基于STM32F103C8T6的開發實踐——從入門到精通01
1. 引言
????????STM32系列微控制器是STMicroelectronics推出的一款高性能、低功耗的32位微控制器，廣泛應用于嵌入式系統中。STM32F103C8T6是其中非常受歡迎的一款，憑借其強大的性能、豐富的外設接口和低廉的價格，成為了開發者的首選之一。本文將通過實例，詳細介紹如何基于STM32F103C8T6進行開發，并帶領讀者完成從簡單的點亮LED到復雜外設控制的過程。
2. STM32F103C8T6概述
????????STM32F103C8T6屬于STM32F1系列，核心采用ARM Cortex-M3架構，工作頻率最高可達72MHz，具有64KB的Flash存儲器和20KB的RAM，支持豐富的外設接口，如USART、SPI、I2C、PWM、ADC等。其廣泛應用于傳感器數據采集、通信模塊、工業控制等領域。
2.1 STM32F103C8T6的主要特點
- 32位ARM Cortex-M3內核
- 最高主頻72MHz
- 64KB Flash和20KB SRAM
- 豐富的外設接口：USART、I2C、SPI、CAN、PWM、ADC等
- 內置8通道12位分辨率的ADC
- 低功耗設計，支持多種休眠模式
2.2 常見應用場景
- 工業控制
- 無線通信
- 智能家居
- 機器人控制
- 數據采集與處理
3. 開發環境搭建
????????為了開始STM32F103C8T6的開發，我們需要配置開發環境。這里推薦使用Keil uVision 5和STM32CubeMX這兩個工具。Keil uVision 5是一款功能強大的嵌入式開發集成環境，而STM32CubeMX則可以幫助我們簡化STM32的初始化代碼配置。
3.1 安裝Keil uVision 5
- 從Keil官網（https://www.keil.com）下載并安裝Keil uVision 5。
- 配置好項目的目標微控制器為STM32F103C8T6。
- 安裝相應的編譯工具鏈和調試工具。
3.2 安裝STM32CubeMX
- 從ST官方（https://www.st.com）下載并安裝STM32CubeMX。
- 打開STM32CubeMX，選擇目標芯片STM32F103C8T6，配置所需的外設。
- 生成初始化代碼，導入到Keil中進行開發。
3.3 配置調試工具
- 使用ST-Link v2調試器進行程序下載和調試。
- 連接ST-Link調試器到STM32F103C8T6的SWD接口。
4. STM32F103C8T6開發實踐
4.1 點亮LED：基礎GPIO操作
????????GPIO（General Purpose Input/Output）是STM32F103C8T6中最常見的外設之一。我們可以通過配置GPIO來控制LED燈的點亮與熄滅。
4.1.1 硬件連接
- 將一個LED與適當的電阻串聯，連接到STM32的PA5引腳。
- 將另一端接地。
4.1.2 軟件代碼
????????通過STM32CubeMX生成初始化代碼，配置PA5為輸出模式，然后編寫代碼使LED閃爍。
#include "stm32f10x.h"void GPIO_Configuration(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 開啟GPIOA的時鐘GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; // 配置PA5引腳GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 配置為推挽輸出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 配置為50MHz速度GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化PA5
}void delay(uint32_t count)
{while(count--);
}int main(void)
{GPIO_Configuration(); // 配置GPIOwhile(1){GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5); // 點亮LEDdelay(500000); // 延時GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5); // 熄滅LEDdelay(500000); // 延時}
}
4.1.3 解釋
- 通過
GPIO_Init函數配置PA5為推挽輸出模式。 GPIO_SetBits和GPIO_ResetBits分別用于控制PA5輸出高電平和低電平。delay函數用來控制LED閃爍的頻率。
4.2 外部中斷：按鍵控制LED
????????在嵌入式系統中，外部中斷是非常常見的一種功能。通過外部中斷，我們可以實現按鍵控制LED的功能。
4.2.1 硬件連接
- 按鍵與PA0引腳連接。
- LED與PA5引腳連接。
4.2.2 軟件代碼
#include "stm32f10x.h"void GPIO_Configuration(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 開啟GPIOA時鐘GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; // 配置PA5為LEDGPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 配置為推挽輸出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; // 配置PA0為按鍵輸入GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; // 上拉輸入GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}void EXTI0_IRQHandler(void)
{if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) // 判斷是否是PA0引腳的中斷{GPIOA->ODR ^= GPIO_Pin_5; // 切換LED狀態EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); // 清除中斷標志}
}int main(void)
{GPIO_Configuration();// 配置外部中斷EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);while(1);
}
4.2.3 解釋
- 使用PA0引腳作為按鍵輸入，并配置為上拉模式。
- 通過外部中斷將PA0的狀態變化（按下按鍵）作為觸發條件，改變LED的狀態。
EXTI_Init函數配置外部中斷，EXTI0_IRQHandler函數處理按鍵中斷。
5. 高級功能
5.1 UART通信：串口調試與數據傳輸
????????STM32F103C8T6支持USART功能，通過串口可以與PC或其他設備進行通信。
5.2 ADC與傳感器數據采集
????????STM32內置12位的ADC，可用于采集模擬信號，比如溫度傳感器的數據。
6. 總結
????????本文介紹了基于STM32F103C8T6的開發實踐，從基礎的GPIO操作到外部中斷、串口通信等高級功能的實現。通過這些實例，開發者可以快速上手STM32，并應用于各種嵌入式項目中。STM32F103C8T6憑借其高性能、低功耗和豐富的外設，依然是開發者在嵌入式開發中的首選。
7. 預告
????????大家好！我是小程同學>o<，下一節我將為大家詳細介紹并解釋GPIO（通用輸入輸出）在STM32中的應用。GPIO是嵌入式開發中的基礎外設，但它卻在實際項目中起著至關重要的作用。無論是控制LED的點亮、讀取傳感器的數據，還是與外部設備進行通信，GPIO都能幫助我們實現各種功能。敬請期待，我將帶你一起深入了解GPIO的配置、操作技巧以及在開發中的最佳實踐！下節見！
