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Keil5 MDK

我们想要的功能是通过程序配置外设来完成的

在得知芯片的引脚定义时就大概知道该芯片应该怎么使用。一般的都会在数据手册中给出相关使用。如STM32F103C86T芯片引脚如下所示，黑点位置为1号引脚，依次逆时针进行编号。大概有如下这么几类：

• 电源相关的引脚
• 最小系统相关的引脚
• IO口，功能口这些引脚

引脚类型如下：

• S代表电源
• I代表输入
• O代表输出
• IO代表输入输出
• IO口电平代表IO口所能容忍的电压，FT代表能容忍5V的电压，无FT的只能容忍3.3V电压，当没有FT但需要容忍5V电压 的时候就需要加装电平转换电路了

启动配置其实就是BOTT0和BOTT1 两根引脚的功能， 这个启动配置的作用就是指定程序开始运行的位置，一般情况下，程序都是在Flash程序存储器开始执行，但是在某些情况下，我们也可以让程序在别的地方开始执行，用以完成特殊的功能

• 0 表示接地
• X 表示无论接什么
• 1 表示接到3.3V电源正的位置

在知道芯片的引脚功能之后，就需要为它连接最基本的电路，这些最基本的电路就是最小系统电路。如下图所示

资料下载：https://pan.baidu.com/s/1SqKyKr5Fsl_9gBJi8aVxTw，提取码：8kzh，链接里压缩包的解压密码：32

安装步骤：https://blog.csdn.net/qq_53810245/article/details/123674836

• 安装器件支持包
• 软件注册
• 安装STLINK驱动
• 安装USB转串口驱动

详细步骤如下：

在本地新建一个文件夹STM32Project，打开Keil5软件新建工程于该文件夹下

选择芯片型号，点击OK

进入资料中的如下路径

将上述文件拷贝至新建Start文件夹下

建好main.c文件后如图

拷贝以上文件夹下的所有库函数到工程中新建Library文件夹下

将如下文件拷贝至User文件夹下

• GPIO（General Purpose Input Output）通用输入输出口，俗称IO口
• 可配置为8种输入输出模式
• 引脚电平：0V~3.3V，部分引脚可容忍5V
• 输出模式下可控制端口输出高低电平，用以驱动LED】控制蜂鸣器、模拟通信协议输出时序等
• 输入模式下可读取端口的高低电平或电压，用于读取按键输入、外接模块电平信号输入（光敏电阻、热敏电阻）、ADC电压采集
• 模拟通信协议接收数据等

• 通过配置GPIO的端口配置寄存器，端口可以配置成以下8种模式

• 浮空 / 上拉 / 下拉输入

• 开漏 / 推娩输出

• 复用开漏 / 推娩输出

• LED：发光二极管，正向通电点亮，反向通电不亮
• 有源蜂鸣器：内部自带振荡源，将正负极接上直流电压即可持续发声，频率固定【见下图】
• 无源蜂鸣器：内部不带振荡源，需要控制器提供振荡脉冲才可发声，调整提供振荡脉冲的频率，可发出不同频率的声音

传感器模块：传感器元件（光敏电阻、热敏电阻、红外接收管等）的电阻会随外界模拟量的变化而变化，通过与定值电阻分压即可得到模拟电压输出，在通过电压比较器进行二值化即可得到数字电压输出

光敏电阻、热敏电阻、红外接收管均是随外界强度增大而阻值减小

• typedef会对命名进行检查，检查是否是变量类型的名字

• 串口调试：通过串口通信，将调试信息发送到电脑端，电脑使用串口助手显示调试信息
• 显示屏调试：直接将显示屏连接到单片机，将调试信息打印在显示屏上
• Keil调试模式：借助Keil软件的调试模式，可使用单步运行、设置点、查看寄存器及变量等功能。

• 中断：在主程序运行过程中，出现了特定的中断触发条件（中断源），使得CPU暂停当前正在运行的程序，转而去处理中断程序，处理完成后又返回原来被暂停的位置继续执行
• 中断优先级：当有多个中断源同时申请中断时，CPU会根据中断源的轻重缓急进行裁决，优先响应更加紧急的中断源
• 中断嵌套：当一个中断程序正在运行时，又有新的更高优先级的中断源申请中断，CPU再次暂停当前中断程序，转而去处理新的中断程序，处理完成后依次进行返回。

• 68个可屏蔽中断通道，包含EXTI、TIM、ADCUSART、SPI、I2C、RTC等多个外设
• 使用NVIC（就是STM32中用来管理中断、分配优先级的）统一管理中断，每个中断通道都拥有16个可编程的优先等级，可对优先级进行分组，进一步设置抢占优先级和响应优先级。。

NVIC是一个内核外设，是CPU的小助手

决定是不是可以中断嵌套的优先级，叫做抢占优先级

• EXTI的基本功能。简单来说,就是引脚电平变化，申请中断
• 中断响应是正常的流程，引脚电平变化触发中断
• 事件响应不会触发中断，而是触发别的外设操作，属于外设之间的联合工作

• AFIO主要用于引脚复用功能的选择和重定义
• 在STM32中，AFIO主要完成两个任务：复用功能引脚重映射、中断引脚选择
• 外部中断同意通用I/O映像如下图

• 或门

• 与门

• 非门

• 数据选择器

• 左图为模块的电路图，图里的中间部分就是旋转编码器
• 旋转轴旋转时，这两个触点以相位相差90度的方式交替导通，要配合外围电路才能输出高低电平
• 这个C1 是输出滤波电容，可以防止一些输出信号抖动

• 第一步：RCC开启时钟，是每个代码的第一步
• 第二步：选择时基单元的时钟源，对于定时中断，我们选择内部时钟源
• 第三步：配置时基单元 ，包括预分频器、自动重装器、计数模式等等，可以用结构体进行配置
• 第四步：配置输出中断控制，允许更新中断输出到NVIC
• 第五步：配置NVIC，在NVIC中打开定时器中断的通道，并分配一个优先级
• 第六步：运行控制
• 整个模块配置完成后，我们还需要使能一下计数器，要不然计数器是不会运行的，当定时器使能后，计数器就会开始计数了，当计数器更新时，触发中断。这个时候我们再写一个中断函数，这样这个中断函数就能每隔一段时间自动执行一次

• TIM_Delnit，恢复缺省配置
• TIM_TimeBaselnit，时基单元初始化，用来配置时基单元，函数内部有两个参数，一个是TIMx选择某个定时器，第二个是结构体，里面包含了配置时基单元的一些参数
• TIM TimeBaseStructInit，可以把结构体变量赋一个默认值
• TIM Cmd，这个是用来使能计数器的，它有两个参数，第一个TIMx选择定时器，第二个NewState新的状态，也就是使能还是失能，使能，计数器就可以运行，失能，计数器就不运行
• TIM_ITConfig，这个是用来使能中断输出信号的，负责中断输出控制，它有两个参数。第一个TIMx，选择定时器。第二个TIM_IT，选择要配置哪个中断输出，第三个NewState，表示新的状态，是使能还是失能

• OC（Output Compare） 输出比较
• 输出比较可以通过比较CNT与CCR寄存器值的关系，来对输出电平进行置1、置0或翻转的操作，用于输出一定频率和占空比的PWM波形（PWM波形又是驱动电机的必要条件）
• 每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输出比较通道
• 高级定时器的前3个通道额外拥有死区生成和互补输出的功能

如果想用STM32做一些有电机的项目，比如智能车、机器人等，就需要好好学习输出比较功能，在此处不做过多的阐述，大家可以在视频中找到这一节进行学习

• PMW（Pulse Width Modulation）脉冲宽度调制
• 在具有惯性的系统中，可以通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的模拟参量，长应用于电机控速等领域
• PWM参数：

此处的输出模式即为上图中的输出模式控制器的内容

• 蓝色线是CNT的值，蓝色线从0开始自增，一直增到ARR（即99），之后清0继续自增
• 黄色线是ARR的值
• 绿色线是输出的电平

• 直流电机是一种将电能转换为机械能的装置，有两个电极，当电极正接时，电机正转，当电极反转时，电机反转
• 直流电机属于大功率器件，GPIO口无法直接驱动，需要配合电机驱动电路来操作
• TB6612是一款双路H桥型的直流电机驱动芯片，可以驱动两个直流电机并且控制转速和方向

• 舵机是一种根据输入PWM信号占空比来控制输出角度的装置
• 输入域PWM信号要求：周期为20ms，高电平宽度为0.5ms~2.5ms

注意：