整理出MCU软件入门过程的思维导图。

如何系统地入门学习stm32?_第2张图片

答主当时因为已经具备多年的C语言编码经验,也熟悉多款MCU的基本原理。使用全套正点原子的教材和开发板,并结合一本STM32的配套教材及芯片手册(好多页哇)进行了STM32的学习。具体如下图所示:

如何系统地入门学习stm32?_第3张图片原子教你玩STM32(库函数版 第2版)京东¥58.60去购买

如何系统地入门学习stm32?_第4张图片STM32库开发实战指南(第2版):基于STM32F103京东¥71.00去购买

所以前期的MCU的理论基础和KEIL软件的学习使用,进展的很顺利(此处我设定的第一目标是实现最小系统的运行和移植,所以进展很快)。这里对于基础知识,提醒新手朋友们,有一些细节的地方必须弄清楚明白,否则后面使用库函数的时候很容易弄混乱:

  1. STM32的时钟总线,哪些外设都挂接在哪些时钟线上尽量要清楚;
  2. STM32的时钟树结构/分频设置。我承认很难理解,但是多看几遍多画几遍基本都没啥问题。
  3. STM32的GPIO管脚重映射,复用概念必须弄清楚。
  4. STM32的中断分组,分级管理机制。
  5. STM32的最小系统搭建,配置必须明白。最好能实现开发板的自主移植。

当学完了基本的STM32最小系统之后,在完成了原子精英板的移植后,我又将stm32的最小系统在我们的产品验证板进行了移植和运行。从而完全掌握了STM32最小系统和基本STM32代码开发流程(其实主要是STM32库函数的使用)。

虽然刚开始被STM32的时钟树和中断分级分组搞的有点郁闷,但是攻克了最小系统后还是让我有了更大的信心和动力。由于创业嘛,没有时间给你充分学习,我只好发挥硕士搞科研时候的老办法:拿来主义,用到那个外设就马上研究这块,两本书+芯片手册一起入手。这样我基本对同一个外设需要看三遍不同的讲解。IIC(连接视频处理芯片控制用),SPI(外接存储),DMA(视频数据传输),定时器(OSD调整和红外遥控器解码分析),USB驱动…一个一个模块的啃下来,我发现其实STM32真的是一款性价比很高的MCU。另外:此处没有提到ucos,因为在华为的时候就掌握所以ucos的STM32移植和开发并没有耗费太多时间。同时,学完一个部分的基础知识和代码编程,我肯定要在精英板和开发板做两遍实验才叫合格

所以,从答主个人的经历和快速上手的角度来讲,STM32在学习完最小系统后,最好用到那块学习那块,毕竟知识的记忆都是遵守记忆曲线的。总体来说,我个人的STM32的学习,完全是按照我上面的思维导图。从基础->实践,最好以项目或者开发目标为指引,这样自学起来会更加目标聚焦动力充足

附上答主当年创业时候呆过的办公位,虽然时隔多年依然深深怀念那个时候的一切。虽然创业失败了,但是至少我们还有很多产品问世。也许他们一文不值却也饱含我们的努力和心血。至少我们曾经都年轻过并为理想奋斗过。



如何系统地入门学习STM32?

假如你会使用8051 , 会写C语言,那么STM32本身并不需要刻意的学习。

你要考虑的是, 我可以用STM32实现什么?

为什么使用STM32而不是8051?是因为51的频率太低,无法满足计算需求?是51的管脚太少,无法满足众多外设的IO?是51的功耗太大,电池挺不住?是51的功能太弱,而你要使用SPI、I2C、ADC、DMA?是51的内存太小而你要存储的东西太多?

当你需要使用STM32某些功能,而51实现不了的时候, 那STM32自然不需要学习,你会直接去寻找STM32某方面的使用方法。比如要用spi协议的网卡、要使用串口通信、要使用Zrtos等等。

如何系统地入门学习stm32?_第5张图片

从菜鸟到牛人的学习步骤

我们假定大家已经对STM32的书籍或者文档有一定的理解。如不理解,请立即阅读STM32的文档(在文章底部留言即可送网址),以获取最基本的知识点。

英文好的同学,请不要以为你很牛,可以只看英文文档。毕竟你是中国人,你最熟悉的,理解最好的还是中文。看英文的速度还是比看中文慢一些,我们要的是最短的时间,而不是追求短时间内记住所有细节。当然,如果是一篇论文,建议看英文原版还是有好处的。

STM32处理器进入国内市场时候,ST官方(或者第三方)的推广工作做的非常好。翻译了大量的英文文档,迎合了国内的很多工程师的思维。

学习的时候,关注两个比较重要的文档:《STM32F103xxx参考手册》,《STM32固件库使用手册》(在文章底部留言即可送网址)。这是针对有充足的时间、精力的同学,建议去下载需要查阅的文档,以获取更多信息。

阅读《STM32F103xxx参考手册》,一定要注意,不需要全部阅读——没有时间的。建议选读,但是前几章必读。存储器和总线架构、电源控制、备份寄存器、复位和时钟控制,通用和复用功能I/O,中断和时间等等前几章一定要花时间阅读。

后面章节,讲述的是具体的功能模块设计。如果我们用到哪个模块,就可以去阅读哪个模块。比如在使用AD的时候,就需要去阅读第10章ADC。其他不举例。相信每个初学者都有自己的研究方向和判断。

阅读《STM32固件库使用手册》,主要是为了简化编程。STM32给我们提供了一个非常好的固件函数库,我们只要去调用即可。当然,我们也可以不去碰这些固件库——传说使用它会使得代码效率变低,是有道理的。网络上也出现了很多网友自己写的代码,没有使用带固件库函数。如何取舍,在于您的选择。

这里我主要强调的是,阅读《STM32固件库使用手册》的时候,前面几章也是必须阅读的。比如第一章文档和库规范中的命名规则,编码规则,这些都是需要注意的。第二章是最关键的,希望大家熟读。第二章描述了固件库的架构,我们如何去使用固件库的步骤等。有了第二章的基础,我们就可以借助固件库写出自己的代码了。第四章开始之后,就可以根据大家的需要来阅读。实际上,后续的章节,都是描述某个模块有什么什么函数,每个函数如何使用等。

关于后面的章节,建议对GPIO库函数、中断部分库函数、复位和时钟设置的库函数要比较熟悉,因为平时经常会用到。

以上提到的这两个文档,已经足够您看的了,呵呵。希望您能从中获取大量的STM32基础知识。

设定一个不错的两周入门计划

(1)这里所谓的“入门”,指的是能理解并掌握一些常用的STM32外设,真正想掌握一款处理器,两周根本说明不了什么问题。只能说,你已经有所了解了。但是,这对我们初学者来说已经足够了。

(2)这里所谓的“两周”,根据每个人的时间安排不同而不同。

如果您每天有充足的时间学习,那么可以规定自己尽快地能独立地进行简单的STM32开发。

如果您每天只有业余时间来学习STM32,建议根据您的具体情况安排时间。毕竟计划时间如果安排太紧,反而收不到良好的效果,只能进入恶性循环,这是我们要避免的。

但是建议,不管您有无充足的时间,都必须给自己做一个计划!

我这里列出一个思路,仅供参考

步骤一,安装完STM32学习的软件,比如J-Link、Keil for ARM(MDK)、ISP(如果需要从串口下载的话)。这些软件安装的详细步骤,可以参考我们推出的相应教程进行。

步骤二,挑选部分例程的HEX,比如LED灯的例程HEX文件,下载到芯达STM32开发板中,观察两个LED灯的闪烁情况。这部分的操作,可以参考我们推出的相应的教程进行。

实际上,以上两个步骤,是为了熟悉要使用的工具软件而已。属于找感觉的阶段。其实我们还没开始STM32的学习呢!

步骤三,准备几个常用的文档,比如《STM32的用户手册》,《STM32固件库使用手册》等文档。用于平时查阅。这些文档,在光盘中的芯片手册目录中均可找到。

步骤四,开始查看例程的编写,看看例程是如何写的,自己可否修改下例程,达到自己想要的效果呢?

步骤五,Ucos-II的移植,是否需要试一下?

恭喜你,至此,你已经可以自如进行独立的开发了。最后一步,给自己一个目标(项目),把它实现出来!

再次强调,以上只是一个学习STM32的思路,供大家参考。

下面列出了前面关键的步骤,希望大家能尽快入门。

第1步:熟悉调试软件

对初学者来说,我们至少需要安装两个软件:J-Link驱动软件、MDK(就是原来的Keil)软件。

这两个软件在安装软件的过程可以查看神舟开发板用户手册,这里不再重复,大家可以参考我们推出的教程《如何安装J-Link驱动软件》以及《如何安装MDK(Keil)软件》。如何验证自己已经熟悉调试软件的操作了呢?很简单,神舟STM32开发板光盘里附带了很多HEX格式的文件,可以选择一些HEX文件,来观察运行结果。

该步骤要达到的目标:熟悉调试软件,如烧写HEX出现问题,可简单判别问题所在,并独立解决。

第2步:GPIO编程

这是第一次接触固件库的编程,一定要硬着头皮去了解固件库。建议大家尽量去用固件库。而不是避开固件库自己写代码——这样只能在学习中才会发生。实际的项目中,代码成百上千个,如何一个一个自己写?调用固件库中的函数来完成,才是王者之道。

GPIO本身的编程实际上很简单:

1、设置GPIO口的引脚为输入或者输出模式。我们在进行点灯代码的时候,一般设置为推挽输出模式。

2、操作寄存器,往寄存器里置1或者清零操作——这个步骤,固件库已经提供了专门的GPIO_SetBits函数和GPIO_ResetBits函数,我们只要去调用即可实现对IO口的置1和清零。

3、实现多种花样的LED闪动,使得自己熟悉GPIO的编程过程。

该步骤要达到的目标:熟悉调试软件,如烧写HEX出现问题,可简单判别问题所在,并独立解决。

第3步:开始全新的STM32深入研究

经过以上调试软件的熟悉和GPIO口的编程调试后,相信您已经对STM32有一定的了解。

至少知道如何利用STM32的固件库去写一个代码。在这个阶段,将要接触到串口编程、TFT液晶屏驱动编程、定时器编程、串行外设接口SPI编程、存储器编程、SD卡与文件系统移植、USB读写、UCOS移植等,有精力还可以研究其他外设。



我竟然是受到了邀请,这是怎么回事?荣幸。嘻嘻,既然邀请了我说点了。。。

去年 下半年学了半年的51,大概知道了中断什么的,今年因为要去比赛,比赛使用的ht32,跟stm32一样的内核,就看了点stm32的知识。。。。哦,偏题了说正事:

就我现在的水平就只能给你说说看看哪些书,怎么能看懂一些不理解的名词了

好了,开始。我这里说的差不多都是看的网络大神们的建议。(以下个人意见)

1、要会用ide,就怎么建立工程,怎么调试,基本的调试会,什么单步,什么看外设的寄存器状态呀!(当中可以去写个简单的点灯增加信心哦!我就是这样,稳不住,一个字:急)你C语言肯定没得问题。

2、推荐去看

如何系统地入门学习stm32?_第6张图片

这本书 哦!把中级的的做一下。就是这些,但是前面的也要看看哦

如何系统地入门学习stm32?_第7张图片

做完应该有好多的认识。

3、在就应该去看看《Cortex-M3权威指南》等内核的书。

我也是新手。我这就stm32写个流水灯,应该就不太会。而且没你那么好的C语言基础。对了。还有个建议就是一定要好好的去理解下那个时钟的配置,我感觉哪里就会用到时钟的配置。有新感想在补充了。。。。重在坚持(也是说给自己。。。)那颗捣鼓的心。。。。!_!

你可能感兴趣的:(stm32,学习,单片机)