之前的博客《STM32CubeMX开发环境搭建及示例》已经搭建好了开发环境,但是在开发的过程中总是忘记STM32CubeMX是如何配置工程的,所以这里随手记录一下,本篇博客会随着自己的学习不定时更新。
我之所以这么选择,是因为我在High Speed Clock这个接口上外接了一个8Mhz的晶振
copy all used libraries into the projectfolder:复制所有库文件(不管工程需要用到还是没用到)到生成的工程目录中,此做法可以使在不使用Cubemx或者电脑没有安装cubemx,依然可以按照标准库的编程习惯调用HAL库函数进行程序编写。
Copy only the necessary library files: 只复制必要的库文件。这个相比上一个减少了很多文件。比如你没有使用CAN、SPI…等外设,就不会拷贝相关库文件到你工程下。
Add necessary library files as reference in the toolchain projectconfiguration file:在工具链项目配置文件中添加必要的库文件作为参考。这里没有复制HAL库文件,只添加了必要文件(如main.c)。相比上面,没有Drivers相关文件。
Generate peripheral initialization as a pair of’.c/.h’ files perperipheral:每个外设生成独立的.C .H文件,方便独立管理。不勾:所有初始化代码都生成在main.c勾选:初始化代码生成在对应的外设文件。 如UART初始化代码生成在uart.c中。
Backup previously generated files whenre-generating:在重新生成时备份以前生成的文件。重新生成代码时,会在相关目录中生成一个Backup文件夹,将之前源文件拷贝到其中。
keep user code when re-generating:重新生成代码时,保留用户代码(前提是代码写在规定的位置。也就是生成工程文件中的BEGIN和END之间。否则同样会删除。后面会根据生成的工程进行说明)
delete previously generated files when not re-generated:删除以前生成但现在没有选择生成的文件比如:之前生成了led.c,现在重新配置没有led.c,则会删除之前的led.c文件。(此功能根据自身要求进行取舍)
HAL_UART_Transmit():串口发送数据,使用超时管理机制
HAL_UART_Receive():串口接收数据,使用超时管理机制
HAL_UART_Transmit_IT():串口中断模式发送
HAL_UART_Receive_IT():串口中断模式接收
HAL_UART_Transmit_DMA():串口DMA模式发送
HAL_UART_Transmit_DMA():串口DMA模式接收
串口发送数据:
HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)
功能:
串口发送指定长度的数据。如果超时没发送完成,则不再发送,返回超时标志(HAL_TIMEOUT)。
参数:
/* USER CODE BEGIN 1 */
#if 1
#include
int fputc(int ch, FILE *stream)
{
/* 堵塞判断串口是否发送完成 */
while((USART1->SR & 0X40) == 0);
/* 串口发送完成,将该字符发送 */
USART1->DR = (uint8_t) ch;
return ch;
}
#endif
/* USER CODE END 1 */
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);//开启ADC校准
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc2);
//=============================================================================
//函数名称:Adc_Battery()
//功能概要:读取电池电压值
//参数说明:无
//函数返回:无
//=============================================================================
void Adc_Battery(void)
{
HAL_ADC_Start(&hadc2);//启动ADC装换
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc2, 5);//等待转换完成,第二个参数表示超时时间,单位ms.
if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc2), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))
{
Battery = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);//读取ADC转换数据,数据为12位
Battery = (float)Battery*(3.300/4096)*1000;
Battery = Battery*4.0;
}
}
DMA Request : DMA传输的对应外设
注意: 如果你是在DMA设置界面添加DMA 而没有开启对应外设的话 ,默认为MENTOMEN
Channel:DMA传输通道设置
DMA1:DMA1 Channel 0~DMA1 Channel 7
DMA2:DMA2 Channel 1~DMA2 Channel 5
Dirction : DMA传输方向
四种传输方向:
外设到内存 Peripheral To Memory
内存到外设 Memory To Peripheral
内存到内存 Memory To Memory
外设到外设 Peripheral To Peripheral
Priority: 传输速度
最高优先级 Very Hight
高优先级 Hight
中等优先级 Medium
低优先级;Low
DMA传输模式
Normal:正常模式 当一次DMA数据传输完后,停止DMA传送 ,也就是只传输一次
Circular: 循环模式 传输完成后又重新开始继续传输,不断循环永不停止
Increment Address:地址指针递增(上方有介绍)。
左侧Src Memory 表示外设地址寄存器 功能:设置传输数据的时候外设地址是不变还是递增。如果设置 为递增,那么下一次传输的时候地址加Data Width个字节
右侧Dst Memory 表示内存地址寄存器 功能:设置传输数据时候内存地址是否递增。如果设置 为递增,那么下一次传输的时候地址加 Data Width个字节
//=============================================================================
//函数名称:DMA_Adc_collect()
//功能概要:读取DMA_AD值
//参数说明:无
//函数返回:无
//=============================================================================
void DMA_Adc_collect(void)
{
uint8_t r,i,m;
for(r=0; r<12; r++)//行
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, R_A_Pin, Row_A[0]);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, R_B_Pin, Row_B[0]);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, R_C_Pin, Row_C[0]);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, R_D_Pin, Row_D[0]);
delay_us(50);
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)&ADC_ConvertedValue, 4);
delay_us(50);
for(i=0;i<4;i++)
{
m = Row_list[i];//列顺序
VoltageS[r][m]=(uint16_t)((float)ADC_ConvertedValue[i]/4096*3.300*1000)%10000;
}
}
}
这里设置I2C传输速率为400000,是因为这里是针对MPU6050设置的,6050可支持400Khz的IIC通信接口。
因为我们的硬件IIC 芯片一般都是主设备,也就是一般情况设置主模式即可
Master features 主模式特性
I2C Speed Mode: IIC模式设置 快速模式和标准模式。实际上也就是速率的选择。
I2C Clock Speed:I2C传输速率,默认为100KHz
Slave features 从模式特性
Clock No Stretch Mode: 时钟没有扩展模式
IIC时钟拉伸(Clock stretching) clock
stretching通过将SCL线拉低来暂停一个传输.直到释放SCL线为高电平,传输才继续进行.clock
stretching是可选的,实际上大多数从设备不包括SCL驱动,所以它们不能stretch时钟.Primary Address Length selection: 从设备地址长度 设置从设备的地址是7bit还是10bit大部分为7bit
Dual Address Acknowledged: 双地址确认
Primary slave address: 从设备初始地址
以下内容主要参考《STM32CubeMX | 36 - 使用CAN总线进行双板通信(TJA1050)》。
配置CAN控制只需配置波特率,一般为500KHz,最高1MHz,其它保持默认即可。
CAN总线的波特率比较特别,串口协议的波特率只支持一个确定值,而CAN总线的波特率支持一个较宽的范围,这也使得CAN总线的抗噪声性能大大增强。
CAN总线的波特率计算方式如下:
① 确定CAN外设连接的外设总线时钟PCLK1
此处CAN1连接到APB1外设总线上,在配置HCLK=72Mhz的基础上,PCLK=36Mhz。
② 确定分频系数
此处将PCLK1进行7分频,为 36Mhz / 6 = 6Mhz,所以设置CAN1外设的分频系数为6:
③ 配置位段时序
同步段(SYNC_SEG):位变化应该在此时间段内发生,只有一个时间片的固定长度(1 x tq);
位段1(BS1):定义采样点的位置,其持续长度可以在 1 到 16 个Tq之间调整;
位段2(BS2):定义发送点的位置,其持续长度可以在1 到 8 个Tq之间调整;
同步跳转宽度(SJW):定义位段加长或缩短的上限,它可以在 1 到 4 个Tq之间调整;
目标波特率是500khz,设:
B S 1 + B S 2 + S J W = T BS1+BS2+SJW=T BS1+BS2+SJW=T
根据:
6 M h z / T = 6000 k h z / T = 500 k h z 6Mhz/T=6000khz/T=500khz 6Mhz/T=6000khz/T=500khz
计算出:
T = 12 T=12 T=12
最后在BS1、BS2、SJW的每个范围内,调整出和为12即可,配置如下:
①编写CAN过滤器配置函数
在 CAN 协议中,发送节点将报文广播给所有接收器。而接收节点会根据报文标识符的值来确定节点是否需要该消息,为了简化软件的工作, STM32 的 CAN 外设接收报文前会先使用过滤器检查,只接收需要的报文到 FIFO 中。
STM32的CAN控制器一共有 28 个过滤器,CAN1 和 CAN2 共用这些过滤器。
CAN过滤器结构体定义在stm32f4xx_hal_can.h文件中,在main.c中编写CAN过滤器配置函数(不进行任何过滤):
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
/* CAN过滤器配置函数 */
static void CANFilter_Config(void)
{
CAN_FilterTypeDef sFilterConfig;
sFilterConfig.FilterBank = 0; //CAN过滤器编号,范围0-27
sFilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK; //CAN过滤器模式,掩码模式或列表模式
sFilterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT; //CAN过滤器尺度,16位或32位
sFilterConfig.FilterIdHigh = 0x000 << 5; //32位下,存储要过滤ID的高16位
sFilterConfig.FilterIdLow = 0x0000; //32位下,存储要过滤ID的低16位
sFilterConfig.FilterMaskIdHigh = 0x0000; //掩码模式下,存储的是掩码
sFilterConfig.FilterMaskIdLow = 0x0000;
sFilterConfig.FilterFIFOAssignment = 0; //报文通过过滤器的匹配后,存储到哪个FIFO
sFilterConfig.FilterActivation = ENABLE; //激活过滤器
sFilterConfig.SlaveStartFilterBank = 0;
if (HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan1, &sFilterConfig) != HAL_OK) {
Error_Handler();
}
}
/* USER CODE END 0 */
其中,不同配置模式下四个数据成员内容对应的含义:
② 定义接收和发送消息变量
在main.c文件中定义CAN接收和发送消息变量:
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PV */
static CAN_TxHeaderTypeDef TxMessage; //CAN发送的消息的消息头
static CAN_RxHeaderTypeDef RxMessage; //CAN接收的消息的消息头
/* USER CODE END PV */
③ 编写CAN接收中断处理函数
在main.c文件的最后编写CAN接收中断处理函数:
/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan)
{
uint8_t data[8];
HAL_StatusTypeDef status;
if (hcan == &hcan1) {
status = HAL_CAN_GetRxMessage(hcan, CAN_RX_FIFO0, &RxMessage, data);
if (HAL_OK == status){
printf("--->Data Receieve!\r\n");
printf("RxMessage.StdId is %#x\r\n", RxMessage.StdId);
printf("data[0] is 0x%02x\r\n", data[0]);
printf("data[1] is 0x%02x\r\n", data[1]);
printf("data[2] is 0x%02x\r\n", data[2]);
printf("data[3] is 0x%02x\r\n", data[3]);
printf("<---\r\n");
}
}
}
/* USER CODE END 4 */
④ 编写CAN发送测试数据函数
/* CAN 发送数据测试函数 */
void CAN1_Send_Test()
{
uint8_t data[4] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04};
TxMessage.IDE = CAN_ID_STD; //设置ID类型
TxMessage.StdId = 0x222; //设置ID号
TxMessage.RTR = CAN_RTR_DATA; //设置传送数据帧
TxMessage.DLC = 4; //设置数据长度
if (HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan1, &TxMessage, data, (uint32_t*)CAN_TX_MAILBOX0) != HAL_OK) {
Error_Handler();
}
}
⑤ 编写初始化函数
修改main函数,在其中配置CAN滤波器、启动CAN控制器、使能CAN控制器接收中断:
/* USER CODE BEGIN 2 */
/* 1. CAN Filter Config */
CANFilter_Config();
/* 2. CAN Start */
if (HAL_CAN_Start(&hcan1) != HAL_OK) {
Error_Handler();
}
/* 3. Enable CAN RX Interrupt */
if (HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan1, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING) != HAL_OK) {
Error_Handler();
}
/* USER CODE END 2 */
首先查看时钟树:
定时器的时钟来自于内部的PLL分频->AHB->APB1或2(到底是APB1还是2,需要查手册,或者源码中的宏,如下图可见,2/3/4是在APB1上的,如下图可见,1是在APB2上的)
定时器溢出时间的计算:
T = ( ( p e r i o d + 1 ) ∗ ( p s c + 1 ) ) / ( T I M _ C L K _ M h z / T I M _ C l o c k D i v i s i o n ) T=((period+1)*(psc+1))/(TIM\_CLK\_Mhz / TIM\_ClockDivision) T=((period+1)∗(psc+1))/(TIM_CLK_Mhz/TIM_ClockDivision)
period:周期寄存器TIMx->Arr的值,
psc:预分频寄存器TIMx->PSC的值,
TIM_CLK_Mhz:定时器的时钟源频率
TIM_ClockDivision:再分频系数
T = ( 7200 ∗ 5000 ) / ( 72000000 ∗ 1 ) = 0.5 s T = (7200*5000)/(72000000*1)=0.5s T=(7200∗5000)/(72000000∗1)=0.5s
至此配置已全部完成。
不过要想在程序里用起来,还得再写几行代码:
在main中添加一行代码:启动定时器+定时器中断
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1);