STM32讲解

STM32使用说明STM32是一系列由STMicroelectronics公司开发的32位微控制器，它们集成了处理器核、存储器和外设，并能够在嵌入式系统中控制硬件设备。

STM32系列芯片为工业控制、汽车电子、消费电子等领域的各种应用提供了高性能和低功耗的解决方案。

下面将介绍STM32的使用说明，包括其主要特性、开发工具和开发流程。

首先，STM32微控制器的主要特性如下：1. 32位核心处理器：STM32系列采用ARM Cortex-M处理器，具有高性能和低功耗的特点。

2.多种型号选择：STM32微控制器有多种不同型号可供选择，包括主频、封装、存储容量等方面的差异，以满足不同应用的需求。

3.丰富的外设：STM32集成了丰富的外设，包括通用输入输出（GPIO）、通用串行接口（USART）、SPI接口、I2C接口、定时器和PWM 生成器等，可用于连接各种外部传感器和执行器。

4.低功耗模式：STM32支持多种低功耗模式，通过灵活地控制功耗，可以延长电池寿命或减少功耗。

5. 丰富的开发生态系统：STMicroelectronics为STM32提供了完整的开发工具链和开发文档，包括编译器、调试器、开发板和软件库等，方便开发者进行应用开发和调试。

其次，STM32的开发工具包括以下几个方面：1. STM32Cube软件套件：这是STMicroelectronics提供的一套软件工具，用于开发和配置STM32芯片。

它包括STM32CubeMX配置工具和STM32Cube库，可以帮助开发者生成初始化代码、配置外设和生成项目模板。

2. Keil MDK：Keil是ARM公司提供的一套开发工具，包括C编译器、调试器和集成开发环境（IDE），可以用于编写、编译和调试STM32的应用程序。

3. IAR Embedded Workbench：IAR是一家瑞典公司开发的嵌入式开发工具，包括C编译器、调试器和IDE，在STM32的开发中也有广泛应用。

stm32的工作原理STM32是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款32位单片机系列，具有高性能、低功耗和丰富的外设以及强大的处理能力。

其工作原理如下：1. CPU核心：STM32单片机内部集成了Cortex-M系列的ARM处理器核心，该核心采用精简指令集（RISC），能够高效地执行各种指令，包括算术操作、逻辑运算和控制流程等。

2. 存储器：STM32单片机内部包含不同类型的存储器，包括闪存存储器（用于存储程序代码和数据）、SRAM（用于存储临时数据）和EEPROM（用于存储非易失性数据）。

这些存储器通过总线与CPU核心相连，实现数据的读写操作。

3. 外设：STM32单片机具有丰富的外设，包括通用输入输出口（GPIO）、模拟数字转换器（ADC）、通用串行总线（UART、SPI、I2C等）、定时器、PWM等。

这些外设通过寄存器和控制器与CPU核心相连，可以实现与外部设备的数据交换和控制。

4. 中断控制器：STM32单片机内部集成了中断控制器，用于处理各种外部事件的中断请求。

当外设产生中断请求时，中断控制器会将CPU核心的执行流程切换到相应的中断服务程序，并在完成中断处理后返回到主程序的执行。

5. 时钟控制：STM32单片机需要一个稳定的时钟源来提供时钟信号，以驱动CPU核心和其他外设的工作。

该系列单片机支持内部和外部时钟源，可以通过时钟控制器设置时钟源的频率和分频等参数。

6. 编程与调试：STM32单片机可以通过多种方式进行编程和调试，包括SWD（串行线调试）、JTAG（联机调试）和Bootloader等。

开发者可以根据需求选择适合的调试方法，进行程序的烧录和调试。

总的来说，STM32单片机通过内部的CPU核心、存储器、外设和中断控制器等组件相互配合，实现了复杂的数据处理和控制功能。

开发者可以通过编程和调试工具对其进行配置和控制，从而实现各种应用需求。

解析STM32的启动过程STM32的启动过程可以分为硬件启动过程和软件启动过程两部分。

硬件启动过程主要是指芯片上电后的初始化阶段，而软件启动过程则是指固定在芯片内的启动程序的执行过程。

硬件启动过程1.上电复位：当STM32芯片上电后，会进行一次复位操作，将片内的所有寄存器初始化为默认值。

2.时钟初始化：芯片复位后，需要初始化芯片的各个时钟源和时钟分频系数。

例如，配置系统时钟、外设时钟和外设时钟的分频。

3.外设初始化：初始化芯片的各个外设，包括GPIO、USART、SPI、I2C等。

外设初始化主要是配置相应的寄存器使它们能够正常工作。

4.中断向量表：中断向量表是储存在芯片中的一系列函数指针，用于响应中断事件。

在硬件启动过程中，需要将中断向量表的地址设定为固定的位置，并将其中各个中断的函数指针初始化为默认的中断服务函数。

5.系统堆栈初始化：系统堆栈是用于存储函数调用时的临时变量和程序返回地址的存储区域。

在硬件启动过程中，需要初始化系统堆栈指针，为后续的函数调用和中断处理做准备。

6. 程序复位：在芯片复位后，可以选择从外部存储器（如Flash）中加载启动程序，或从内部存储器（如内置Bootloader）中加载启动程序。

启动程序一般是一个二进制文件，其中包含了一系列的初始化指令和应用程序的入口点。

软件启动过程1.初始化函数：启动程序首先执行初始化函数，用于初始化C库、变量和硬件资源等。

例如，初始化堆栈指针、启动C库和启用FPU等。

2.系统时钟初始化：启动程序需要初始化系统时钟，以使系统能够正常工作。

这包括设置主时钟源、配置主时钟分频系数和外设时钟分频系数等。

3.初始化其他硬件资源：启动程序会初始化其他的硬件资源，例如外设、存储器、中断控制器等。

4.跳转到主函数入口点：启动程序最后一步是跳转到主函数的入口点，开始执行用户代码。

总结STM32的启动过程可以分为硬件启动过程和软件启动过程。

硬件启动过程包括上电复位、时钟初始化、外设初始化、中断向量表配置和系统堆栈初始化等操作。

stm32的工作原理STM32是一种微控制器系列，由STMicroelectronics公司开发和生产。

它采用了ARM Cortex-M内核，广泛用于各种嵌入式系统中。

其工作原理如下：1. 内核架构：STM32 MCU使用ARM Cortex-M内核，这是一种高性能、低功耗的32位处理器。

它具有丰富的指令集和高效的流水线结构，可实现快速、准确的数据处理和控制。

2. 外设和功能模块：STM32 MCU集成了各种外设和功能模块，包括通用输入/输出端口（GPIO）、模拟到数数字转换器（ADC）、通用定时器（TIM）、串行通信接口（USART、I2C、SPI）等。

这些外设和功能模块通过专用的总线结构与内核连接，可以实现各种不同的应用需求。

3. 存储器系统：STM32 MCU包含了不同类型的存储器，包括闪存、RAM和EEPROM。

闪存用于存储代码和数据，RAM用于临时存储数据，而EEPROM用于非易失性数据存储。

这些存储器可以支持程序执行和数据存储，保证了STM32 MCU的灵活性和可靠性。

4. 电源管理：STM32 MCU提供了先进的电源管理功能，包括低功耗模式和快速唤醒机制。

它可以根据应用需求选择不同功耗级别，从而优化能耗和性能之间的平衡。

5. 开发和调试工具：开发人员可以使用各种开发环境和工具，如Keil MDK、IAR Embedded Workbench等，进行STM32MCU的开发和调试。

这些工具提供了丰富的调试功能和开发资源，帮助开发人员快速完成嵌入式应用的开发和测试。

总而言之，STM32 MCU利用ARM Cortex-M内核、丰富的外设和功能模块、灵活的存储器系统以及强大的开发和调试工具，实现了高性能、低功耗、可靠的嵌入式系统设计和开发。

它在物联网、工业自动化、消费电子等领域得到了广泛应用。

stm32单片机的工作原理STM32单片机是一款广泛应用于嵌入式系统的微控制器，具有高性能、低功耗和丰富的外设资源等特点。

本文将详细介绍STM32单片机的工作原理，并对其各个部分进行解析。

一、概述STM32单片机是由意法半导体（STMicroelectronics）公司开发的一款32位微控制器。

它采用了先进的ARM Cortex-M内核，非常适用于嵌入式控制应用。

STM32单片机具有丰富的外设资源，如通用IO口、定时器、通信接口（如USART、SPI、I2C）等，可以满足不同应用的需求。

二、内核结构STM32单片机的内核结构采用了Harvard体系结构，主要由处理器核、存储器和总线组成。

处理器核负责指令执行和数据处理，存储器用于存储程序代码和数据，总线则用于连接处理器核和存储器。

1. 处理器核STM32单片机的处理器核采用了ARM Cortex-M系列的核心。

它具有强大的计算能力和高效的指令执行速度，支持多种指令集和调试接口，能够满足不同应用的需求。

处理器核负责执行存储在存储器中的程序代码，控制外设的操作，并根据指令完成相应的数据处理。

2. 存储器STM32单片机的存储器分为Flash存储器和RAM存储器两部分。

Flash存储器用于存储程序代码和常量数据，可在电源关闭后保持数据的不变性。

RAM存储器用于存储临时的变量和数据，速度较快但断电后数据会消失。

3. 总线STM32单片机的总线用于连接处理器核和存储器，同时也用于连接外设。

总线分为数据总线、地址总线和控制总线三部分。

数据总线用于传输数据，地址总线用于指定存储器或外设的地址，控制总线用于传递读写和控制信号。

三、外设资源STM32单片机具有丰富的外设资源，可以满足各种嵌入式控制应用的需求。

这些外设包括通用IO口、定时器、通信接口等。

1. 通用IO口通用IO口是STM32单片机最常用的外设之一，它可以配置为输入或输出，用于连接外部设备或传感器。

通用IO口的数量和类型取决于具体型号，一般都有多个引脚可供使用。

STM32中断优先级彻底讲解stm32目前支持的中断共为84个（16个内核+68个外部），16级可编程中断优先级的设置（仅使用中断优先级设置8bit中的高4位）和16个抢占优先级（因为抢占优先级最多可以有四位数）。

二：优先级推论stm32(cortex-m3)中有两个优先级的概念——抢占式优先级和响应优先级，有人把响应优先级称作'亚优先级'或'副优先级'，每个中断源都需要被指定这两种优先级。

具备低抢占市场式优先级的中断可以在具备高抢占市场式优先级的中断处理过程中被积极响应，即为中断嵌套，或者说低抢占市场式优先级的中断可以嵌套高抢占市场式优先级的中断。

当两个中断源的抢占式优先级相同时，这两个中断将没有嵌套关系，当一个中断到来后，如果正在处理另一个中断，这个后到来的中断就要等到前一个中断处理完之后才能被处理。

如果这两个中断同时到达，则中断控制器根据他们的响应优先级高低来决定先处理哪一个；如果他们的抢占式优先级和响应优先级都相等，则根据他们在中断表中的排位顺序同意先处置哪一个。

三：优先级分组既然每个中断源都须要被选定这两种优先级，就须要存有适当的寄存器位记录每个中断的优先级；在cortex-m3中定义了8个比特位用作设置中断源的优先级，这8个比特位在nvic应用领域中断与登位掌控递丛器（aircr）的中断优先级分组域中，可以存有8种分配方式，如下：所有8位用于指定响应优先级最低1十一位用作选定抢占市场式优先级，最高7十一位用作选定积极响应优先级最低2十一位用作选定抢占市场式优先级，最高6十一位用作选定积极响应优先级最低3十一位用作选定抢占市场式优先级，最高5十一位用作选定积极响应优先级最低4十一位用作选定抢占市场式优先级，最高4十一位用作选定积极响应优先级最低5十一位用作选定抢占市场式优先级，最高3十一位用作选定积极响应优先级最低6十一位用作选定抢占市场式优先级，最高2十一位用作选定积极响应优先级最低7十一位用作选定抢占市场式优先级，最高1十一位用作选定积极响应优先级这就是优先级分组的概念。

简述1STM32的输入输出管脚有下面8种可能的配置：（4输入+2输出+2复用输出）①浮空输入_IN_FLOATING②带上拉输入_IPU③带下拉输入_IPD(所谓上拉就是接一电阻到电源；下拉就是接一电阻到地。

也就是说带上拉就是口初始的时候是高电平，下拉就是低电平。

)④模拟输入_AIN⑤开漏输出_OUT_OD⑥推挽输出_OUT_PP⑦复用功能的推挽输出_AF_PP⑧复用功能的开漏输出_AF_OD1.1 I/O口的输出模式下，有3种输出速度可选(2MHz、10MHz和50MHz)，这个速度是指I/O口驱动电路的响应速度而不是输出信号的速度，输出信号的速度与程序有关（芯片内部在I/O口的输出部分安排了多个响应速度不同的输出驱动电路，用户可以根据自己的需要选择合适的驱动电路）。

通过选择速度来选择不同的输出驱动模块，达到最佳的噪声控制和降低功耗的目的。

高频的驱动电路，噪声也高，当不需要高的输出频率时，请选用低频驱动电路，这样非常有利于提高系统的EMI性能。

当然如果要输出较高频率的信号，但却选用了较低频率的驱动模块，很可能会得到失真的输出信号。

关键是GPIO的引脚速度跟应用匹配（推荐10倍以上？）。

比如：1.1.1 对于串口，假如最大波特率只需115.2k，那么用2M的GPIO的引脚速度就够了，既省电也噪声小。

1.1.2 对于I2C接口，假如使用400k波特率，若想把余量留大些，那么用2M的GPIO的引脚速度或许不够，这时可以选用10M的GPIO引脚速度。

1.1.3 对于SPI接口，假如使用18M或9M波特率，用10M的GPIO的引脚速度显然不够了，需要选用50M的GPIO的引脚速度。

输入模式。

1.4 所有端口都有外部中断能力。

为了使用外部中断线，端口必须配置成输入模式。

1.5 GPIO口的配置具有上锁功能，当配置好GPIO口后，可以通过程序锁住配置组合，直到下次芯片复位才能解锁。

2 在STM32中如何配置片内外设使用的IO端口首先，一个外设经过①配置输入的时钟和②初始化后即被激活(开启)；③如果使用该外设的输入输出管脚，则需要配置相应的GPIO端口（否则该外设对应的输入输出管脚可以做普通GPIO管脚使用）；④再对外设进行详细配置。

STM32单片机原理及应用一、STM32单片机的原理1. ARM Cortex-M核心架构：STM32单片机采用ARM Cortex-M系列的核心架构，包括Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4和Cortex-M7等，这些核心提供了高性能和低功耗的特性，适合于嵌入式系统应用。

2.外设接口：STM32单片机包含丰富的外设接口，包括通用输入输出（GPIO）、串口（USART）、SPI、I2C、定时器、PWM等，这些接口可满足各种应用的需求。

3.内存和存储器：STM32单片机具有不同容量的闪存和SRAM，闪存用于存储程序和数据，SRAM用于运行程序，同时还可扩展外部存储器（SD 卡、EEPROM等）。

4.时钟系统：STM32单片机采用多种时钟源，包括内部高精度时钟、外部晶振、外部时钟源等，可以根据实际应用需求选择合适的时钟源。

5.中断系统：STM32单片机支持多级中断系统，可以实现中断处理和优先级设置，提高系统的可靠性和实时性。

6.电源管理：STM32单片机具有多种电源管理功能，包括低功耗模式、待机模式、休眠模式等，可以实现节能和延长电池寿命的效果。

二、STM32单片机的应用1.工业自动化：STM32单片机广泛应用于工业控制领域，如PLC（可编程逻辑控制器）、运动控制、机器视觉、数据采集等，其丰富的外设接口和高性能特点可以满足复杂的控制需求。

2.智能家居：STM32单片机可用于智能家居系统中，如智能照明、智能门锁、温湿度控制等，通过与传感器和执行器的连接，实现智能化的家居管理。

3.物联网：STM32单片机具有低功耗、高集成度和丰富的通信接口，适用于物联网设备，如智能传感器、智能电表、智能城市等，与云平台的连接，实现数据的采集和远程控制。

4.汽车电子：STM32单片机可应用于汽车电子领域，如发动机控制单元（ECU）、车载娱乐系统、车身电子等，满足汽车电子对低功耗和高可靠性的要求。

5.医疗设备：STM32单片机被广泛应用于医疗设备，如血压计、血糖仪、心电图仪等，通过与传感器和显示器的连接，实现医疗数据的采集和显示。

STM32串⼝详解01、USART的特点USART是通⽤异步收发传输器（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)，通常称作UART，是⼀种异步收发传输器,是设备间进⾏异步通信的关键模块。

UART负责处理数据总线和串⾏⼝之间的串/并、并/串转换，并规定了帧格式；通信双⽅只要采⽤相同的帧格式和波特率，就能在未共享时钟信号的情况下，仅⽤两根信号线（Rx和Tx）就可以完成通信过程，因此也称为异步串⾏通信。

全双⼯异步通信。

⼩数波特率发⽣器系统，提供精确的波特率。

可配置的16倍过采样或8倍过采样，因⽽为速度容差与时钟容差的灵活配置提供了可能。

可编程的数据字长度（8位或者9位）；可配置的停⽌位（⽀持1或者2位停⽌位）；可配置的使⽤DMA多缓冲器通信。

单独的发送器和接收器使能位。

检测标志：①接受缓冲器②发送缓冲器空③传输结束标志多个带标志的中断源。

触发中断。

其他：校验控制，四个错误检测标志。

通信结构02、USART简介2.1、数据传输模型2.2、帧结构串⼝异步通信需要定义的参数①起始位②数据位（8位或者9位）③奇偶校验位（第9位）④停⽌位（1,15,2位）⑤波特率设置带奇偶校验的数据为就是9位1.数据包串⼝通讯的数据包由发送设备通过⾃⾝的TXD接⼝传输到接收设备得RXD接⼝，在协议层中规定了数据包的内容，具体包括起始位、主体数据（8位或9位）、校验位以及停⽌位，通讯的双⽅必须将数据包的格式约定⼀致才能正常收发数据。

2.波特率由于异步通信中没有时钟信号，所以接收双⽅要约定好波特率，即每秒传输的码元个数，以便对信号进⾏解码，常见的波特率有4800、9600、115200等。

STM32中波特率的设置通过串⼝初始化结构体来实现。

3.起始和停⽌信号数据包的⾸尾分别是起始位和停⽌位，数据包的起始信号由⼀个逻辑0的数据位表⽰，停⽌位信号可由0.5、1、1.5、2个逻辑1的数据位表⽰，双⽅需约定⼀致。