最近心血來潮,打算重新撿起老本行,結果發現很多都忘記了。乾脆重新開始學習,並做個從零開始的筆記了。
STM32系列MCU
STM32系列芯片包括F0/F1/F2/F3/F4/F7/L0/L1/L4/H7等系列芯片芯片。不同系列的芯片適用於不同的應用場景。
F0/L0基於ARM Cortex®-M0,F1/F2/L1系列基於ARM Cortex®-M3,F3/F4/L4系列基於ARM Cortex®-M4,F7/H7基於ARM Cortex®-M7。L系列表示超低功耗,H表示超高性能(對應就是高功耗了),F就是個折中方案了,性能不錯,功耗也不高。
其他的先不管,F1系列芯片主要分類如下:
- 超值型STM32F100 - 24 MHz CPU,具有電機控制和CEC功能
- 基本型STM32F101 - 36 MHz CPU,具有高達1MB的Flash
- 連接型STM32F102 – 48 MHz CPU具備USB FS device接口
- 增強型STM32F103 - 72 MHz CPU,具有高達1MB的Flash、電機控制、USB和CAN
- 互聯型STM32F105/107 - 72 MHz CPU,具有以太網MAC、CAN和USB 2.0 OTG
STM32型號的說明:以STM32F103RBT6這個型號的芯片爲例,該型號的組成爲7個部分,其命名規則如下:
具體信息可查閱網站。
RTT操作系統
官網的簡介:
RT-Thread是一款來自中國的開源嵌入式實時操作系統,由國內一些專業開發人員從2006年開始開發、維護,除了類似FreeRTOS和UCOS的實時操作系統內核外,也包括一系列應用組件和驅動框架,如TCP/IP協議棧,虛擬文件系統,POSIX接口,圖形用戶界面,FreeModbus主從協議棧,CAN框架,動態模塊等,因爲系統穩定,功能豐富的特性被廣泛用於新能源,電網,風機等高可靠性行業和設備上,已經被驗證是一款高可靠的實時操作系統。
RT-Thread實時操作系統遵循GPLv2+許可證,實時操作系統內核及所有開源組件可以免費在商業產品中使用,不需要公佈應用源碼,沒有任何潛在商業風險。
RT-Thread操作系統源碼風格與linux一致,在官方提供的源碼中,包含有諸多芯片的工程示例,LPC系列和STM32F系列的很多。再者RT-Thread代碼開源,又有那麼詳細的資料,如果遇到官方bsp下沒有的芯片,對於動手能力強的同學,自己動手移植也比較方便。而且官方提供了詳細的中文文檔,對於英語不太好的同學簡直就是一個福音。而且,RT-Thread提供了豐富的組件,使用者可以非常方便的實現諸如GUI、網絡協議棧、Modbus甚至是SQLite數據庫等功能。後續使用的時候再細細體會它的強大之處了。
寫寄存器Or利用固件庫
嵌入式的編程,往下說就是操作MCU的寄存器。而固件庫就是函數的集合,固件庫函數的作用是向下負責與寄存器直接打交道,向上提供用戶函數調用的接口(API)。相對於固件庫的方式,直接寫寄存器的代碼更爲簡潔,只需要對指定的寄存器進行需要的操作就可以了,但是對於STM32來說,寄存器多達數百個,記起來也是一件非常讓人頭疼的事情。ST推出了官方固件庫,固件庫將這些寄存器底層操作都封裝起來,提供一整套接口,你不需要去知道操作的是哪個寄存器,你只需要知道調用哪些函數即可。
關於寫寄存器還是利用固件庫去開發哪個好,一直都有爭議,只能說存在即爲合理,各有各的好處,我個人比較懶,不太喜歡去記那些寄存器都是啥。再者,我也不是專門搞STM32的,要是用寫寄存器的方式開發的話,過一段時間不弄,再回來估計又得花些時間對着文檔看了。所以在後續的博客,我也都會利用固件庫開發。當然,用不用是一回事兒,根據官網技術文檔,操作寄存器的方式是必須要會的。
個人建議,還是需要學會看硬件文檔,看官方的技術資料,而不是遇到問題就百度。學會看官方的技術文檔後,遇到問題解決起來將會事半功倍。
點亮LED
點亮LED,首先自然是安裝Keil了。當然,使用其他工具也可以,對於我來說,我還是比較鍾情於Keil。我現在使用的是Keil5,編譯工具鏈爲MDK-ARM v5.24。開發板爲淘寶上找的便宜的不能再便宜的一塊STM32C8T6開發板,引腳都要自己焊。下載線爲ST-Link v2。根據淘寶商提供的硬件資料,這個板子PB12連接了一個LED燈,LED另外一端連接了上拉電阻,即LED在PB12低電平時點亮。
廢話不說了,Keil的安裝和破解,網上多的是,隨便找個教程,走一走就完了。
第一步,創建工程
打開Keil後,首先需要創建個工程。點擊project->New μVision Project。
填寫工程名
選擇芯片,如果沒有你要的芯片,就需要到官網上去下載,然後安裝。
選擇需要用到的功能,Core、Startup和GPIO,可以看到下面有警告,GPIO依賴FrameWork和RCC,也要去勾選上就好了。
然後確定,工程就創建成功了。
第二步,增加main.c文件到工程中
點擊如下按鈕,創建一個新文件,並保存文件到工程目錄中。
點擊工程管理按鈕,管理工程
點擊Add Files 把main.c加入到Source Group 1下,Target 1和Source Group 1都可以修改,改成一個合適的名字。
第三部,編寫main.c 文件
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#define CLOCK 72/8
//時鐘配置,後續再詳細捋時鐘這塊的東西,現在姑且按照這樣設置這者
void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
//將RCC寄存器設置爲默認值
RCC_DeInit();
//打開外部高速時鐘
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
//等待外部高速時鐘晶振起振
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS){
//設置PLL時鐘時鐘源及倍頻係數
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_16);
//設置AHB時鐘
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
//設置APB1低速時鐘
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
//設置APB2高速時鐘
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
//使能PLL
RCC_PLLCmd(ENABLE);
//等待PLL工作
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
{
}
//設置系統時鐘爲PLL時鐘
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
//等待系統時鐘切換爲PLL時鐘
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
{
}
}
//打開需要使用的外設的時鐘
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |
RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
}
//延時微妙
void delay_us(unsigned int us)
{
u8 n;
while(us--)for(n=0;n<CLOCK;n++);
}
int main(){
RCC_Configuration();
//設置GPIOB12 爲推輓輸出模式,速度爲2MHz
GPIO_InitTypeDef gpioInit;
gpioInit.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
gpioInit.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12;
gpioInit.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&gpioInit);
while(1){
//點亮LED
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);
//延時500ms
delay_us(500000);
//關閉LED
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);
//延時500ms
delay_us(500000);
}
}
第四步,配置並編譯燒寫程序
點擊build按鈕,或者rebuild按鈕進行編譯
編譯成功,Build Output輸出如下:
無錯誤,然後可以進行程序燒寫,燒寫前需要設置Options for target。我使用的是ST-Link,所以需要選擇ST-Link Debugger。然後點擊後面的Setting按鈕,進行其他設置。
設置完畢後點擊download按鈕,進行燒寫即可。燒寫時,讓Boot0接低電平。