单片机外设实验——0. 搭建实验环境

Posted 2023-04-02 Lvcx

实验清单

资源获取

打开华为人才在线官网中资源中心的链接
https://e.huawei.com/cn/talent/#/resources?tabKey=1，在网页左侧的页签中选择“职业认证”，
并在“技术方向”中勾选“物联网”，在“级别”中勾选“HCIA”。之后网页将会呈现所有与
物联网认证 HCIA-IoT 相关的资料，在这些资料中选择名为“HCIA-IoT V3.0 工具包.rar”的文件
进行下载。

1. HUAWEI LiteOS Studio 安装

双击“HCIA-IoT V3.0 工具包/实验工具/HUAWEI-LiteOS-Studio-Setup-x64-1.45.7.exe”文件：

选择安装位置：

添加快捷方式：

进行安装：

安装完成后如下：

移植编译器：
安装成功后会出现C:/Users/<UserName>/.huawei-liteos-studio 目录。该目录用于存放集成开发环境中会使用到
的插件、编译器和烧录器等工具。
将 HCIA-IoT V3.0 工具包/实验工具/hcc_riscv32_win 文件夹复制并粘贴至C:/Users/<UserName>/.huawei-liteos-studio/tools/hi3861 文件夹内。

安装中文语言包：

在弹出的文件夹窗口中，进入 HCIA-IoT V3.0 工具包/实验工具文件夹，选择
MS-CEINTL.vscode-language-pack-zh-hans-1.45.1.vsix 文件，并点击“Install”。

在完成安装后重启 HUAWEI LiteOS Studio。
在完成集成开发环境重启后，在键盘输入快捷键 Ctrl+Shift+P 打开命令面板，在界面上方的命令输入框中输入“Configure Display Language”并回车。

在输入框中弹出的语言中选择“zh-cn”，弹出重启集成开发环境完成配置的提示窗口，点击
“Restart”，即可完成语言切换。

安装串口驱动：
双击 HCIA-IoT V3.0 工具包/实验工具/CH341SER.EXE 驱动程序，进行串口驱动安装。

2.Python环境安装很简单可以参考一下网上的其他教程，安装的版本最好是3.8及以上版本

需要安装以下几个库：

pip install pycryptodome
pip install ecdsa
pip install pywin32
pip install scons

安装完成后在命令行输入如下命令查看 SCons 库版本：

scons -v

若返回如下内容则表示安装成功：

3. 实验环境设置及编译源码

在开始进行源码编译之前，首先需要确认源码的路径上无中文。推荐将 “HCIA-IoT V3.0 工具包/实验源码/HCIA-IoT” 文件夹移动至 D 盘目录下，如 D:/HCIA-IoT 放置源码。
打开 HUAWEI LiteOS Studio 集成开发环境，点击左上角“文件”->“打开文件夹…”，并打开D:/HCIA-IoT 文件夹。

在开发环境上方工具栏中点击“工程配置”按钮进入配置界面。

目标板配置

编译器配置

在“工程配置”界面左侧选择“编译器”进入编译器配置界面，选择编译器类型为
“riscv32-unknown-elf”，选择编译器目录为前面设置的编译器目录中的 bin 目录，如：C:/Users/<UserName>/.huawei-liteos-studio/tools/hi3861/hcc_riscv32_win/bin。在选择 SConstruct 脚本目录时，可以点击右侧“放大镜”图标自动搜索脚本。若自动搜索失败，
可以选择源码目录下的 SConstruct 脚本，如：D:/HCIA-IoT/SConstruct。

编译源码

由于源码当中包含之前测试时留下的烧录文件，所以可以点击重编译按钮将之前已完成编译的文件重新进行编译，后续对代码进行编辑后，选择“编译”按钮即可。点击集成开发环境上方工具栏中的“重编译”按钮进行编译。

若源码编译成功，集成开发环境下方的终端将会出现“BUILD SUCCESS”相关字样：

4. 烧录与调试

烧录器配置

点击工具栏上的“工程配置”按钮，在界面左侧中选择“烧录器”进入烧录器配置界面。在烧录方式中选择“HiBurner”，烧录器目录保持默认即可，烧录文件选择
D:/HCIA-IoT/output/bin/Hi3861_demo_allinone.bin 文件。

串口配置

使用 USB 线将 Hi3861 开发板连接至电脑，打开“工程配置”界面，在左侧选择“串口配置”进入串口配置界面。若开发板正常连接，则可以在“端口”中观察到“COM X”的字样。（X为任意数字）将波特率设置为 921600，并点击“确认”完成配置。

烧录并观测实验结果

在集成开发环境上方工具栏中选择“烧录”按钮启动烧录。

点击“烧录”按钮后将会启动 HiBurn 烧录程序，此时需要按下开发板上的“RST”按键来进行烧录。此时 HiBurn 烧录程序将会先连接，再烧录，需要等待一段时间。在出现如下界面后才表示烧录完成，点击“关闭”按钮即可。

5. 调测

在集成开发环境中上方的工具栏中点击“串口终端”按钮来打开串口终端界面。

在弹出的串口终端中将“波特率”设置为 115200，并点击右侧串口开关打开串口。此时点击开发板上的“RST”按键重置开发板，就可以在串口终端上观察到打印的“Hello World!”字样，同时开发板上在“RST”上方的 LED1 灯将会闪烁。

Q1：编译和重编译的区别是什么？
【参考答案】
编译只针对在上次编译之后更改过的文件进行编译，而重编译会编译所有文件。由于重编译会编译所有文件，一般相当于执行清理和编译。

Q2：在确定编译器、烧录器等目录时，有些目录的路径非常完整，有些路径只有一部分，它们的区别是什么？
【参考答案】
路径完整的是绝对路径，只有部分路径的是相对路径。绝对路径是一个文件实际存在于硬盘中的路径，相对路径指的是与自身目标文档相关的位置。其中相对路径前通常使用“./”来进行表示，这里的“.”表示的就是当前文件夹的位置。

嵌入式02 STM32 实验01 端口复用和重映射

 

内设与外设：

　　端口复用和端口重映射都需要了解内设和外设，那么什么是内设？什么是外设？

　　内设：单片机内部集成的功能一般包括：串口模块、SPI模块（Serial Peripheral Interface  串行外设接口）、I2C模块（Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线）、A/D模块（模数转换器）、PWM模块（Pulse Width Modulation  脉冲宽度调制）、CAN模块（Controller Area Network  控制器局域网络）、EEPROM（Electrically Erasable Programmable read only memory  带电可擦可编程只写存储器）、比较器模块等等，都是集成在单片机芯片的内部，有相应的寄存器控制，可以通过指令直接控制

　　外设：单片机外部的外围功能模块，比如键盘控制芯片，液晶（OLED、LCD）、无线模块等等，外设可通过单片机的I/O、SPI、I2C等总线控制

端口复用：

　　STM32有很多的内置外设，这些外设的外部引脚都是与GPIO复用的。也就是说，一个GPIO如果可以复用为内置外设的功能引脚，那么当这个内置外设使用的时候，此时是不可以作为外部外设使用的，此时这个端口就叫做被复用了。

　　比如一个端口可以作为输入输出（使能端口时钟），同时它也可以作为串口使用（使能串口时钟），此时就说明这个端口被复用了

　　端口复用是重点，只要使用stm32就要用到外设，外设是与gpio引脚共用（复用）的，即某些引脚既可以单纯作为输入输出，又可以作为具有一定功能的内设（如ADC, 串口等等）的引脚端口。

实现方法：

　　1、使能端口时钟

　　2、使能复用功能的时钟

　　3、按照数据手册配置端口模式

 1 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);    //①IO时钟使能
 2 
 3 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);  //②外设时钟使能
 4 
 5 //③初始化IO为对应的模式
 6 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;                //PA.9
 7 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
 8 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;    //复用推挽输出
 9 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
10 
11 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;                     //PA10 PA.10 浮空输入
12 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;   //浮空输入
13 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  

 

端口重映射：

　　为了使不同器件封装的外设IO功能数量达到最优，可以把一些复用功能重新映射到其它的一些引脚上，也就是该端口很忙，你找它的徒弟，它也可以完成师傅干的事。

　　STM32中有很多内置外设的输入输出引脚都具有重映射（remap）的功能。我们知道每个内置外设都有若干个输入输出引脚，一般这些引脚的输出端口都是固定不变的，为了让设计工程师可以更好的安排引脚的走向和功能，在STM32中引入了外设引脚重映射的概念，即一个外设的引脚除了具有默认的端口外，还可以通过设置重映射寄存器的方式，把这个外设的引脚映射到其它的端口。

　　打个比方说，串口1的TX，RX引脚是在PA9，和PA10端口，但是同时它有两个映射端口PB6，PB7。开启重映射，PB6和PB7同样可以使用串口1。

　　也就是说把管脚的外设功能映射到另一个管脚，但不是可以随便映射的，具体看每个芯片的参考手册

实现方法：

　　1、使能重映射后的IO口

　　2、使能功能外设的时钟

　　3、使能AFIO时钟

　　4、依据数据手册设置GPIO口数据

　　5、开启重映射

 1 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//①IO时钟使能
 2 
 3 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);//②外设时钟使能
 4 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);③复用时钟使能
 5 
 6 //④初始化IO为对应的模式
 7 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9//复用推挽输出
 8 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
 9 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; 
10 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
11 
12 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10 PA.10 浮空输入
13 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
14 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  
15 
16 GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1, ENABLE);//开启重映射