代码收藏家 STM32F103C8T6学习笔记——使用STM32CubeMX编程
开发板原理图
LED1 PB8 LED2 PB9
KET1 PA0 KEY2 PA1
TXD1 PA9 RXD1 PA10
TXD2 PA2 RXD2 PA3
TXD3 B10 RXD3 B11
SCL PA6 SDA PA7
CubeMX创建工程的步骤
这里有一篇好文章，感谢博主，讲的很详细。
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STM32 CubeMx教程 — 基础知识及配置使用教程_stm32cubemx教程_Dir_xr的博客-CSDN博客
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下面我们以轮询法点灯来演示一下，首先看原理图，知道LED和KEY的接线
LED1 PB8 LED2 PB9 低电平亮
KET1 PA0 KEY2 PA1 低电平代表被按下
1、打开软件点击箭头所指的按钮
2、在箭头所指的地方输入自己的芯片，然后双击第二个箭头自己的芯片型号
3、配置SYS参数
GPIO口的设置
4、配置引脚参数，直接点上面的引脚选择不同的功能，PB8、PB9配置成输出模式，PA0、PA1配置为输入模式（检测这两个引脚的值来判断按键是否被按下）。
5、在外设的详细配置界面配置下PB8、PB9的初始值为高电平（这一步可要可不要），区别就是上电以后LED默认是亮还是不亮的问题。
6、生成工程文件，填好自己的项目名字和保存位置，IDE选择MDK-ARM，然后按照下面打勾，最后生成文件即可
7、此时已经自动打开了keil软件了，就可以进行代码的编写了
8、轮询法点亮LED代码
把下面的代码放到主函数的while(1)循环中即可
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==RESET){
HAL_Delay(20);
while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==RESET);
HAL_Delay(20);
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_8);
}
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==RESET){
HAL_Delay(20);
while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==RESET);
HAL_Delay(20);
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_9);练习：外部中断点灯
LED1 PB8 LED2 PB9 低电平亮
KEY1 PA0 KEY2 PA1 低电平代表被按下
按照上面的步骤配置，区别是要配置RCC，选择外部晶振，时钟树配置成72按确定
然后在GPIO配置的时候PA0、PA1选择中断模式，然后配置成下降沿触发中断
在NVIC打开中断
然后配置项目文件打开Keil编程即可。
要使用中断我们要知道怎么去找中断服务函数，找到以后重写虚函数。
接下来我们重写虚函数，把虚函数的定义复制到主函数前重新写
外部中断虚函数
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
HAL_Delay()的注意点
注意：中断里面尽量不要用HAL_Delay这个函数，应为这这个函数本身也是靠Systick定时器中断来完成的，而且这个中断的优先级一般是最低的，在GPIO的中断回调函数中得不到响应额，就会锁死在这个函数这里。
这里不能把延时函数写在case语句下面，程序会卡死。（原因不知道）。
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
switch(GPIO_Pin){
HAL_Delay(20);
case GPIO_PIN_0:
while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_8);
break;
case GPIO_PIN_1:
while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_9);
break;
}
}定时器
定时器的分类
基本定时器 TIM6~TIM7
通用定时器 TIM2~TIM5
高级定时器 TIM1和TIM8
STM32F103C8T6有四个定时器
一个高级定时器TIM1 三个通用定时器TIM2 TIM3 TIM4
计数模式：
向上计数，向下计数，中心对齐计数
定时器溢出时间计算公式
练习：使用TIM2定时器中断点灯
要求：使用定时器中断的方法，每500ms翻转一次LED1的状态
我们使用TIM2来完成
1、打开CubeMX配置gpio口PB8、PB9为输出模式
2、配置RCC为外部高速时钟并且时钟树配置为72MHz
3、配置TIM2和使能定时器中断
4、上述做完以后配置好文件名等打开KEIL软件写代码
同样先去中断文件里面找定时器中断的回调函数，重写该函数，函数嵌套的的比较多，这里复制出来了，就不用去自己找了，复制以后，重写即可
定时器中断虚函数
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
5、代码
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)回调函数的形参是一个结构体
在写回调函数的时候判断htim->Instance的值来确定是那个定时器中断调用的中断回调函数
定时器中断启动函数
在主函数中定时器初始化函数以后，需要添加HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);函数启动定时器中断
重写中断回调函数
写好以后编译下载即可。
PWM
在51中是没有硬件支持的，需要我们用软件模拟，在32中资源丰富，有硬件电路支持。
PWM的周期和频率、占空比
实操
练习：PWM实现呼吸灯
需求：使用PWM点亮LED1实现呼吸灯。
首先看原理图和STM32使用手册
LED接到PB8的，同时PB8又跟TIM4的CH3复用一根线。所以我们待会配置PB8的时候要配置成TIM4_CH3。
打开CubeMX开始配置
第五步开始配置TIM4（因为PB8接到TIM4的CH3的）
根据上图配置完以后，完成后面的项目配置（项目名称之类的）打开Keil。
首先介绍两个函数
PWM启动函数
HAL_TIM_PWM_Start(&htim4,TIM_CHANNEL_3);参数：1、启动的那个定时器 2、启用的哪一路PWM
在主函数初始化PWM以后要调用这个函数
修改比较值的函数（修改CCRx的值）
__HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_3, pwmVal);
完整代码如下：
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
uint16_t pwmVal=0;
uint8_t flag=1;//状态标志位 1 越来越亮 0 越来越暗
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_TIM4_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_TIM_PWM_Start(&htim4,TIM_CHANNEL_3);
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
HAL_Delay(1);
/* USER CODE END WHILE */
if(pwmVal>500){
flag=0;
}
if(pwmVal==0){
flag=1;
}
if(flag==1){
pwmVal++;
}
else if(flag==0){
pwmVal--;
}
__HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_3, pwmVal);
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}练习：PWM控制舵机
需求：每隔1s，转动一个角度：0度 –> 45度 –> 90度 –> 135度 –> 180度 –> 0度
原理：舵机由三根线，vcc、gnd、信号线、向黄色的信号线输入不同的PWM波形就可以控制舵机的转向了。
向黄色信号线“灌入”PWM信号
PWM波的频率不能太高，大约50HZ，即周期=1/频率=1/50=0.02s，20ms左右
确定周期/频率
如果周期为20ms，则 PSC=7199，ARR=199
角度控制
0.5ms————-0度； 2.5% 对应函数中CCRx为5
1.0ms————45度； 5.0% 对应函数中CCRx为10
1.5ms————90度； 7.5% 对应函数中CCRx为15
2.0ms———–135度； 10.0% 对应函数中CCRx为20
2.5ms———–180度； 12.5% 对应函数中CCRx为25
本次选用TIM3_CH1来产生PWM波形，查看手册是PA6引脚。
1、打开CubeMx开始配置
2、接着配置工程文件，这里就不演示了，配置完成打开keil开始写代码
老规律，这么配置完，主函数里面只有对TIM3的初始化，要想使用PWM还得添加启动函数
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);代码如下：
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_TIM3_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);//PWM启动函数
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
//__HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_3, pwmVal);
uint16_t pwmVal=5;
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
__HAL_TIM_SetCompare(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwmVal);//改变CCRx的值
HAL_Delay(1000);
pwmVal=pwmVal+5;
if(pwmVal>=30){
pwmVal=5;
}
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}练习：PWM控制超声波
需求：
使用超声波测距，当手离传感器距离小于5cm时，LED1点亮，否则保持不亮状态。
超声波模块的原理如下：
怎么让它发送波
Trig ，给Trig端口至少10us的高电平
怎么知道它开始发了
Echo信号，由低电平跳转到高电平，表示开始发送波
怎么知道接收了返回波
Echo，由高电平跳转回低电平，表示波回来了
怎么算时间
Echo引脚维持高电平的时间！
波发出去的那一下，开始启动定时器
波回来的拿一下，我们开始停止定时器，计算出中间经过多少时间
怎么算距离
距离 = 速度 （340m/s）* 时间/2
这个练习需要自己手写一个延时10us的函数，因为STM32的HAL_Delay函数最低延时就是1ms。
这里使用TIM2来完成这个延时的函数
定时器配置：
使用 TIM2 ，只用作计数功能，不用作定时。
将 PSC 配置为71，则计数 1 次代表 1us 。
编写微秒级函数：
//使用TIM2来做us级延时函数
void TIM2_Delay_us(uint16_t n_us)
{
/* 使能定时器2计数 */
__HAL_TIM_ENABLE(&htim2);
__HAL_TIM_SetCounter(&htim2, 0);
while(__HAL_TIM_GetCounter(&htim2) < ((1 * n_us)-1) );
/* 关闭定时器2计数 */
__HAL_TIM_DISABLE(&htim2);
}接线：
1、打开CubeMx开始配置
SYS RCC 时钟树 配置定时器 GPIO口 PB6输出 PB7输入
2、代码
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_TIM2_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
int cnt;
float distance;
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
// 怎么让它发送波
//Trig ，给Trig端口至少10us的高电平
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET);
TIM2_Delay_us(15);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET);
//怎么知道它开始发了
//Echo信号，由低电平跳转到高电平，表示开始发送波
//波发出去的那一下，开始启动定时器
while( HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_7)==GPIO_PIN_RESET);
HAL_TIM_Base_Start(&htim2);
__HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0);//让定时器从0开始计数
//怎么知道接收了返回波
//Echo，由高电平跳转回低电平，表示波回来了
//波回来的拿一下，我们开始停止定时器，计算出中间经过多少时间
while( HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_7)==GPIO_PIN_SET);
HAL_TIM_Base_Stop(&htim2);
//怎么算时间
//Echo引脚维持高电平的时间！
cnt=__HAL_TIM_GetCounter(&htim2);//读取定时的数值
//怎么算距离
//距离 = 速度 （340m/s）* 时间/2
distance=cnt*340/2*0.000001*100;
if(distance<5){
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET);
}
else{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);
}
HAL_Delay(100);
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}串口
串口发送/接收函数：
HAL_UART_Transmit(); 串口发送数据，使用超时管理机制
HAL_UART_Receive(); 串口接收数据，使用超时管理机制
HAL_UART_Transmit_IT(); 串口中断模式发送
HAL_UART_Receive_IT(); 串口中断模式接收
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart,
uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)作用：以阻塞的方式发送指定字节的数据
形参 1 ：UART_HandleTypeDef 结构体类型指针变量
形参 2：指向要发送的数据地址
形参 3：要发送的数据大小，以字节为单位
形参 4：设置的超时时间，以ms单位
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart,
uint8_t *pData, uint16_t Size)作用：以中断的方式接收指定字节的数据
形参 1 是 UART_HandleTypeDef 结构体类型指针变量
形参 2 是指向接收数据缓冲区
形参 3 是要接收的数据大小，以字节为单位
此函数执行完后将清除中断，需要再次调用以重新开启中断。
串口中断回调函数：
HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart); //串口中断处理函数
HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); //发送中断回调函数
HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); //接收中断回调函数
状态标记变量：
USART_RX_STA（这个变量的名字可以随便取）可以定义为16位的也可以定义位32位的，看自己的需求。
从0开始，串口中断接收到一个数据（一个字节）就自增1。当数据读取全部OK时候（回车和换行
符号来的时候），那么 USART_RX_STA的最高位置1，表示串口数据接收全部完毕了，然后main
函数里面可以处理数据了
串口中断流程
练习：(非中断)接受串口工具发送的字符串，并将其发送回串口工具
1、配置CubeMX，把串口工具接到开发板查到电脑上
2、打开keil开始写代码
printf重定向
在main函数前需要重写一下fputc函数，然后打开魔术棒勾选MicroLIB。
int fputc(int ch,FILE *f)
{
unsigned char temp[1]={ch};
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff);
return ch;
}
然后开始写代码
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
unsigned char str[20]={'\0'};
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_USART1_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
// HAL_UART_Transmit(&huart1,"hello world\n",strlen("hello world\n"),100);
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
HAL_UART_Receive(&huart1,str,19,100);
printf("%s",str);//要使用printf打印到串口 需要重写fputc函数，然后勾选魔术棒的MicroLIB
memset(str,'\0',strlen(str));
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}练习：（中断方式）通过中断的方法接受串口工具发送的字符串，并将其发送回串口工具。
接线方式同上，配置同上，这里需要打开中断
代码
#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
uint8_t buf=0; //串口接收缓存 一字节
#define UART_REC_LEN 200 //最大接收字节数
uint8_t UART1_REC_BUFF[UART_REC_LEN]; //接收缓冲
int fputc(int ch,FILE *f) //printf重定向
{
unsigned char temp[1]={ch};
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff);
return ch;
}
void SystemClock_Config(void);
uint16_t UART1_RX_STA=0; //状态标记变量
// 接收完成回调函数，收到一个数据后，在这里处理
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
// 判断中断是由哪个串口触发的
if(huart->Instance == USART1)
{
// 判断接收是否完成（UART1_RX_STA bit15 位是否为1）
if((UART1_RX_STA & 0x8000) == 0)
{
// 如果已经收到了 0x0d （回车），
if(UART1_RX_STA & 0x4000)
{
// 则接着判断是否收到 0x0a （换行）
if(buf == 0x0a)
// 如果 0x0a 和 0x0d 都收到，则将 bit15 位置为1
UART1_RX_STA |= 0x8000;
else
// 否则认为接收错误，重新开始
UART1_RX_STA = 0;
}
else // 如果没有收到了 0x0d （回车）
{
//则先判断收到的这个字符是否是 0x0d （回车）
if(buf == 0x0d)
{
// 是的话则将 bit14 位置为1
UART1_RX_STA |= 0x4000;
}
else
{
// 否则将接收到的数据保存在缓存数组里
UART1_REC_BUFF[UART1_RX_STA & 0X3FFF] = buf;
UART1_RX_STA++;// 如果接收数据大于UART1_REC_LEN（200字节），则重新开始接收
if(UART1_RX_STA > UART_REC_LEN - 1)
UART1_RX_STA = 0;
}
}
}// 重新开启中断
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &buf, 1);
}
}
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_USART1_UART_Init();
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &buf, 1);
while (1)
{
if(UART1_RX_STA & 0x8000)
{
printf("收到数据：");
// 将收到的数据发送到串口
HAL_UART_Transmit(&huart1, UART1_REC_BUFF, UART1_RX_STA & 0x3fff, 0xffff);
// 等待发送完成
while(huart1.gState != HAL_UART_STATE_READY);
printf("\r\n");
// 重新开始下一次接收
UART1_RX_STA = 0;
}
}
}独立看门狗 IWDG
简介：
在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成程序的跑飞，而陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续工作，会造成整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果，所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑，便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的模块或者芯片，俗称“看门狗(watchdog) 。
独立看门狗工作在主程序之外，能够完全独立工作，它的时钟是专用的低速时钟（LSI），由
VDD 电压供电， 在停止模式和待机模式下仍能工作。
独立看门狗本质
本质是一个 12 位的递减计数器，当计数器的值从某个值一直减到0的时候，系统就会产生一个复位信号，即 IWDG_RESET 。
如果在计数没减到0之前，刷新了计数器的值的话，那么就不会产生复位信号，这个动作就是我们经常说的喂狗
独立看门狗框图
独立看门狗时钟
独立看门狗的时钟由独立的RC振荡器LSI提供，即使主时钟发生故障它仍然有效，非常独立。启用IWDG后，LSI时钟会自动开启。LSI时钟频率并不精确，F1用40kHz。
LSI经过一个8位的预分频器得到计数器时钟。
预分频寄存器（IWDG_PR）
重装载寄存器
重装载寄存器是一个12位的寄存器，用于存放重装载值，低12位有效，即最大值为4096，这个值的大小决定着独立看门狗的溢出时间。
键寄存器
键寄存器IWDG_KR可以说是独立看门狗的一个控制寄存器，主要有三种控制方式，往这个寄存器写入下面三个不同的值有不同的效果。
练习：开启独立看门狗，溢出时间为1秒，使用按键1进行喂狗。
1、打开CubeMX开始配置
2、开始写代码
喂狗函数
HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg); //喂狗没有按下KEY1喂狗的现象，每隔一秒程序会重新从头开始运行，LED会闪烁。
#include "main.h"
#include "iwdg.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
void SystemClock_Config(void);
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_IWDG_Init();
MX_USART1_UART_Init();
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(100);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);
while (1)
{
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET){
HAL_Delay(20);
while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(20);
HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg); //喂狗
}
}
}窗口看门狗WWDG
简介：
窗口看门狗用于监测单片机程序运行时效是否精准，主要检测软件异常，一般用于需要精准检测程序运行时间的场合。
窗口看门狗的本质
是一个能产生系统复位信号和提前唤醒中断的6位计数器
产生复位条件：
当递减计数器值从 0x40 减到 0x3F 时复位（即T6位跳变到0）
计数器的值大于 W[6:0] 值时喂狗会复位。
产生中断条件：
当递减计数器等于 0x40 时可产生提前唤醒中断 (EWI)。
在窗口期内重装载计数器的值，防止复位，也就是所谓的喂狗。
WWDG工作原理
WWDG框图
控制寄存器WWDG_CR
配置寄存器WWDG_CFR
状态寄存器WWDG_SR
超时时间计算
练习：开启窗口看门狗，计数器值设置为 0X7F ，窗口值设置为 0X5F ，预分频系数为 8 。程序启动时点亮 LED1 ，300ms 后熄灭。在提前唤醒中断服务函数进行喂狗，同时翻转 LED2 状态
1、配置CubeMX
2、写代码
提前中断回调函数
void HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg)喂狗函数
HAL_WWDG_Refresh(hwwdg);
代码
#include "main.h"
#include "wwdg.h"
#include "gpio.h"
void SystemClock_Config(void);
void HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg)//提前中断回调函数
{
HAL_WWDG_Refresh(hwwdg);//喂狗
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_9);
}
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(300);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);
MX_WWDG_Init();
while (1)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(40);
}
}独立看门狗和窗口看门狗的异同点
DMA
简介：
DMA(Direct Memory Access，直接存储器访问) 提供在外设与内存、存储器和存储器、外设
与外设之间的高速数据传输使用。它允许不同速度的硬件装置来沟通，而不需要依赖于CPU，在这个时间中，CPU对于内存的工作来说就无法使用。简单描述，就是一个数据搬运工
DMA的意义
代替 CPU 搬运数据，为 CPU 减负。
1. 数据搬运的工作比较耗时间；
2. 数据搬运工作时效要求高（有数据来就要搬走）；
3. 没啥技术含量（CPU 节约出来的时间可以处理更重要的事）。
搬运什么数据？
存储器、外设
这里的外设指的是spi、usart、iic、adc 等基于APB1 、APB2或AHB时钟的外设，而这里的存
储器包括自身的闪存(flash)或者内存(SRAM)以及外设的存储设备都可以作为访问地源或者目
的。
三种搬运方式：
存储器→存储器（例如：复制某特别大的数据buf）
存储器→外设 （例如：将某数据buf写入串口TDR寄存器）
外设→存储器 （例如：将串口RDR寄存器写入某数据buf）
DMA 控制器
STM32F103有2个 DMA 控制器，DMA1有7个通道，DMA2有5个通道。
一个通道每次只能搬运一个外设的数据！！ 如果同时有多个外设的 DMA 请求，则按照优先级进
行响应。
DMA1有7个通道：
DMA2有5个通道：
DMA及通道的优先级
优先级管理采用软件+硬件：
软件： 每个通道的优先级可以在DMA_CCRx寄存器中设置，有4个等级
最高级>高级>中级>低级
硬件： 如果2个请求，它们的软件优先级相同，则较低编号的通道比较高编号的通道有较高
的优先权。
比如：如果软件优先级相同，通道2优先于通道4
DMA传输方式
DMA_Mode_Normal（正常模式）
一次DMA数据传输完后，停止DMA传送 ，也就是只传输一次
DMA_Mode_Circular（循环传输模式）
当传输结束时，硬件自动会将传输数据量寄存器进行重装，进行下一轮的数据传输。 也就是
多次传输模式
指针递增模式
外设和存储器指针在每次传输后可以自动向后递增或保持常量。当设置为增量模式时，下一个要传输的地址将是前一个地址加上增量值
练习1:内存到内存的搬运
需求：使用DMA的方式将数组A的内容复制到数组B中，搬运完之后将数组B的内容打印到屏幕。
1、配置CubeMX
2、编写代码
DMA启动函数
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Start(DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t
DstAddress, uint32_t DataLength)
作用：用于启动一个DMA（Direct Memory Access）传输
参数一：DMA_HandleTypeDef *hdma，DMA通道句柄
参数二：uint32_t SrcAddress，源内存地址
参数三：uint32_t DstAddress，目标内存地址
参数四：uint32_t DataLength，传输数据长度。注意：需要乘以sizeof(uint32_t)
返回值：HAL_StatusTypeDef，HAL状态（OK，busy，ERROR，TIMEOUT）
检测是否传输完成函数
#define __HAL_DMA_GET_FLAG(__HANDLE__, __FLAG__) (DMA1->ISR & (__FLAG__)作用：用于获取DMA（Direct Memory Access）控制器中的特定标志位状态。
参数一：HANDLE，DMA通道句柄
参数二：FLAG，数据传输标志。DMA_FLAG_TCx表示数据传输完成标志
返回值：FLAG的值（SET/RESET）
代码实现
1、开启数据传输
2、等待数据传输完成
3、打印数组内容
#include "main.h"
#include "dma.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#include <stdio.h>
#define BUF_SIZE 16
uint32_t srcBuf[BUF_SIZE]={
0x00000000,0x11111111,0x22222222,0x33333333,
0x44444444,0x55555555,0x66666666,0x77777777,
0x88888888,0x99999999,0xAAAAAAAA,0xBBBBBBBB,
0xCCCCCCCC,0xDDDDDDDD,0xEEEEEEEE,0xFFFFFFFF
};
uint32_t desBuf[BUF_SIZE];
void SystemClock_Config(void);
int fputc(int ch, FILE *f)
{
unsigned char temp[1]={ch};
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff);
return ch;
}
int main(void)
{
int i;
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_DMA_Init();
MX_USART1_UART_Init();
HAL_DMA_Start(&hdma_memtomem_dma1_channel1,(uint32_t)srcBuf, (uint32_t)desBuf, sizeof(uint32_t) * BUF_SIZE);//开启数据传输
while(__HAL_DMA_GET_FLAG(&hdma_memtomem_dma1_channel1, DMA_FLAG_TC1) == RESET);//检测是传输完成
for (i = 0; i < BUF_SIZE; i++)
{
printf("Buf[%d] = %X\r\n", i, desBuf[i]);
}
while (1)
{
}
}练习2：内存到外设搬运
需求：使用DMA的方式将内存数据搬运到串口1发送寄存器，同时闪烁LED1。
1、配置CubeMX
2、写代码
启动MDA串口发送函数
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData,
uint16_t Size)参数一：UART_HandleTypeDef *huart，串口句柄
参数二：uint8_t *pData，待发送数据首地址
参数三：uint16_t Size，待发送数据长度
返回值：HAL_StatusTypeDef，HAL状态（OK，busy，ERROR，TIMEOUT）
代码实现
1. 准备数据
2. 将数据通过串口DMA发送
#include "main.h"
#include "dma.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#define BUF_SIZE 1000
unsigned char BUF[BUF_SIZE];
void SystemClock_Config(void);
int main(void)
{
int i;
for(i=0;i<1000;i++){
BUF[i]='A';
}
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_DMA_Init();
MX_USART1_UART_Init();
HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1,BUF,BUF_SIZE);
while (1)
{
}
}练习3：外设到内存搬运
需求：使用DMA的方式将串口接收缓存寄存器的值搬运到内存中，在从内存发送到串口，同时闪烁LED1。
常用的函数
使能UART中断函数
__HAL_UART_ENABLE_IT(__HANDLE__, __INTERRUPT__)
参数1：指向UART设备的指针
参数2：中断类型
在STM32的HAL库中，UART设备可以使用多种中断，例如：
UART_IT_TX: 发送中断UART_IT_RX: 接收中断UART_IT_TC: 发送完成中断UART_IT_RCF: 接收完成中断UART_IT_IDLE: 空闲中断DMA接收函数
HAL_UART_Receive_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData,uint16_t Size)
参数一：UART_HandleTypeDef *huart，串口句柄
参数二：uint8_t *pData，接收缓存首地址
参数三：uint16_t Size，接收缓存长度
返回值：HAL_StatusTypeDef，HAL状态（OK，busy，ERROR，TIMEOUT）
获取DMA通道的计数值函数
__HAL_DMA_GET_COUNTER
#define __HAL_DMA_GET_COUNTER(__HANDLE__) ((__HANDLE__)->Instance->CNDTR作用：获取DMA通道的计数值。具体而言，它访问了DMA通道的CNDTR寄存器，该寄存器存储了当前传输的字节数。通过这个宏定义，可以方便地获取DMA通道的计数值，以便在DMA传输过程中进行监控和管理。
参数一：HANDLE，串口句柄
返回值：未传输数据大小
UART标志位检测函数
__HAL_UART_GET_FLAG(__HANDLE__, __FLAG__)
参数一：HANDLE，串口句柄
参数二：FLAG，需要查看的FLAG
在STM32的HAL库中，UART设备的标志位包括：
UART_FLAG_TXE：发送寄存器空标志UART_FLAG_TC：发送完成标志UART_FLAG_RXNE：接收寄存器非空标志UART_FLAG_IDLE：空闲线标志UART_FLAG_ERR：错误标志返回值：返回值是一个布尔值（bool），表示指定的标志位是否被设置。如果指定的标志位被设置，那么返回值为真（true）；否则，返回值为假（false）。
清除UART设备的空闲线标志（IDLE flag）函数
__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(__HANDLE__)
参数一：HANDLE，串口句柄
返回值：无
UART DMA传输的停止函数
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_DMAStop(UART_HandleTypeDef *huart)参数：huart，串口指针。
功能：停止DMA的传输。
1、打开CubeMX函数配置
需要注意的是，DMA2支持支内存到内存的传输，所以练习1用的是DMA2，而练习2，练习3是内存到外设和外设到内存，所以这两个练习使用的是DMA1。
2、写代码
main.c
#include "main.h"
#include "dma.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#define BUF_SIZE 100
uint8_t rcvBuf[BUF_SIZE]; // 接收数据缓存数组
uint8_t rcvLen = 0; // 接收一帧数据的长度
void SystemClock_Config(void);
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_DMA_Init();
MX_USART1_UART_Init();
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE); // 使能IDLE空闲中断 //串口空线的时候会产生一个中断
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rcvBuf,100); // 使能DMA接收中断
while (1)
{
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_8);
HAL_Delay(300);
}
}stm32f1xx_it.c
#define BUF_SIZE 100
extern uint8_t rcvBuf[BUF_SIZE];
extern uint8_t rcvLen;
void USART1_IRQHandler(void)
{
HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
if((__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE) == SET)) // 判断IDLE标志位是否被置位
{
__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);// 清除标志位
HAL_UART_DMAStop(&huart1); // 停止DMA传输，防止干扰
uint8_t temp=__HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);
rcvLen = BUF_SIZE - temp; //计算数据长度
HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, rcvBuf, rcvLen);//发送数据
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, rcvBuf, BUF_SIZE);//开启DMA
}
}ADC
ADC是什么？
全称：Analog-to-Digital Converter，指模拟/数字转换器
ADC的性能指标
量程：能测量的电压范围
分辨率：ADC能辨别的最小模拟量，通常以输出二进制数的位数表示，比如：8、10、12、16位等；位数越多，分辨率越高，一般来说分辨率越高，转化时间越长
转化时间：从转换开始到获得稳定的数字量输出所需要的时间称为转换时间
ADC特性
12位精度下转换速度可高达1MHZ
供电电压：V SSA ：0V，V DDA ：2.4V~3.6V
ADC输入范围：VREF- ≤ VIN ≤ VREF+
采样时间可配置，采样时间越长, 转换结果相对越准确, 但是转换速度就越慢
ADC 的结果可以左对齐或右对齐方式存储在 16 位数据寄存器中
ADC通道
总共2个ADC（ADC1，ADC2），每个ADC有18个转换通道: 16个外部通道、 2个内部通道（温度
传感器、内部参考电压）
外部的16个通道在转换时又分为规则通道和注入通道，其中规则通道最多有16路，注入通道最多
有4路。
规则组：正常排队的人；
注入组：有特权的人（军人、孕妇）
ADC转换顺序
每个ADC只有一个数据寄存器，16个通道一起共用这个寄存器，所以需要指定规则转换通道的转换顺序。
规则通道中的转换顺序由三个寄存器控制：SQR1、SQR2、SQR3，它们都是32位寄存器。SQR寄存器控制着转换通道的数目和转换顺序，只要在对应的寄存器位SQx中写入相应的通道，这个通道就是第x个转换。
和规则通道转换顺序的控制一样，注入通道的转换也是通过注入寄存器来控制，只不过只有一个
JSQR寄存器来控制，控制关系如下：
注入序列的转换顺序是从JSQx[ 4 : 0 ]（x=4-JL[1:0]）开始。只有当JL=4的时候，注入通道的转换
顺序才会按照JSQ1、JSQ2、JSQ3、JSQ4的顺序执行。
ADC触发方式
1. 通过向控制寄存器ADC-CR2的ADON位写1来开启转换，写0停止转换。
2. 也可以通过外部事件（如定时器）进行转换。
ADC转化时间
ADC是挂载在APB2总线（PCLK2）上的，经过分频器得到ADC时钟（ADCCLK），最高 14 MHz。
转换时间=采样时间+12.5个周期
12.5个周期是固定的，一般我们设置 PCLK2=72M，经过 ADC 预分频器能分频到最大的时钟只能
是 12M，采样周期设置为 1.5 个周期，算出最短的转换时间为 1.17us。
ADC转化模式
扫描模式
关闭扫描模式：只转换ADC_SQRx或ADC_JSQR选中的第一个通道
打开扫描模式：扫描所有被ADC_SQRx或ADC_JSQR选中的所有通道
单次转换/连续转换
单次转换：只转换一次
连续转换：转换一次之后，立马进行下一次转换
练习：使用ADC读取烟雾传感器的值
烟雾报警器接到PA0口
代码
while (1)
{
HAL_ADC_Start(&hadc1); //启动ADC单次转换
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50); //等待ADC转换完成
smoke_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1); //读取ADC转换数据
printf("smoke_value = %f\r\n", 3.3/4096 * smoke_value);
//printf("smoke_value = %d \r\n", smoke_value);
HAL_Delay(500);
}IIC
SPI
作者：init_hello
