STM32基础知识及环境搭建

一、STM32基础知识

1.1 STM32芯片命名规则

1.2 STM32单片机片上资源/外设

① NVIC 是内核里面用于管理中断的设备。比如用于配置中断优先级

② SysTick 是内核里面的一个定时器，主要是用来给操作系统提供定时服务的。这个STM32是可以加入操作系统的，比如FreeRTOS、UCOS等，如果用了这些操作系统，就需要SysTick提供定时来进行任务切换的功能。对于我们可以用这个定时器来完成Delay函数的功能。

③ RCC 可以对系统的时钟进行配置，还有就是使能各种模块的时钟。在STM32中，其他的这些外设在上电的情况下默认是没有时钟的，不给时钟的情况下，操作外设是无效的，外设也不会工作，这样的目的是降低功耗。所以在操作外设之前，必须要先使能他的时钟，这就需要我们用RCC来完成时钟的使能。

④ GPIO 就是通用的IO口。我们可以用GPIO来点灯，读取按键等

⑤ AFIO 是复用IO口。他可以完成复用功能端口的重定义，还有中断端口的配置

⑥ EXTI 是外部中断。配置好外部中断后，当引脚有电平变化时，就可以触发中断，让CPU来处理任务

⑦ TIM 是定时器。这也是整个STM32最常用、功能最多的外设，TIM分为高级定时器、通用定时器、基本定时器三种类型，其中高级定时器最复杂，常用的是通用定时器，这个定时器不仅可以完成定时中断的任务，还可以完成测频率、生成PWM波形、配置成专用的编码器接口等功能。像PWM波形，就是我们电机驱动、舵机驱动最基本的要求了

⑧ ADC 是模数转换器。这个STM32内置了12位的AD转换器，可以直接读取IO口的模拟电压值，无需外部连接AD芯片，使用非常方便。

⑨ DMA 是直接内存访问。这个可以帮助CPU完成搬运大量数据这样繁杂任务。

⑩ USART 是同步或者异步串口。我们平常用的UART是异步串口的意思，这里的USART是既支持异步串口，也支持同步串口，用异步串口比较多

① I2C和SPI 是非常常用的两种通信协议。STM32也内置了他们的控制器，可以用硬件来输出时序波形，使用起来更高效，当然用通用IO口来模拟时序波形也是没有问题的

② CAN 通信一般用于汽车领域

③ USB 通信在生活中很常见，利用这个STM32的USB外设，可以做一个模拟鼠标、模拟U盘等设备

④ RTC 是实时时钟。在STM32内部完成年月日、时分秒的计时功能，而且可以接外部备用电池，即使掉电也能正常运行

⑤ CRC 校验，是一种数据的校验方式。用于判断数据的正确性，有了这个外设的支持，进行CRC校验就会更加方便一些

⑥ PWR 电源控制。可以让芯片进入睡眠模式等状态，来达到省电的目的

⑦ BKP 备份寄存器。这是一段存储器，当系统掉电时，仍可由备用电池保持数据，这个根据需要，可以完成一些特殊功能

⑧ IWDG和WWDG 是看门狗。当单片机因为电磁干扰死机或者程序设计不合理出现死循环时，看门狗可以及时复位芯片，保证系统的稳定

⑨ DAC 是数模转换器。他可以在IO口直接输出模拟电压，是ADC模数转换的逆过程

⑩ SDIO 是SD卡的接口。可以用来读取SD卡

① FSMC 是可变静态存储控制器。可以用于扩展内存，或者配置成其他总线协议，用于某些硬件的操作

② USB OTG 就是USB主机接口。用OTG功能，可以让STM32作为USB主机去读取其他USB设备

二、软件安装注意事项

1、安装KELL软件，不要有中文路径；

2、使用注册机注册KELL软件时，一定要使用管理员权限打开KELL软件，否则注册失败。

3、软件安装成功之后，安装对应芯片的固件包；
① 打开KELL文件，找到Pack Installer，点击File，点击Import，然后找到芯片的固件包，进行安装。（法一）
② 找到芯片固件包后，双击即可安装，他会自动寻找KELL路径下固件包应存放的位置。（法二）

4、FlyMCU软件的使用

要先安装CH340驱动软件。使用FlyMCU软件下载HEX文件到单片机时，下载器要连接电脑，保证系统板要通电，否则搜索不到串口。

三、新建工程

1、新建一个文件夹，然后这个文件夹里可以存放自己的各种工程项目，也方便管理。

2、打开Keil5软件，点击Project -->New μVision Project，找到之前新建的文件夹打开，然后输入要新创建的工程文件名

3、选择项目所用的芯片

4、配置运行环境

此时工程创建完成，系统会在创建的文件夹里自动生成一些文件

5、添加STM32的启动文件

路径：固件库\STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\startup\arm

在文件夹里新添加一个start 文件夹，然后将固件库中的启动文件复制到start文件夹中

启动文件 由汇编语言编写，程序会在运行主函数之前，利用启动代码内的程序、初始化系统软硬件。

ld：低密度产品，FLASH小于64K；
md：中等密度产品，FLASH=64 or 128K；
hd：高密度产品，FLASH大于128K；

6、配置STM32底层时钟

路径：固件库\STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x

把底层时钟配置文件复制到start 文件夹下

 stm32f10x.h 是STM32的外设寄存器描述文件，用来描述STM32有哪些寄存器和它对应的地址的，包含STM32底层所有的寄存器、结构体、宏定义。两个system文件是用来配置时钟的，STM32主频72MHz 就是system文件里的函数配置的。

7、添加内核寄存器描述文件

路径：固件库\STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\CMSIS\CM3\CoreSupport

把内核寄存器描述文件复制到start 文件夹下

8、添加中断描述文件

路径：固件库\STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Template

创建一个user文件夹，把中断描述文件复制到user 文件夹下

conf 文件(configuration)是用来配置库函数头文件的包含关系的，同时里面还有一个用来参数检查的函数定义。两个it 文件是用来存放中断函数的

9、添加库函数文件

路径：固件库\STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\STM32F10x_StdPeriph_Driver

 创建一个Library 文件夹，把库函数文件复制到Library 文件夹下

10、创建存放硬件的文件夹

11、添加文件到工程（文件管理）

另一种添加文件到工程的方式：

Keil5软件左上角点击新建 new(Ctrl+N) ，然后选中新建的空白文档点击保存Ctrl+S，此时弹出一个框，选择你要保存到哪个文件夹下，并命名 xxx.c 或者 xxx.h 文件。

另另一种添加文件到工程的方式：

右击Keil5软件左侧的文件夹，弹出一个对话框后，选择Add New Item to Group(添加新项目到组)，然后在弹出的对话框中选择新建的文件类型，然后给文件命名、修改路径。

如果拿到了别人的C文件或者H文件想添加到自己的工程文件夹下，那么就双击Keil5软件左侧的文件夹，弹出一个对话框后，选择你要添加的文件即可。（或者：右击Keil5软件左侧的文件夹，弹出一个对话框后，选择Add Existing File to Group(添加现有文件到组)，弹出一个对话框后，选择你要添加的文件即可。）

12、生成HEX文件

13、添加头文件路径

 在将文件添加到工程的过程中，一般不添加H文件，通常通过添加头文件路径，去调用H文件。编译后，H文件会自动包含。

14、添加使用库函数的宏定义

15、HEX文件下载设置

 

    关于STM32单片机的具体学习详见B站（通俗易懂带你入门单片机）：江科大自化协