STM32入门（二）

STM32入门（二）

一、新建工程

二、库开发与寄存器开发的关系

固件库就是函数的集合，固件库函数的作用是向下负责与寄存器直接打交道，向上提供用户函数调用的接口（API）。在51的开发中我们常常的作法是直接操作寄存器，比如要控制某些IO口的状态，我们直接操作寄存器：

P0=0x11;

而在STM32的开发中，我们同样可以操作寄存器：

GPIOx->BRR = 0x0011;

这种方法当然可以，但是这种方法的劣势是你需要去掌握每个寄存器的用法，你才能正确使用STM32，而对于STM32这种级别的MCU，数百个寄存器记起来又是谈何容易。于是ST(意法半导体)推出了官方固件库，固件库将这些寄存器底层操作都封装起来，提供一整套接口（API）供开发者调用，大多数场合下，你不需要去知道操作的是哪个寄存器，你只需要知道调用哪些函数即可。比如上面的控制BRR寄存器实现电平控制，官方库封装了一个函数：

void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin){  
38GPIOx->BRR = GPIO_Pin;
}

个时候你不需要再直接去操作BRR寄存器了，你只需要知道怎么使用GPIO_ResetBits()这个函数就可以了。在你对外设的工作原理有一定的了解之后，你再去看固件库函数，基本上函数名字能告诉你这个函数的功能是什么，该怎么使用

三、STM32官方库

Libraries文件夹下面有CMSIS和STM32F10x_StdPeriph_Driver两个目录，这两个目录包含 固 件 库 核 心 的 所 有 子 文 件 夹 和 文 件 。 其 中CMSIS目 录 下 面 是 启 动 文 件 ，STM32F10x_StdPeriph_Driver放的是STM32固件库源码文件。源文件目录下面的inc目录存放的是stm32f10x_xxx.h头文件,无需改动。src目录下面放的是stm32f10x_xxx.c格式的固件库源码文件。每一个.c文件和一个相应的.h文件对应。
这里的文件也是固件库的核心文件，每个外设对应一组文件。Libraries文件夹里面的文件在我们建立工程的时候都会使用到。Project文件夹下面有两个文件夹。顾名思义，STM32F10x_StdPeriph_Examples文件夹下面存放的的ST官方提供的固件实例源码，在以后的开发过程中，可以参考修改这个官方提供的实例来快速驱动自己的外设，很多开发板的实例都参考了官方提供的例程源码，这些源码对以后的学习非常重要。STM32F10x_StdPeriph_Template文件夹下面存放的是工程模板

下面我们要着重介绍Libraries目录下面几个重要的文件。core_cm3.c和core_cm3.h文件位于\Libraries\CMSIS\CM3\CoreSupport目录下面的，这个就是CMSIS核心文件，提供进入M3内核接口，这是ARM公司提供，对所有CM3内核的芯片都一样。你永远都不需要修改这个文件。

这个目录下面有三个文件：system_stm32f10x.c, system_stm32f10x.h以及stm32f10x.h文件。其中system_stm32f10x.c和对应的头文件system_stm32f10x.h文件的功能是设置系统以及总线时钟，这个里面有一个非常重要的SystemInit()函数，这个函数在我们系统启动的时候都会调用，用来设置系统的整个时钟系统。

四、SYSTEM文件夹介绍

SYSTEM文件夹下包含了delay、sys、usart等三个文件夹。分别包含了delay.c、sys.c、usart.c及其头文件delay.h,sys.h,usart.h。

4.1 delay文件夹代码介绍

delay文件夹内包含了delay.c和delay.h两个文件，这两个文件用来实现系统的延时功能，其中包含3个函数

void delay_init(u8 SYSCLK);
void delay_ms(u16 nms);
void delay_us(u32 nus);

4.2 sys文件夹代码介绍

sys文件夹内包含了sys.c和sys.h两个文件。在sys.h里面定义了STM32的IO口输入读取宏定义和输出宏定义。sys.c里面只定义了一个中断分组函数

== IO口的位操作实现==
该部分代码在sys.h文件中，实现对STM32各个IO口的位操作，包括读入和输出。当然在这些函数调用之前，必须先进行IO口时钟的使能和IO口功能定义。此部分仅仅对IO口进行输入输出读取和控制。

位带操作简单的说，就是把每个比特膨胀为一个32位的字，当访问这些字的时候就达到了访问比特的目的，比如说BSRR寄存器有32个位，那么可以映射到32个地址上，我们去访问这32个地址就达到访问32个比特的目的。这样我们往某个地址写1就达到往对应比特位写1的目的，同样往某个地址写0就达到往对应的比特位写0的目的。

对于上图，我们往Address0地址写入1，那么就可以达到往寄存器的第0位Bit0赋值1的目的。这里我们不想讲得过于复杂，因为位带操作在实际开发中可能只是用来IO口的输入输出还比较方便，其他操作在日常开发中也基本很少用。下面我们看看sys.h中位带操作的定义。

#define BITBAND(addr，bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 
#define MEM_ADDR(addr)    *((volatile unsigned long    *)(addr)) 
#define BIT_ADDR(addr，bitnum)      MEM_ADDR(BITBAND(addr，bitnum)) //IO口地址映射
#define GPIOA_ODR_Addr        (GPIOA_BASE+12) //0x4001080C 
#define GPIOB_ODR_Addr        (GPIOB_BASE+12) //0x40010C0C 
#define GPIOC_ODR_Addr        (GPIOC_BASE+12) //0x4001100C 
#define GPIOD_ODR_Addr        (GPIOD_BASE+12) //0x4001140C 
#define GPIOE_ODR_Addr        (GPIOE_BASE+12) //0x4001180C 
#define GPIOF_ODR_Addr        (GPIOF_BASE+12) //0x40011A0C       
#define GPIOG_ODR_Addr        (GPIOG_BASE+12) //0x40011E0C   
#define GPIOA_IDR_Addr        (GPIOA_BASE+8) //0x40010808 
#define GPIOB_IDR_Addr        (GPIOB_BASE+8) //0x40010C08 
#define GPIOC_IDR_Addr        (GPIOC_BASE+8) //0x40011008 
#define GPIOD_IDR_Addr        (GPIOD_BASE+8) //0x40011408 
#define GPIOE_IDR_Addr        (GPIOE_BASE+8) //0x40011808 
#define GPIOF_IDR_Addr        (GPIOF_BASE+8) //0x40011A08 
#define GPIOG_IDR_Addr        (GPIOG_BASE+8) //0x40011E08   //IO口操作，只对单一的IO口!//确保n的值小于16!
#define PAout(n)      BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr，n)    //输出
#define PAin(n)        BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr，n)    //输入
#define PBout(n)      BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr，n)    //输出
#define PBin(n)        BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr，n)    //输入
#define PCout(n)      BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr，n)    //输出
#define PCin(n)        BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr，n)    //输入
#define PDout(n)      BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr，n)    //输出
#define PDin(n)        BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr，n)    //输入
#define PEout(n)      BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr，n)    //输出
#define PEin(n)        BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr，n)    //输入
#define PFout(n)      BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr，n)    //输出
#define PFin(n)        BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr，n)    //输入
#define PGout(n)      BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr，n)    //输出
#define PGin(n)        BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr，n)    //输入

有了上面的代码，我们就可以像51/AVR一样操作STM32的IO口了。比如，我要PORTA的第七个IO口输出1，则可以使用PAout（6）=1；即可实现。我要判断PORTA的第15个位是否等于1，则可以使用if（PAin（14）==1）…；就可以了。

4.3 usart文件夹介绍

usart文件夹内包含了usart.c和usart.h两个文件。这两个文件用于串口的初始化和中断接收。这里只是针对串口1，比如你要用串口2或者其他的串口，只要对代码稍作修改就可以了。usart.c里面包含了2个函数一个是void USART1_IRQHandler(void);另外一个是void uart_init(u32 bound);里面还有一段对串口printf的支持代码，如果去掉，则会导致printf无法使用，虽然软件编译不会报错，但是硬件上STM32是无法启动的，这段代码不要去修改。