嵌入式學習--江協stm32day1

失蹤人口回歸了，stm32的學習比起51要慢一些，因為涉及插線，可能存在漏插，不牢固等問題。

相對于51直接對寄存器的設置，stm32因為是32位修改起來比較麻煩，江協課程是基于標準庫的，是對封裝函數進行操作，這要求我們對于模塊的使用在開始就規劃好。

GPIO通用輸入輸出口

APB2是外設總線

輸入模式

浮空輸入
- 原理：GPIO 端口無內部上拉或下拉電阻，電平狀態完全由外部輸入決定，引腳懸空時電平不確定。
- 使用場景：用于串口通信接收端（如 UART、USART 的 RX 引腳），接收外部設備電平變化信號；檢測有穩定高低電平的外部傳感器信號（如霍爾、紅外傳感器）；外部中斷信號輸入檢測；數字輸入信號檢測。
- 特點：能真實反映外部電平，但易受干擾，引腳懸空時讀數無參考意義。
上拉輸入
- 原理：內部連接上拉電阻，無外部輸入信號時，GPIO 端口保持高電平。
- 使用場景：機械按鍵或撥動開關輸入，未按下時為高電平，按下接地變低電平；IIC 通信 SDA 引腳，保證總線數據傳輸默認高電平；SPI 通信從設備選擇引腳（NSS），無信號時保持高，主設備選擇時拉低；繼電器狀態等開關量信號輸入檢測；電源檢測引腳，檢測電源供電狀態。
- 特點：確保無外部信號時輸入為高電平，增強信號穩定性，防信號漂移。
下拉輸入
- 原理：內部連接下拉電阻，無外部輸入信號時，GPIO 端口保持低電平。
- 使用場景：CAN_RX 引腳接收 CAN 總線信號，確保總線無信號時引腳低電平；按鈕接地觸發的按鍵輸入，未按下時低電平，按下拉高；默認低電平的數字電路信號輸入；下拉電阻保持低電平的光電開關等傳感器輸入；檢測外部設備低電平狀態的電路。
- 特點：確保無外部信號時輸入為低電平，適用于外部信號常態為高的檢測場景。
模擬輸入
- 原理：輸入信號不經施密特觸發器處理，直接接入內部 ADC，將模擬信號轉為數字信號。
- 使用場景：連接溫度、光照、濕度、氣壓等模擬傳感器采集信號；電池電壓檢測；電流檢測（通過分流電阻和運算放大器轉換為電壓信號）；光強檢測等。
- 特點：用于采集連續變化的模擬量，供 MCU 處理分析。

輸出模式

推挽輸出
- 原理：由兩個互補晶體管組成，可輸出高電平（接 VDD ）和低電平（接 VSS ），能向負載灌電流或抽取電流，導通損耗小、效率高。
- 使用場景：驅動 LED、繼電器、蜂鳴器；控制小型直流電機；SPI 通信的 SCK、MOSI、MISO 等需強電平信號的總線通信引腳；各類狀態指示燈控制。
- 特點：驅動能力強，可快速切換高低電平，適合直接驅動數字負載。
開漏輸出
- 原理：輸出端類似三極管集電極，只能輸出低電平（接 VSS ），輸出高電平時為高阻態，需外部上拉電阻拉高。
- 使用場景：IIC 總線通信的 SCL 和 SDA 引腳；多設備共享數據線的通信總線；GPIO 中斷信號輸出（通過外部上拉電阻共享中斷信號線）；不同電壓域電源管理切換電路；電平轉換（適配不同電壓器件）。
- 特點：可實現線與邏輯，方便電平匹配，適合多設備通信及跨電壓域應用，但高電平需外部上拉。
復用推挽輸出
- 原理：GPIO 端口由片上外設控制，如定時器 PWM 輸出、SPI 的 MOSI 和 MISO 等，兼具推挽輸出特性，能主動提供電流驅動負載。
- 使用場景：UART 通信發送端（TX 引腳）；SPI 通信的時鐘線（SCK）、主輸出從輸入（MOSI）、主輸入從輸出（MISO）引腳；CAN 通信發送端（TX 引腳）；伺服電機或 DC 電機控制的 PWM 信號輸出；外部設備的時鐘、使能等控制信號輸出。
- 特點：用于特定外設功能，借助推挽輸出特性提供穩定驅動。
復用開漏輸出
- 原理：GPIO 端口由片上外設控制，輸出模式為開漏輸出，高電平需外部或內部上拉電阻，可實現線與邏輯。
- 使用場景：IIC 通信的 SDA 和 SCL 引腳（多設備共享）；SMBus 通信（類似 IIC 協議）；1 - Wire 單總線通信；MCU 接收多個外設中斷信號（避免電平沖突）；電源管理信號（控制電壓域轉換）。
- 特點：適用于特定外設多設備共享總線通信，需外部上拉電阻配合，可解決電平沖突問題。

這里只需要大概了解一下即可，后面結合具體外設理解

GPIO在后面會頻繁使用，我們要熟悉使用流程

1.配置時鐘2.初始化結構體

GPIO輸出

以LED介紹GPIO的使用

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
void LED_Init()
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2);
}
void LED1_ON()
{GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
}
void LED1_OFF()
{GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
}
void LED1_Turn()
{if(GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_1)==0){GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);}else{GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);}
}

LED閃爍

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"int main(void)
{/*開啟時鐘*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//開啟GPIOA的時鐘//使用各個外設前必須開啟時鐘，否則對外設的操作無效/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;					//定義結構體變量GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;		//GPIO模式，賦值為推挽輸出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;				//GPIO引腳，賦值為第0號引腳GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		//GPIO速度，賦值為50MHzGPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);					//將賦值后的構體變量傳遞給GPIO_Init函數//函數內部會自動根據結構體的參數配置相應寄存器//實現GPIOA的初始化/*主循環，循環體內的代碼會一直循環執行*/while (1){/*設置PA0引腳的高低電平，實現LED閃爍，下面展示3種方法*//*方法1：GPIO_ResetBits設置低電平，GPIO_SetBits設置高電平*/GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);					//將PA0引腳設置為低電平Delay_ms(500);										//延時500msGPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);					//將PA0引腳設置為高電平Delay_ms(500);										//延時500ms/*方法2：GPIO_WriteBit設置低/高電平，由Bit_RESET/Bit_SET指定*/GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_RESET);		//將PA0引腳設置為低電平Delay_ms(500);										//延時500msGPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_SET);			//將PA0引腳設置為高電平Delay_ms(500);										//延時500ms/*方法3：GPIO_WriteBit設置低/高電平，由數據0/1指定，數據需要強轉為BitAction類型*/GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, (BitAction)0);		//將PA0引腳設置為低電平Delay_ms(500);										//延時500msGPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, (BitAction)1);		//將PA0引腳設置為高電平Delay_ms(500);										//延時500ms}
}

LED流水燈

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"int main(void)
{/*開啟時鐘*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//開啟GPIOA的時鐘//使用各個外設前必須開啟時鐘，否則對外設的操作無效/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;					//定義結構體變量GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;		//GPIO模式，賦值為推挽輸出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;				//GPIO引腳，賦值為所有引腳GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		//GPIO速度，賦值為50MHzGPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);					//將賦值后的構體變量傳遞給GPIO_Init函數//函數內部會自動根據結構體的參數配置相應寄存器//實現GPIOA的初始化/*主循環，循環體內的代碼會一直循環執行*/while (1){/*使用GPIO_Write，同時設置GPIOA所有引腳的高低電平，實現LED流水燈*/GPIO_Write(GPIOA, ~0x0001);	//0000 0000 0000 0001，PA0引腳為低電平，其他引腳均為高電平，注意數據有按位取反Delay_ms(100);				//延時100msGPIO_Write(GPIOA, ~0x0002);	//0000 0000 0000 0010，PA1引腳為低電平，其他引腳均為高電平Delay_ms(100);				//延時100msGPIO_Write(GPIOA, ~0x0004);	//0000 0000 0000 0100，PA2引腳為低電平，其他引腳均為高電平Delay_ms(100);				//延時100msGPIO_Write(GPIOA, ~0x0008);	//0000 0000 0000 1000，PA3引腳為低電平，其他引腳均為高電平Delay_ms(100);				//延時100msGPIO_Write(GPIOA, ~0x0010);	//0000 0000 0001 0000，PA4引腳為低電平，其他引腳均為高電平Delay_ms(100);				//延時100msGPIO_Write(GPIOA, ~0x0020);	//0000 0000 0010 0000，PA5引腳為低電平，其他引腳均為高電平Delay_ms(100);				//延時100msGPIO_Write(GPIOA, ~0x0040);	//0000 0000 0100 0000，PA6引腳為低電平，其他引腳均為高電平Delay_ms(100);				//延時100msGPIO_Write(GPIOA, ~0x0080);	//0000 0000 1000 0000，PA7引腳為低電平，其他引腳均為高電平Delay_ms(100);				//延時100ms}
}

? ?蜂鳴器

這個是有源蜂鳴器? ?，沒法唱天空之城，差評

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"int main(void)
{/*開啟時鐘*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);	//開啟GPIOB的時鐘//使用各個外設前必須開啟時鐘，否則對外設的操作無效/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;					//定義結構體變量GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;		//GPIO模式，賦值為推挽輸出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;				//GPIO引腳，賦值為第12號引腳GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		//GPIO速度，賦值為50MHzGPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					//將賦值后的構體變量傳遞給GPIO_Init函數//函數內部會自動根據結構體的參數配置相應寄存器//實現GPIOB的初始化/*主循環，循環體內的代碼會一直循環執行*/while (1){GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);		//將PB12引腳設置為低電平，蜂鳴器鳴叫Delay_ms(100);							//延時100msGPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);		//將PB12引腳設置為高電平，蜂鳴器停止Delay_ms(100);							//延時100msGPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);		//將PB12引腳設置為低電平，蜂鳴器鳴叫Delay_ms(100);							//延時100msGPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);		//將PB12引腳設置為高電平，蜂鳴器停止Delay_ms(700);							//延時700ms}
}

GPIO輸入

?按鍵控制LED

IPU為上拉輸入（這里還沒學定時器，還是用delay消抖）

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"/*** 函    數：按鍵初始化* 參    數：無* 返 回 值：無*/
void Key_Init(void)
{/*開啟時鐘*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);		//開啟GPIOB的時鐘/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_11;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);						//將PB1和PB11引腳初始化為上拉輸入
}/*** 函    數：按鍵獲取鍵碼* 參    數：無* 返 回 值：按下按鍵的鍵碼值，范圍：0~2，返回0代表沒有按鍵按下* 注意事項：此函數是阻塞式操作，當按鍵按住不放時，函數會卡住，直到按鍵松手*/
uint8_t Key_GetNum(void)
{uint8_t KeyNum = 0;		//定義變量，默認鍵碼值為0if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0)			//讀PB1輸入寄存器的狀態，如果為0，則代表按鍵1按下{Delay_ms(20);											//延時消抖while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0);	//等待按鍵松手Delay_ms(20);											//延時消抖KeyNum = 1;												//置鍵碼為1}if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11) == 0)			//讀PB11輸入寄存器的狀態，如果為0，則代表按鍵2按下{Delay_ms(20);											//延時消抖while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11) == 0);	//等待按鍵松手Delay_ms(20);											//延時消抖KeyNum = 2;												//置鍵碼為2}return KeyNum;			//返回鍵碼值，如果沒有按鍵按下，所有if都不成立，則鍵碼為默認值0
}

光敏電阻控制蜂鳴器

? 也是化身電報專家了

#include "stm32f10x.h"                  // Device header/*** 函    數：光敏傳感器初始化* 參    數：無* 返 回 值：無*/
void LightSensor_Init(void)
{/*開啟時鐘*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);		//開啟GPIOB的時鐘/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);						//將PB13引腳初始化為上拉輸入
}/*** 函    數：獲取當前光敏傳感器輸出的高低電平* 參    數：無* 返 回 值：光敏傳感器輸出的高低電平，范圍：0/1*/
uint8_t LightSensor_Get(void)
{return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_13);			//返回PB13輸入寄存器的狀態
}

????????學習stm32過程中，感覺自己真的要成為工程師了，cv工程師（bushi）。在使用外設前，要先去函數庫找到需要使用的函數，然后一個個復制過去，然后再去查看函數的定義，配置里面的參數，需要邏輯的大多都是在主函數里面寫（也有可能是入門學習的原因）

今日語錄：打不倒我的，只會讓我更加強大（農p無疑了）