STM32F103初学研究整理笔记-基础知识理论

1.内核与存储器:

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2. 时钟和复位电路

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名称

缩写

频率

外部连接

功能

用途

特性

外部高速晶体振荡器

HSE

4~16MHz

4~16MHz晶体

系统时钟/RTC

成本高,温漂小

外部低速晶体振荡器

LSE

32kHz

32.768kHz晶体

带校准功能

RTC

成本高,温漂小

内部高速RC振荡器

HSI

8MHz

经出厂调校

系统时钟

成本低,温漂大

内部低速RC振荡器

LSI

40kHz

带校准功能

RTC

成本低,温漂大

 外部晶振的成本高一些,但是受温度影响小。


 3. 低功耗

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 整理成表格为:

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 4.ADC模数转化器(2个12位独立ADC)

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5.DMA

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 DMA是由硬件完成的,DMA大大简化了CPU的工作量,由设备直接将数据传输到存储器中。


6.IO端口(PA-PE,0-15)

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 F103有37个IO,所有的端口都可以映射为外部中断端口。STM32F103初学研究整理笔记-基础知识理论_第10张图片

  1. GPIO_Mode_AIN 模拟输入 (adc输入)
  2. GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入
  3. GPIO_Mode_IPD 下拉输入
  4. GPIO_Mode_IPU 上拉输入
  5. GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出 (输出大电流)
  6. GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出
  7. GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出
  8. GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出

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 7.调试模式

SWD串行单线:2条线即可完成

              JTAG:20pin

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                                                       SWJ-DP调试口       


8.定时器(多达7个16位定时器) 

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STM32F103xx增强型系列包含

  1. 1个高级控制定时器
  • 高级控制定时器(TIM1)可以被看成是分配到6个通道的三相PWM发生器, 它具有带死区插入的互补 PWM输出,还可以被当成完整的通用定时器。 四个独立的通道可以用于:
  • 输入捕获、输出比较、产生PWM(边缘或中心对齐模式) 、单脉冲输出
  • 配置为16位标准定时器时,它与TIMx定时器具有相同的功能。
  • 配置为16位PWM发生器时,它具有全调制能力(0~100%)。 在调试模式下,计数器可以被冻结,同时PWM输出被禁止, 从而切断由这些输出所控制的开关。 很多功能都与标准的TIM定时器相同,内部结构也相同, 因此高级控制定时器可以通过定时器链接功能与TIM定时器协同操作, 提供同步或事件链接功能。

     2. 3个普通定时器

  • STM32F103xx增强型产品中,内置了多达3个可同步运行的标准定时器 (TIM2、TIM3、TIM4)。每个定时器都有一个16位自动加载递加/递减计数器、 一个16位的预分频器4个独立的通道,每个通 道都可用于输入捕获、输出比较、 PWM和单脉冲模式输出,在大的封装配置中可提供多12个输入捕获、 输出比较或PWM通道。
  • 它们还能通过定时器链接功能与高级控制定时器共同工作,提供同步或事件链接功能。 在调试模式下,计数器可以被冻结。
  • 任一标准定时器都能用于产生PWM输出。每个定时器都有独立的DMA请求机制。 这些定时器还能够处理增量编码器的信号,也能处理1至3个霍尔传感器的数字输出。

      3. 2个看门狗定时器

  • 独立看门狗

  独立的看门狗是基于一个12位的递减计数器和一个8位的预分频器, 它由一个内部独立的40kHz的RC振荡器提供时钟

  因为这个RC振荡器独立于主时钟,所以它可运行于停机和待机模式。 它可以被当成看门狗用于在发生问题时复位整个系统, 或作为一个自由定时器为应用程序提供超时管理。 通过选项字节可以配置成是软件或硬件启动看门狗。 在调试模式下,计数器可以被冻结。  

  • 窗口看门狗

  窗口看门狗内有一个7位的递减计数器,并可以设置成自由运行。 它可以被当成看门狗用于在发生问题时复位整个系统。它由主时钟驱动, 具有早期预警中断功能;在调试模式下,计数器可以被冻结。

      4.1个系统嘀嗒定时器

这个定时器是专用于实时操作系统,也可当成一个标准的递减计数器。 它具有下述特性:

24位的递减计数器

自动重加载功能

当计数器为0时能产生一个可屏蔽系统中断

可编程时钟源

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9.I²C

  多达2个IC总线接口,能够工作于多主模式或从模式,支持标准和快速模式。
I℃接口支持7位或10位寻址,7位从模式时支持双从地址寻址。内置了硬件CRC发生器/校验器。它们可以使用DMA操作并支持SMBus总线2.0版/PMBus总线。

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  • I2C总线是板级总线,连接线一般不超2米
  • I2C的数据线上理论上需要加2K的上拉电阻  
  • 所有设备与单片机需要共地

10.通用同步l异步收发器(USART)

  • USART1接口通信速率可达4.5兆位/秒,其他接口的通信速率可达2.25兆位/秒。
  • USART接口具有硬件的CTS和RTS信号管理、支持IrDA SIR ENDEC传输编解码、兼容ISO7816的智能卡并提供LIN主/从功能。
  • 所有USART接口都可以使用DMA操作

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  • USART是通用同步/异步收发器(带同步时钟线USART_CK)
  • UART是通用异步收发器(没有同步时钟线)  
  • 但最常用的是异步模式,同步模式很少用,所以二者区别不大。  
  • USART只是一种协议方式,根据不同电平方式分为RS232和RS485等  

11.SPI接口(串行外设接口)

多达2个SPI接口,在从或主模式下,全双工和半双工的通信速率可达18兆位/秒。3位的预分频器可产生8种主模式频率,可配置成每帧8位或16位。硬件的CRC产生/校验支持基本的SD卡和MMC模式。所有的SPI接口都可以使用DMA操作。

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  • 2个SPI  
  • 有主从两种模式  
  • 可全双工和半双工  
  • 最大速度18M/S  
  • 用3个预分频器来设置8种频率  
  • 支持SD卡的读写模式  
  • 支持DMA

SPI用于板级设备间通信 SPI的特点: 协议简单稳定 速度较快!

12.CAN总线(控制器区域网络(CAN))

CAN接口兼容规范2.0A和2.0B(主动),位速率高达1兆位/秒。它可以接收和发送11位标识符的标准帧,也可以接收和发送29位标识符的扩展帧。具有3个发送邮箱和2个接收FIFO,3级14个可调节的滤波器。

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  • 有1个CAN总线  
  • 位速度最高1M位/S  
  • 11位标识符  
  • 29位扩展帧  
  • 3个发送邮箱  
  • 2个FIFO  
  • 3级14个滤波器

CAN用于汽车、工业的智能设备通信

CAN的特点是:通信速度快、距离远、 稳定、自动查错。


 13.USB2.0(通用串行总线(USB))

STM32F103xx增强型系列产品,内嵌一个兼容全速USB的设备控制器,遵循全速USB设备(12兆位/秒)标准,端点可由软件配置,具有待机/唤醒功能。USB专用的48MHz时钟由内部主PLL直接产生(时钟源必须是一个HSE晶体振荡器)。

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  • 1个USB接口  
  • 设备控制器  
  • 支持全速2.0,12M位/S  
  • 有待机和唤醒功能  
  • 由内部PLL倍频器提供时钟  
  • 时钟必须由外部高速晶振产生

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