機器人工程系列文章目錄

這里羅列了系列文章鏈接

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概念總述

STM入門教學

還沒寫完組里急用

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前言

咳咳，最近出差，手邊沒實物，實物演示等我回實驗室慢慢更

串口

串口的概念

這個東西叫串口，也叫UART或者USART，他是實現單片機交互數據的一種方式，當然可以給你的電腦提供數據交互

觀察他的接口上會寫著TX（transmit）與RX（receive）兩個引腳，分別是他的嘴巴（TX）和他的耳朵（RX），顯而易見的是如果你希望讓兩個單片機進行交流，你需要讓A設備的RX（耳朵）接上B的TX（嘴巴），而B設備的RX（耳朵）接上A的TX（嘴巴）

cubemx

我們首先打開cubemx文件，選擇Connectivity中的USART1，并設置模式為Asynchronous，觀察到右側PA9與PA10被設置為了USART1的RX與TX，點擊生成代碼

keil5

打開main.c文件，并在main文件中相應位置添加

  /* USER CODE BEGIN 2 */uint8_t usart1_tx_buf[] = "Hello world\r\n";/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){HAL_UART_Transmit(&huart1, usart1_tx_buf, sizeof(usart1_tx_buf), 0xffff);HAL_Delay(1000);/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */

編譯并下載

實物實驗

打開設備管理器，如果你已經正常安裝了各個驅動設備，你大概能看見

打開XCOM，選擇

按下單片機的RST按鈕

關于cubemx生成邏輯

cubemx的功能是為了幫助你完成大部分的底層邏輯配置，并為提供大量的庫函數支持。
通常cubemx會幫你修改你的工程和代碼，考慮到用戶和cubeMX修改的內容不同，所以文件做了區分，

對于cubeMX生成的文件而言

printf升級

HAL_UART_Transmit();看起來不是很好用，我們會想能不能像平常寫C語言一樣簡單地輸出字符。

首先打開usart.c，并在文件最下方加入

usart.c

/* USER CODE BEGIN 1 */
int sendchar (int ch){HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)&ch, 1, 0xffff);return ch;	
}
/* USER CODE END 1 */

以及main.h中加入

main.h

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */

在文件管理器增加retarget.c文件，并用文本編輯器加入下述文字

retarget.c

#include <stdio.h>
#include <rt_misc.h>//#pragma import(__use_no_semihosting_swi)//ARM Compiler62??戝import￡???a??μ??aoˉ?
__asm(".global __use_no_semihosting");extern int  sendchar(int ch);  /* in Serial.c */
//extern int  getkey(void);      /* in Serial.c */
extern long timeval;           /* in Time.c   *///struct __FILE { int handle; /* Add whatever you need here */ };
FILE __stdout;
FILE __stdin;int fputc(int ch, FILE *f) {return (sendchar(ch));
}//int fgetc(FILE *f) {
// return (sendchar(getkey()));  
//}int ferror(FILE *f) {/* Your implementation of ferror */return EOF;
}void _ttywrch(int ch) {sendchar (ch);
}void _sys_exit(int return_code) {while (1);    /* endless loop */
}

回到keil中，雙擊Application/User/Core，將retarget.c添加到工程中，當然你也可以靠keil中的新建文件去添加，可以自己試試

接下來你可以將while里的函數做一定替換，可以更加方便的完成通訊。

  /* USER CODE BEGIN 2 */uint8_t usart1_tx_buf[] = "Hello world\r\n";/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){printf("Hello World\r\n");//HAL_UART_Transmit(&huart1, usart1_tx_buf, sizeof(usart1_tx_buf), 0xffff);HAL_Delay(1000);/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */

定時器

定時器的概念

比如你現在要看管一個鍋爐，每一小時需要放氣一次，放氣的工作需要花費你一分鐘。你會有以下幾種情況

1. 你可以拿著一個計時器，每當計滿一小時后，你去放一次氣，這樣每次放氣的循環會維持在61分鐘，長期這么做設備可能就會出現損壞。
2. 你可以估算下自己放氣的時間，如果是一分鐘的話，我用計時器計算59分鐘，這樣循環可以穩定在60分鐘。
3. 你現在不止有放氣的一個任務，你還需要加煤，還需要加水，還需要寫報告，而且每個任務消耗的你時間是不確定的，可能是2分鐘，可能是10分鐘。為了更準確保證一小時放一次氣，你決定選一個鬧鐘，每一小時提醒你做一輪工作。

定時器的核心功能體現在可以保證任務按照一定頻率的完成，實際上單片機運行過程中任務時長是不確定的，為了確定一個穩定的工作頻率，定時器的引入是必須的。

cubemx

選擇Timers中的TIM11，勾選Activated。
Prescaler中寫為99，我們上一章設置主時鐘為100Mhz，意味著單片機一刻時鐘為0.01us，但通常高頻會造成更高的能耗，因此需要根據實際需求進行降頻并分配給子定時器。寫為99實際為100，這是因為程序通常從0開始計數，因此100Mhz會被分頻100轉換為1Mhz，也就是1us作為時鐘的一刻。
Counter Period設置為999，這意味著我們計數1000則重新開始計數，也就意味著這個定時器每1ms就會自動刷新一次。

這還不夠，定時器會單獨在那運行，但他不會提醒你，因此選擇NVIC Setting中，設置定時器中斷開啟，這樣每1ms都會被提醒完成一次工作。

keil5

所以中斷會怎么被提醒去工作呢，在stm32

做如下修改

stm32f4xx_it.c

void TIM1_TRG_COM_TIM11_IRQHandler(void)
{/* USER CODE BEGIN TIM1_TRG_COM_TIM11_IRQn 0 */static uint32_t counter;counter++;if(counter>999)counter=0;printf("Hello World\r\n");/* USER CODE END TIM1_TRG_COM_TIM11_IRQn 0 */HAL_TIM_IRQHandler(&htim11);/* USER CODE BEGIN TIM1_TRG_COM_TIM11_IRQn 1 *//* USER CODE END TIM1_TRG_COM_TIM11_IRQn 1 */
}

關于參考資料

寫到現在比較困惑的一個問題是，這些東西我怎么理解？有哪些功能？有哪些函數？通過ST官方文件我們可以做如下了解。

參考庫文件

函數右鍵Go to the Definition可以進入庫函數定義文件，可以閱讀英文注釋了解函數具體使用。

參考數據手冊

cubemx的Help->Docs&Resources，會有大量的stm32數據手冊，可以多多參考閱讀。
Description of STM32F4 HAL and low-layer drivers

樣例工程

除了上述文檔，ST提供了相關的工程文件作為參考
通常目錄會放在
C:\用戶\STM32Cube\Repository
其中的文件夾中有對應版本庫的相關資料，包含了大部分HAL庫與LL庫的使用范例，就不用頭疼的全網找資料了（一個個打開來看看吧）

參考別人的工程

學習學習別人的工作，了解了解別人如何應用設備芯片，可以幫助你更快的搭建自己的工程