代码收藏家技术教程 2024-05-31

野火霸天虎STM32F407学习笔记（一）—— 初始STM32、寄存器映射、GPIO框图详解

野火霸天虎STM32F407笔记（一）—— 初始STM32、寄存器映射、GPIO框图讲解

初识STM32

一、什么是STM32

STM32：
ST— 意法半导体，是一个公司名，即SOC厂商
M— Microelectronics的缩写，表示微控制器，大家注意微控制器（不能跑Linux）和微处理器（可以跑Linux）的区别
32— 32bit的意思，表示这是一个32bit的微控制器
诞生背景：
技术的更替，这个是最主要的原因
市场的需求（成本、性能、功耗、GUI、操作系统），传统的8/16位的微控制器，久经岁月的洗礼，如今虽有余晖，当面对这些需求时更显的是捉襟见肘
ST的努力（产品线丰富、开发简单易上手—基于固件库开发（最本质区别）），让STM32在众多的基于Cortex-M内核的微控制器中脱引而出，成为最璀璨的新星。

二、STM32能做什么

STM32属于一个微控制器，自带了各种常用通信接口，功能非常强大

串口—USART，用于跟跟串口接口的设备通信，比如：USB转串口模块、ESP8266 WIFI、GPS模块，GSM 模块，串口屏、指纹识别模块
内部集成电路—I2C，用于跟I2C接口的设备通信，比如：EEPROM、电容屏、陀螺仪MPU6050、0.96寸OLED模块
串行通信接口—SPI，用于跟SPI接口的设备通信，比如：串行FLASH、以太网W5500、音频模块VS1053
SDIO、FSMC的超级、I2S、SAI、ADC、GPIO

三、STM32怎么选型

STM32分类
STM32的命名方法
选择合适的MCU一个原则：花最少的钱，做最多的事，在确定项目需求的情况下，一般按照下面的顺序来选择合适的MCU。

选择哪种内核的芯片，内核越高意味着功耗也越高

选择多少引脚的芯片，引脚多少决定了资源的多少，也影响价格

选择多少RAM和FLASH的芯片，FLASH越大，价格越贵

还要考虑所选型号采购是否容易，供货是否稳定

分配原理图引脚：
如何寻找引脚的功能说明

寄存器映射

一、看STM32

学会看丝印
懂得辨别正方向（芯片里面有一个大点，一个小点，小点指示的方向为正方向，对应的引脚为1脚，按照逆时针旋转为引脚顺序，一共有144个引脚。若没有小点，则丝印的左上角为1脚。）
芯片架构图
寄存器映射：给有特定功能的内存单元取一个别名(通过#define)，这个别名就是我们经常说的寄存器，这个给已经分配好地址的有特定功能的内存单元取别名的过程就叫寄存器映射。

//通过寄存器别名访问内存单元
//GPIO端口全部输出高电平
#define GPIO_BASE 0x40021400
#define GPIO_ODR *(unsigned int*)(GPIO_BASE + 0x14)
GPIO_ODR = 0xff;

存储器映射：给存储器分配地址的过程叫存储器映射，再分配一个地址叫重映射。

二、C语言对寄存器的封装

//实现了所有GPIO的寄存器映射（C语言对寄存器的封装）

typedef unsigned int uint32_t;    
typedef unsigned short int uint16_t;

typedef struct
{	
	uint32_t MODER;
	uint32_t OTYPER;
	uint32_t OSPEEDR;
	uint32_t PUPDR;
	uint32_t IDR;
	uint32_t ODR;
	uint32_t BSRR;
	uint32_t LCKR;
	uint16_t AFRL;
	uint16_t AFRH;	
}GPIO_TypeDef;

#define GPIOA_BASE      (0x40020000)
#define GPIOB_BASE      (0x40020400)
#define GPIOC_BASE      (0x40020800)
#define GPIOD_BASE      (0x40020C00)
#define GPIOE_BASE      (0x40021000)
#define GPIOF_BASE      (0x40021400)


#define GPIOA      (GPIO_TypeDef *)GPIOA_BASE
#define GPIOB      (GPIO_TypeDef *)GPIOB_BASE
#define GPIOC      (GPIO_TypeDef *)GPIOC_BASE
#define GPIOD      (GPIO_TypeDef *)GPIOD_BASE
#define GPIOE      (GPIO_TypeDef *)GPIOE_BASE
#define GPIOF      (GPIO_TypeDef *)GPIOF_BASE


GPIOF->ODR = 0XFFFF;    //操作寄存器

新建工程电灯——寄存器版

#define GPIOF_BASE  ((unsigned int)0x40021400)
#define RCC_BASE    ((unsigned int)0x40023800)
	

#define GPIO_MODER  *(unsigned int*)(GPIOF_BASE + 0x00)
#define GPIO_OTYPER *(unsigned int*)(GPIOF_BASE + 0x04)
#define GPIOF_ODR   *(unsigned int*)(GPIOF_BASE + 0x14)

#define RCC_AHBIENR *(unsigned int*)(RCC_BASE + 0x30)

#include "stm32f4xx.h"

//软件延迟函数
void delay(unsigned int count)
{
	for( ; count !=0;count--);
	
}



int main()
{
	//第一步：开GPIO端口时钟
	RCC_AHBIENR |= (1<<5);
	
	//第二步：配置GPIO为输出
	GPIO_MODER &= ~(3<<(2*6));   //清除
	GPIO_MODER |= (1<<(2*6));
	
	//第三步：让GPIO输出0或者1，ODR寄存器或者BSRR寄存器
	GPIOF_ODR |= (1<<6);     //输出1，关灯
	
	
	while(1)
	{
		GPIOF_ODR &= ~(1<<6);   //输出0，开灯
		delay(0x0fffff);          //软件延时函数
		GPIOF_ODR |= (1<<6);     //输出1，关灯
		
		delay(0x0fffff);
		
	}
	
	
}

void SystemInit(void)
{
	
}