STMicroelectronics 系列:STM32L1 系列_(6).STM32L1系列编程基础

STM32L1系列编程基础

1. 开发环境搭建

1.1 安装STM32CubeIDE

STM32CubeIDE 是 STMicroelectronics 提供的集成开发环境(IDE),它集成了代码编辑、编译、调试和烧录等功能,适用于 STM32 系列单片机的开发。以下是安装 STM32CubeIDE 的步骤:

  1. 下载安装包

  2. 访问 STMicroelectronics 官方网站,下载最新版本的 STM32CubeIDE。

  3. 选择适合您操作系统的安装包(Windows、Linux 或 macOS)。

  4. 运行安装程序

  5. 双击下载的安装包,运行安装程序。

  6. 选择安装路径,默认路径通常即可。

  7. 安装过程中选择组件

  8. 在安装过程中,可以选择安装的组件。建议选择默认选项,以确保所有必要的工具都已安装。
  9. 完成安装

  10. 点击“Next”并按照提示完成安装。

  11. 安装完成后,启动 STM32CubeIDE。

1.2 配置开发板

在 STM32CubeIDE 中配置开发板的步骤如下:

  1. 连接开发板

  2. 将 STM32L1 系列开发板通过 USB 线连接到计算机。

  3. 确保开发板正常供电且 LED 指示灯亮起。

  4. 创建新项目

  5. 打开 STM32CubeIDE,点击“File” -> “New” -> “STM32 Project”。

  6. 选择开发板型号(例如 STM32L152RE)。

  7. 点击“Next”,选择项目名称和路径。

  8. 点击“Finish”,STM32CubeIDE 会自动配置项目。

  9. 配置时钟

  10. 在项目配置界面中,选择“Clock Configuration”。

  11. 根据实际需求配置系统时钟。例如,选择 HSE(外部高速时钟)或 HSI(内部高速时钟)。

  12. 确认时钟配置无误。

1.3 配置外设

STM32CubeIDE 提供了方便的图形化界面来配置单片机的外设。以下是配置 GPIO 和 UART 的步骤:

  1. 配置 GPIO

  2. 在项目配置界面中,选择“Pinout & Configuration”。

  3. 选择需要配置的 GPIO 引脚(例如 PA0 作为输出引脚)。

  4. 在右侧的“Pin”选项卡中,选择引脚模式(例如“GPIO_Output”)。

  5. 点击“Configuration”选项卡,设置引脚的初始状态(例如“High”或“Low”)。

  6. 配置 UART

  7. 在项目配置界面中,选择“Pinout & Configuration”。

  8. 选择需要配置的 UART 串口(例如 USART1)。

  9. 在右侧的“Pin”选项卡中,选择 UART 引脚(例如 PA9 为 TX,PA10 为 RX)。

  10. 点击“Configuration”选项卡,设置 UART 参数(例如波特率、数据位、停止位等)。

2. 基本编程概念

2.1 GPIO编程

GPIO(General Purpose Input/Output)是单片机上的通用输入输出端口。通过配置 GPIO,可以实现数字输入、数字输出、模拟输入等功能。以下是 GPIO 编程的基本步骤:

  1. 初始化 GPIO

  2. main.c 文件中,使用 MX_GPIO_Init() 函数初始化 GPIO。

  3. 该函数根据项目配置自动生成,无需手动编写。

  4. 设置 GPIO 输出

  5. 使用 HAL_GPIO_WritePin() 函数设置 GPIO 引脚的状态。

  6. 例如,设置 PA0 引脚为高电平:

  7. 
    // 设置 PA0 引脚为高电平
    
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
    
    
  8. 读取 GPIO 输入

  9. 使用 HAL_GPIO_ReadPin() 函数读取 GPIO 引脚的状态。

  10. 例如,读取 PA1 引脚的状态:

  11. 
    // 读取 PA1 引脚的状态
    
    uint8_t pin_state = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1);
    
    

2.2 中断编程

中断是单片机处理外部事件的重要机制。通过配置中断,可以在特定事件发生时执行相应的中断服务例程(ISR)。以下是中断编程的基本步骤:

  1. 配置中断

  2. main.c 文件中,使用 MX_GPIO_Init() 函数配置中断。

  3. 例如,配置 PA0 引脚的外部中断:

  4. 
    // 配置 PA0 引脚的外部中断
    
    void MX_GPIO_Init(void)
    
    {
    
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    
    
    
        // GPIO Ports Clock Enable
    
        __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    
    
    
        //Configure GPIO pin : PA0
    
        GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    
        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
    
        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
        HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
    
    
        // EXTI interrupt init
    
        HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 0, 0);
    
        HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);
    
    }
    
    
  5. 编写中断服务例程

  6. stm32l1xx_it.c 文件中,编写中断服务例程。

  7. 例如,编写 PA0 引脚的外部中断服务例程:

  8. 
    // PA0 引脚的外部中断服务例程
    
    void EXTI0_IRQHandler(void)
    
    {
    
        HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0);
    
    }
    
    
    
    // 外部中断回调函数
    
    void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
    
    {
    
        if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_0)
    
        {
    
            // 处理 PA0 引脚的中断事件
    
            HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_1); // 切换 PA1 引脚的状态
    
        }
    
    }
    
    

2.3 UART编程

UART(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter)是单片机与外部设备进行串行通信的常用接口。以下是 UART 编程的基本步骤:

  1. 初始化 UART

  2. main.c 文件中,使用 MX_USART1_UART_Init() 函数初始化 UART。

  3. 该函数根据项目配置自动生成,无需手动编写。

  4. 发送数据

  5. 使用 HAL_UART_Transmit() 函数发送数据。

  6. 例如,发送字符串 “Hello, STM32L1!”:

  7. 
    // 发送字符串
    
    char *msg = "Hello, STM32L1!";
    
    HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)msg, strlen(msg), HAL_MAX_DELAY);
    
    
  8. 接收数据

  9. 使用 HAL_UART_Receive() 函数接收数据。

  10. 例如,接收 10 个字节的数据:

  11. 
    // 接收数据
    
    uint8_t rx_buffer[10];
    
    HAL_UART_Receive(&huart1, rx_buffer, 10, HAL_MAX_DELAY);
    
    
    
    // 处理接收到的数据
    
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    
    {
    
        if (rx_buffer[i] == '\n')
    
        {
    
            break;
    
        }
    
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_1); // 切换 PA1 引脚的状态
    
        HAL_Delay(100); // 延时 100ms
    
    }
    
    

3. 定时器编程

3.1 定时器初始化

定时器是单片机中用于生成定时中断或测量时间的外设。通过配置定时器,可以实现精确的时间控制。以下是定时器初始化的基本步骤:

  1. 配置定时器

  2. main.c 文件中,使用 MX_TIM2_Init() 函数初始化定时器。

  3. 例如,配置 TIM2 为 1 秒定时器:

  4. 
    // 配置 TIM2 为 1 秒定时器
    
    void MX_TIM2_Init(void)
    
    {
    
        TIM_HandleTypeDef htim2;
    
    
    
        // TIM2 configuration
    
        htim2.Instance = TIM2;
    
        htim2.Init.Prescaler = 8000 - 1; // 8MHz / 8000 = 1kHz
    
        htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    
        htim2.Init.Period = 1000 - 1; // 1kHz / 1000 = 1s
    
        htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    
        htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
    
        if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK)
    
        {
    
            Error_Handler();
    
        }
    
        if (HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2) != HAL_OK)
    
        {
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    }
    
    

3.2 定时器中断服务例程

定时器中断服务例程(ISR)用于处理定时器产生的中断事件。以下是定时器 ISR 的编写步骤:

  1. 编写 ISR

  2. stm32l1xx_it.c 文件中,编写定时器 ISR。

  3. 例如,编写 TIM2 的 ISR:

  4. 
    // TIM2 中断服务例程
    
    void TIM2_IRQHandler(void)
    
    {
    
        HAL_TIM_IRQHandler(&htim2);
    
    }
    
    
    
    // 定时器中断回调函数
    
    void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
    
    {
    
        if (htim->Instance == TIM2)
    
        {
    
            // 处理 TIM2 的中断事件
    
            HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_2); // 切换 PA2 引脚的状态
    
        }
    
    }
    
    

4. ADC编程

4.1 ADC初始化

ADC(Analog-to-Digital Converter)是单片机中的模数转换器,用于将模拟信号转换为数字信号。以下是 ADC 初始化的基本步骤:

  1. 配置 ADC

  2. main.c 文件中,使用 MX_ADC1_Init() 函数初始化 ADC。

  3. 例如,配置 ADC1 用于测量 PA0 引脚的模拟信号:

  4. 
    // 配置 ADC1
    
    void MX_ADC1_Init(void)
    
    {
    
        ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
    
    
    
        // ADC1 configuration
    
        hadc1.Instance = ADC1;
    
        hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE; // 逐通道转换模式
    
        hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE; // 单次转换模式
    
        hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
    
        hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START; // 软件触发
    
        hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
    
        hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
    
        if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
    
        {
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 配置 ADC 通道
    
        sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0; // 选择 PA0 通道
    
        sConfig.Rank = 1;
    
        sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_3CYCLES;
    
        if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
    
        {
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    }
    
    

4.2 读取ADC值

读取 ADC 值是将模拟信号转换为数字信号的过程。以下是读取 ADC 值的基本步骤:

  1. 启动 ADC 转换

  2. 使用 HAL_ADC_Start() 函数启动 ADC 转换。

  3. 例如,启动 ADC1 转换:

  4. 
    // 启动 ADC1 转换
    
    if (HAL_ADC_Start(&hadc1) != HAL_OK)
    
    {
    
        Error_Handler();
    
    }
    
    
  5. 读取 ADC 值

  6. 使用 HAL_ADC_PollForConversion() 函数等待 ADC 转换完成,并读取转换结果。

  7. 例如,读取 PA0 引脚的 ADC 值:

  8. 
    // 读取 ADC1 值
    
    uint32_t adc_value;
    
    if (HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY) == HAL_OK)
    
    {
    
        adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
    
        // 处理 ADC 值
    
        if (adc_value > 2000)
    
        {
    
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET); // 设置 PA3 引脚为高电平
    
        }
    
        else
    
        {
    
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET); // 设置 PA3 引脚为低电平
    
        }
    
    }
    
    

4.3 ADC中断编程

通过配置 ADC 中断,可以在 ADC 转换完成后立即处理数据。以下是 ADC 中断编程的基本步骤:

  1. 配置 ADC 中断

  2. main.c 文件中,使用 HAL_ADC_Start_IT() 函数启动 ADC 中断。

  3. 例如,启动 ADC1 中断:

  4. 
    // 启动 ADC1 中断
    
    if (HAL_ADC_Start_IT(&hadc1) != HAL_OK)
    
    {
    
        Error_Handler();
    
    }
    
    
  5. 编写 ADC 中断服务例程

  6. stm32l1xx_it.c 文件中,编写 ADC 中断服务例程。

  7. 例如,编写 ADC1 的 ISR:

  8. 
    // ADC1 中断服务例程
    
    void ADC1_IRQHandler(void)
    
    {
    
        HAL_ADC_IRQHandler(&hadc1);
    
    }
    
    
    
    // ADC1 中断回调函数
    
    void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef *hadc)
    
    {
    
        if (hadc->Instance == ADC1)
    
        {
    
            uint32_t adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
    
            // 处理 ADC 值
    
            if (adc_value > 2000)
    
            {
    
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET); // 设置 PA3 引脚为高电平
    
            }
    
            else
    
            {
    
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET); // 设置 PA3 引脚为低电平
    
            }
    
        }
    
    }
    
    

5. I2C编程

5.1 I2C初始化

I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,用于在单片机和其他设备之间进行简单的双向通信。以下是 I2C 初始化的基本步骤:

  1. 配置 I2C

  2. main.c 文件中,使用 MX_I2C1_Init() 函数初始化 I2C。

  3. 例如,配置 I2C1 用于通信:

  4. 
    // 配置 I2C1
    
    void MX_I2C1_Init(void)
    
    {
    
        I2C_HandleTypeDef hi2c1;
    
    
    
        // I2C1 configuration
    
        hi2c1.Instance = I2C1;
    
        hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000; // 100kHz
    
        hi2c1.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;
    
        hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0;
    
        hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
    
        hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
    
        hi2c1.Init.OwnAddress2 = 0;
    
        hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
    
        hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
    
        if (HAL_I2C_Init(&hi2c1) != HAL_OK)
    
        {
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    }
    
    

5.2 I2C数据传输

通过 I2C 进行数据传输时,需要使用 HAL_I2C_Master_Transmit()HAL_I2C_Master_Receive() 函数。以下是 I2C 数据传输的基本步骤:

  1. 发送数据

  2. 使用 HAL_I2C_Master_Transmit() 函数发送数据到从设备。

  3. 例如,发送数据到从设备(地址为 0x68):

  4. 
    // 发送数据到从设备
    
    uint8_t data[2] = {0x01, 0x02};
    
    if (HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, 0x68 << 1, data, 2, HAL_MAX_DELAY) != HAL_OK)
    
    {
    
        Error_Handler();
    
    }
    
    
  5. 接收数据

  6. 使用 HAL_I2C_Master_Receive() 函数从从设备接收数据。

  7. 例如,从从设备(地址为 0x68)接收 2 个字节的数据:

  8. 
    // 从从设备接收数据
    
    uint8_t rx_data[2];
    
    if (HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, 0x68 << 1, rx_data, 2, HAL_MAX_DELAY) != HAL_OK)
    
    {
    
        Error_Handler();
    
    }
    
    
    
    // 处理接收到的数据
    
    for (int i = 0; i < 2; i++)
    
    {
    
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_4); // 切换 PA4 引脚的状态
    
        HAL_Delay(100); // 延时 100ms
    
    }
    
    

5.3 I2C中断编程

通过配置 I2C 中断,可以在数据传输完成后立即处理数据。以下是 I2C 中断编程的基本步骤:

  1. 配置 I2C 中断

  2. main.c 文件中,使用 HAL_I2C_Master_Transmit_IT()HAL_I2C_Master_Receive_IT() 函数启动 I2C 中断。

  3. 例如,配置 I2C1 为中断模式,发送数据到从设备(地址为 0x68):

  4. 
    // 配置 I2C1 为中断模式
    
    void MX_I2C1_Init(void)
    
    {
    
        I2C_HandleTypeDef hi2c1;
    
    
    
        // I2C1 configuration
    
        hi2c1.Instance = I2C1;
    
        hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000; // 100kHz
    
        hi2c1.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;
    
        hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0;
    
        hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
    
        hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
    
        hi2c1.Init.OwnAddress2 = 0;
    
        hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
    
        hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
    
        if (HAL_I2C_Init(&hi2c1) != HAL_OK)
    
        {
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 启用 I2C 中断
    
        __HAL_I2C_ENABLE_IT(&hi2c1, I2C_IT_EVT | I2C_IT_BUF | I2C_IT_ERR);
    
    }
    
    
    
    // 发送数据到从设备
    
    uint8_t data[2] = {0x01, 0x02};
    
    if (HAL_I2C_Master_Transmit_IT(&hi2c1, 0x68 << 1, data, 2) != HAL_OK)
    
    {
    
        Error_Handler();
    
    }
    
    
  5. 编写 I2C 中断服务例程

  6. stm32l1xx_it.c 文件中,编写 I2C 中断服务例程。

  7. 例如,编写 I2C1 的 ISR:

  8. 
    // I2C1 中断服务例程
    
    void I2C1_EVENT_IRQHandler(void)
    
    {
    
        HAL_I2C_EV_IRQHandler(&hi2c1);
    
    }
    
    
    
    void I2C1_ERROR_IRQHandler(void)
    
    {
    
        HAL_I2C_ER_IRQHandler(&hi2c1);
    
    }
    
    
  9. 编写 I2C 中断回调函数

  10. main.c 文件中,编写 I2C 中断回调函数。

  11. 例如,编写发送完成和接收完成的回调函数:

  12. 
    // I2C 发送完成回调函数
    
    void HAL_I2C_MasterTxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
    
    {
    
        if (hi2c->Instance == I2C1)
    
        {
    
            // 处理发送完成事件
    
            HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_4); // 切换 PA4 引脚的状态
    
            HAL_Delay(100); // 延时 100ms
    
        }
    
    }
    
    
    
    // I2C 接收完成回调函数
    
    void HAL_I2C_MasterRxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
    
    {
    
        if (hi2c->Instance == I2C1)
    
        {
    
            // 处理接收完成事件
    
            HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5); // 切换 PA5 引脚的状态
    
            HAL_Delay(100); // 延时 100ms
    
    
    
            // 处理接收到的数据
    
            for (int i = 0; i < 2; i++)
    
            {
    
                HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_4); // 切换 PA4 引脚的状态
    
                HAL_Delay(100); // 延时 100ms
    
            }
    
        }
    
    }
    
    
    
    // I2C 错误回调函数
    
    void HAL_I2C_ErrorCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
    
    {
    
        if (hi2c->Instance == I2C1)
    
        {
    
            // 处理错误事件
    
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET); // 设置 PA6 引脚为高电平
    
            HAL_Delay(1000); // 延时 1000ms
    
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET); // 设置 PA6 引脚为低电平
    
        }
    
    }
    
    

6. SPI编程

6.1 SPI初始化

SPI(Serial Peripheral Interface)是一种同步串行通信协议,用于在单片机和其他设备之间进行高速数据传输。以下是 SPI 初始化的基本步骤:

  1. 配置 SPI

  2. main.c 文件中,使用 MX_SPI1_Init() 函数初始化 SPI。

  3. 例如,配置 SPI1 用于通信:

  4. 
    // 配置 SPI1
    
    void MX_SPI1_Init(void)
    
    {
    
        SPI_HandleTypeDef hspi1;
    
    
    
        // SPI1 configuration
    
        hspi1.Instance = SPI1;
    
        hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
    
        hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
    
        hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
    
        hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;
    
        hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;
    
        hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;
    
        hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_16; // 1MHz
    
        hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
    
        hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;
    
        hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;
    
        hspi1.Init.CRCPolynomial = 10;
    
        if (HAL_SPI_Init(&hspi1) != HAL_OK)
    
        {
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    }
    
    

6.2 SPI数据传输

通过 SPI 进行数据传输时,需要使用 HAL_SPI_Transmit()HAL_SPI_Receive() 函数。以下是 SPI 数据传输的基本步骤:

  1. 发送数据

  2. 使用 HAL_SPI_Transmit() 函数发送数据到从设备。

  3. 例如,发送数据到从设备:

  4. 
    // 发送数据到从设备
    
    uint8_t tx_data[] = {0x01, 0x02, 0x03};
    
    if (HAL_SPI_Transmit(&hspi1, tx_data, 3, HAL_MAX_DELAY) != HAL_OK)
    
    {
    
        Error_Handler();
    
    }
    
    
  5. 接收数据

  6. 使用 HAL_SPI_Receive() 函数从从设备接收数据。

  7. 例如,从从设备接收 3 个字节的数据:

  8. 
    // 从从设备接收数据
    
    uint8_t rx_data[3];
    
    if (HAL_SPI_Receive(&hspi1, rx_data, 3, HAL_MAX_DELAY) != HAL_OK)
    
    {
    
        Error_Handler();
    
    }
    
    
    
    // 处理接收到的数据
    
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    
    {
    
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_7); // 切换 PA7 引脚的状态
    
        HAL_Delay(100); // 延时 100ms
    
    }
    
    

6.3 SPI中断编程

通过配置 SPI 中断,可以在数据传输完成后立即处理数据。以下是 SPI 中断编程的基本步骤:

  1. 配置 SPI 中断

  2. main.c 文件中,使用 HAL_SPI_Transmit_IT()HAL_SPI_Receive_IT() 函数启动 SPI 中断。

  3. 例如,配置 SPI1 为中断模式,发送数据到从设备:

  4. 
    // 配置 SPI1 为中断模式
    
    if (HAL_SPI_Transmit_IT(&hspi1, tx_data, 3) != HAL_OK)
    
    {
    
        Error_Handler();
    
    }
    
    
  5. 编写 SPI 中断服务例程

  6. stm32l1xx_it.c 文件中,编写 SPI 中断服务例程。

  7. 例如,编写 SPI1 的 ISR:

  8. 
    // SPI1 中断服务例程
    
    void SPI1_IRQHandler(void)
    
    {
    
        HAL_SPI_IRQHandler(&hspi1);
    
    }
    
    
  9. 编写 SPI 中断回调函数

  10. main.c 文件中,编写 SPI 中断回调函数。

  11. 例如,编写发送完成和接收完成的回调函数:

  12. 
    // SPI 发送完成回调函数
    
    void HAL_SPI_TxRxCpltCallback(SPI_HandleTypeDef *hspi)
    
    {
    
        if (hspi->Instance == SPI1)
    
        {
    
            // 处理发送完成事件
    
            HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_8); // 切换 PA8 引脚的状态
    
            HAL_Delay(100); // 延时 100ms
    
        }
    
    }
    
    
    
    // SPI 接收完成回调函数
    
    void HAL_SPI_RxCpltCallback(SPI_HandleTypeDef *hspi)
    
    {
    
        if (hspi->Instance == SPI1)
    
        {
    
            // 处理接收完成事件
    
            HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_9); // 切换 PA9 引脚的状态
    
            HAL_Delay(100); // 延时 100ms
    
    
    
            // 处理接收到的数据
    
            for (int i = 0; i < 3; i++)
    
            {
    
                HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_8); // 切换 PA8 引脚的状态
    
                HAL_Delay(100); // 延时 100ms
    
            }
    
        }
    
    }
    
    
    
    // SPI 错误回调函数
    
    void HAL_SPI_ErrorCallback(SPI_HandleTypeDef *hspi)
    
    {
    
        if (hspi->Instance == SPI1)
    
        {
    
            // 处理错误事件
    
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET); // 设置 PA10 引脚为高电平
    
            HAL_Delay(1000); // 延时 1000ms
    
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET); // 设置 PA10 引脚为低电平
    
        }
    
    }
    
    

7. 总结

本文介绍了 STM32L1 系列单片机的基本开发环境搭建,以及如何配置和编程 GPIO、UART、定时器、ADC 和 SPI 外设。通过这些基本的外设编程,可以实现单片机与外部设备的交互和控制。每个外设的配置和编程都遵循类似的基本步骤,包括初始化、数据传输和中断处理。希望这些内容能帮助您快速上手 STM32L1 系列单片机的开发工作。

7.1 进一步学习

如果您想进一步学习 STM32L1 系列单片机的高级功能和优化技巧,可以参考以下资源:

  • STM32CubeMX:用于生成初始化代码和配置外设的图形化工具。

  • STM32CubeIDE:集成了 STM32CubeMX 的功能,提供更强大的开发环境。

  • STM32官方文档:提供详细的硬件和软件开发指南。

  • 在线教程和论坛:如 STMicroelectronics 官方论坛、Embedded Systems Academy 等。

  • 通过这些资源,您可以更深入地了解 STM32L1 系列单片机的特性和应用,为更复杂的项目打下坚实的基础。

    作者:kkchenkx

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