stm32入门第二天环境搭建RCC时钟GPIO闪烁实验与有源蜂鸣器实验

Posted 2022-10-20 九磅十五便士的业余编程人

学习参考：STM32入门教程-2022持续更新中_江科大自化协P3-1~3-3
这两天学的稀里糊涂，这里看一点那里看一点，最后什么也没搞明白，为了电赛净选件但却发现最基础的32还没搞太懂，今天难得清闲，把视频重新看了一遍，觉得收获颇丰，遂开始重新记录笔记。
今日收获：LED闪烁实验、有源蜂鸣器实验
电赛倒计17天

• 开始之前

基础部分全部看完才发现stm32并没有我想象的难，其实流程上和arduino都是一样的，只是自己需要配置的东西变多了，需要很详细的初始化和 使用，而不像arduino那样只需要简单的初始化，但是这也是arduino的弊病，如果想要更改默认的参数会让你感到很迷糊，这可能是stm32做的好的地方。
代码的基础流程：开启时钟👉初始化引脚👉在死循环使用引脚

在平衡车的教学中，范学长直接把各个元件的初始化都包装到其他C文件和.h文件中，修改定义也要到那里去修改，这可能让老手很方便操作和修改，但是让刚入门的我在跳来跳去的过程中感到迷茫，在👆面的教程中，基本上所有代码都是在main函数中写出的，可能不是那么方便管理，但是让我感受到arduino书写代码时候的熟悉感，一种莫名的熟悉感，希望它能帮助我学的更快吧。

第二天环境搭建与GPIO

• 一、配置环境P3-1
• 二、复位和时钟设置（RCC）
• 三、通用输入/输出（GPIO）
• • 1. GPIO_Init
  • 2. 函数GPIO_SetBits与GPIO_ResetBits
  • 3. 函数GPIO_WriteBit
  • 4. 函数GPIO_Write
• 4. C语言基础补齐（宏定义、数据类型、typedef结构体、枚举）
• • 4.1 宏定义
  • 4.2 数据类型
  • 4.3 typedef
  • 4.4 结构体
  • 4.5 枚举

一、配置环境P3-1

方法1：直接复制已经建立好的环境
方法2：利用stm32f10x的库函数从头创立👇
3-1视频，提供参考

• 建立工程文件夹，Keil中新建工程，选择型号
• 工程文件夹里建立Start、Library、User等文件夹，复制固件库里面的文件到工程文件夹
• 工程里对应建立Start、Library、User等同名称的分组，然后将文件夹内的文件添加到工程分组里
• 工程选项，C/C++，Include Paths内声明所有包含头文件的文件夹
• 工程选项，C/C++，Define内定义USE_STDPERIPH_DRIVER
• 工程选项，Debug，下拉列表选择对应调试器，Settings，Flash Download里勾选Reset and Run

二、复位和时钟设置（RCC）

参考数据手册：STM32F103xx固件函数库用户手册

//常见使用的语句
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

常用的3个函数名	描述
RCC_AHBPeriphClockCmd	使能或者失能 AHB 外设时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd	使能或者失能 AHB2 外设时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd	使能或者失能 AHB1 外设时钟

3个函数的使用方法是一样的

函数名	RCC_AHB2PeriphClockCmd
功能描述	使能或者失能 AHB 外设时钟
输入参数 1	RCC_AHB2Periph: 门控 AHB 外设时钟
功能描述	NewState：指定外设时钟的新状态 。这个参数可以取：ENABLE 或者 DISABLE
输出参数	无
返回值	无
先决条件	无
被调用函数	无

Table 373.RCC_AHB2Periph 值

RCC_AHB2Periph	描述
RCC_APB2Periph_AFIO	功能复用 IO 时钟
RCC_APB2Periph_GPIOA	GPIOA 时钟
RCC_APB2Periph_GPIOB	GPIOB时钟
RCC_APB2Periph_TIM1	TIM1 时钟
RCC_APB2Periph_SPI1	SPI1 时钟

省略了好多值，用到了再查吧
当某个库函数需要被调用函数为时钟函数时，把他使能就好了，大部分的都需要

三、通用输入/输出（GPIO）

GPIO 库函数常用的筛选

函数名	描述
GPIO_Init	根据 GPIO_InitStruct 中指定的参数初始化外设 GPIOx 寄存器
GPIO_StructInit	把 GPIO_InitStruct 中的每一个参数按缺省值填入
GPIO_ReadInputDataBit	读取指定端口管脚的输入
GPIO_ReadInputData	读取指定的 GPIO 端口输入
GPIO_ReadOutputDataBit	读取指定端口管脚的输出
GPIO_ReadOutputData	读取指定的 GPIO 端口输出
GPIO_SetBits	设置指定的数据端口位
GPIO_ResetBits	its 清除指定的数据端口位
GPIO_WriteBit	设置或者清除指定的数据端口位
GPIO_Write	向指定 GPIO 数据端口写入数据
GPIO_PinRemapConfig	改变指定管脚的映射（复用其他功能）
GPIO_EXTILineConfig	选择 GPIO 管脚用作外部中断线路
具体使用方法参考库函数，只说几个用到的

1. GPIO_Init

函数名	GPIO_Init
功能描述	根据 GPIO_InitStruct 中指定的参数初始化外设 GPIOx 寄存器
输入参数 1	GPIOx：x 可以是 A，B，C，D 或者 E，来选择 GPIO 外设
输入参数 2	GPIO_InitStruct：指向结构 GPIO_InitTypeDef 的指针，包含了外设 GPIO 的配置信息
输出参数	无
返回值	无
先决条件	无
被调用函数	无

typedef struct 
 
u16 GPIO_Pin; 
GPiospeed_TypeDef GPIO_Speed; 
GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; 
 GPIO_InitTypeDef;

• 其中，GPIO_Pin包含16个管脚，从0~15，所以可以这么设置

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	//一般情况下↓全选
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;

• GPIO_Speed有三个值可以选择，10MHz，2MHz，50MHz，使用如下

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
//GPIO_Speed_10MHz，GPIO_Speed_2MHz，GPIO_Speed_50MHz

• GPIO_Mode可以设置引脚的工作状态，共有8种

GPIO_Speed	描述
GPIO_Mode_AIN	模拟输入
GPIO_Mode_IN_FLOATING	浮空输入
GPIO_Mode_IPD	下拉输入
GPIO_Mode_IPU	上拉输入
GPIO_Mode_Out_OD	开漏输出
GPIO_Mode_Out_PP	推挽输出
GPIO_Mode_AF_OD	复用开漏输出
GPIO_Mode_AF_PP	复用推挽输出

一般来说，输出设置推挽输出即可，
推挽输出高电平低电平都有供应能力
开漏输出高电平处于高阻抗状态没有供电能力，低电平有供电能力
综上，GPIO的初始化代码一般为：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//开启GPIOA的时钟
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	//创建一个GPIO_InitTypeDef 类型的结构体GPIO_InitStructure，初始化所有值
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//选择推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;//使能全部GPIOA的16个引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//频率设置为50MHz
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化

2. 函数GPIO_SetBits与GPIO_ResetBits

GPIO_SetBits是设置数据的端口位，高电平，GPIO_ResetBits是清除数据的端口位，低电平

参数1	参数2
GPIOx：x 可以是 A，B，C，D 或者 E，来选择 GPIO 外设	GPIO_Pin

3. 函数GPIO_WriteBit

GPIO_WriteBit是设置或清除数据的端口位，增加了一个参数，相当于聚合了👆面的两个

参数1	参数2	参数3
GPIOx：x 可以是 A，B，C，D 或者 E，来选择 GPIO 外设	GPIO_Pin	该参数必须取枚举 BitAction 的其中一个Bit_RESET；Bit_SET:
所以

//这两行语句是完全等价的
		GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
		Delay_ms(500);
		GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
		Delay_ms(500);
		
		GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_RESET);
		Delay_ms(500);
		GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_SET);
		Delay_ms(500);

4. 函数GPIO_Write

做流水灯的代码里用过，如下👇

while (1)
	
		//端口数据寄存器是一个16位的数，每一位都对应着一个端口（IO口）
		//~是因为这里采用的是低电平的时候等才能亮，所以要取反
		GPIO_Write(GPIOA, ~0x0001);	//0000 0000 0000 0001
		Delay_ms(100);
		GPIO_Write(GPIOA, ~0x0002);	//0000 0000 0000 0010
		Delay_ms(100);
		GPIO_Write(GPIOA, ~0x0004);	//0000 0000 0000 0100
		Delay_ms(100);	
		//也可以采用一行语句，效果是一样的
		GPIO_Write(GPIOA, ~0x0001|~0x0002|~0x0004);	//0000 0000 0000 0111
		Delay_ms(100);	
	

4. C语言基础补齐（宏定义、数据类型、typedef结构体、枚举）

STM32入门教程-2022持续更新中_江科大自化协 P3-3
讲的非常明白，但一会儿就去吃饭了，简单写写

4.1 宏定义

简单的说，就是取了个外号，常用经常修改的参数，如果用数字来写的话，每次修改都需要频繁的查找，如果用字符串在前面定义这个参数，那就只需要改动一次就行，并且字符串也更能增加函数的可读性，如

define Speed 100
//定义Speed这个单词和100等价

4.2 数据类型

4.3 typedef

引用课程的ppt👇
关键字：typedef
用途：将一个比较长的变量类型名换个名字，便于使用
定义typedef：

typedef unsigned char uint8_t;

引用typedef：

uint8_t a; //等效于unsigned char a;

4.4 结构体

类比数组，这是一个可以涵盖多种数据格式的新格式
关键字：struct
用途：数据打包，不同类型变量的集合
定义结构体变量：

structchar x; int y; float z; StructName;

因为结构体变量类型较长，所以通常用typedef更改变量类型名
引用结构体成员：

StructName.x = 'A';
		StructName.y = 66;
		StructName.z = 1.23;

或

pStructName->x = 'A';	//pStructName为结构体的地址	pStructName->y = 66;
pStructName->z = 1.23;*

4.5 枚举

关键字：enum
用途：定义一个取值受限制的整型变量，用于限制变量取值范围；也被可以认为是宏定义的集合，如果赋给某种枚举类型变量的值不在限制里，会有warning
定义枚举变量：

enumFALSE = 0, TRUE = 1 EnumName;

因为枚举变量类型较长，所以通常用typedef更改变量类型名
引用枚举成员：

EnumName = FALSE;
EnumName = TRUE;