STM32学习心得
赫丛奎
STM32基础功能和涉及到的库函数功能简介
1、GPIO
2、时钟
3、ADC
4、USART、
5、TIM/PWM
GPIO 是STM32最常用的设备之一。STM32可以提供最多达80个双向IO 口（视型号而定），他们分别布在A到E 这5个端口中。每个端口有16个GPIO。每个GPIO口都可以承受最大5V的管压降。通过
GPIO配置寄存器，开发人员可以把GPIO口配置成想要的工作模式，一共8 种可能的配置：（4 输入+2 输出+2复用输出）
①浮空输入_IN_FLOATING
②带上拉输入_IPU
③带下拉输入_IPD
④模拟输入_AIN
⑤开漏输出_OUT_OD
⑥推挽输出_OUT_PP
⑦复用功能的推挽输出_AF_PP
⑧复用功能的开漏输出_AF_OD
硬件电路如图，LED0和LED1分别通过一个1K的限流电阻连接在STM32的GPIO.2和GPIO.3上，另一端接GND
1、配置RCC寄存器组，使用PLL输出72MHz时钟；
2、配置GPIOA.2和GPIOA.3为推挽输出，最大翻转频率为50MHz
3、通过在GPIOA.2和GPIOA.3上输出高电平点亮LED，反之输出低电平熄灭LED
试验工程文件组详情
1、时钟源
在STM32中，共有5个时钟源：HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。
①、HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。
②、HSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接外
部时钟源，频率范围为4MHz~16MHz。
③、LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。
④、LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。
⑤、PLL为锁相环倍频输出，其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2。倍频可选择为2~16倍，但是其输出频率最
大不得超过72MHz。
40kHz的LSI供独立看门狗IWDG使用，或实时时钟RTC的时钟源。实时时钟RTC的时钟源还可以选择LSE，或者是HSE的128分频。RTC的时钟源通过RTCSEL[1:0]来选择。
、时钟源的选择
STM32带有内部RC振荡器，可以为内部PLL（锁相环）提供时钟，这样STM32依靠内部振荡器就可以再72MHZ的满速度状态运行，但是内部RC振荡器相比外部晶振来说不够准确，同时也不够稳定，所以在条件运行的情况下，建议尽量使用外部时钟源。
（1）高速外部振荡器
外部主时钟源主要作为Cortex-M3处理器和STM32外设的驱动时钟，一般称为高速外部振荡器（HSE OSC）。它可以来源于石英\陶瓷共振体或者通过用户提供。如果使用用户提供的时钟，则该时钟波形可以是方波，正弦波或者三角波，但是必须有50%左右的占空比，并且最大频率不能超过25MHZ。
（2）低速外部振荡器
STM32还可以使用第二个外部振荡器，一般称为低速外部振荡器（LSE OSC）。一般用于驱动实时时钟(RTC)以及窗口看门狗（IWDG）。像HSE一样，LSE也可以使用外部晶振或者用户自行供给；波形可以是方波，正弦波或者三角波，但是必须有50%左右的占空比。LSE的典型频率值为32.768KHZ，可以RTC提供准确的时钟频率，LSI和HSI一样不是很准确，建议使用LSE作为RTC时钟。
（3）时钟输出
PA8引脚可以配置为STM32微控制器的时钟输出引脚（MCO），
该引脚可以输出频率为内部时钟1/4的时钟脉冲。
、系统时钟SYSCLK
它是供STM32中绝大部分部件工作的时钟源。系统时钟可选择为PLL 输出、HSI或者HSE。系统时钟最大频率为72MHz，它通过AHB分频器分频后送给各模块使用，AHB分频器可选择1、2、4、8、16、64、128、256、512分频。其中AHB分频器输出的时钟送给5大模块使用：
①、送给AHB总线、内核、内存和DMA使用的HCLK时钟。
②、通过8分频后送给Cortex的系统定时器时钟。
③、直接送给Cortex的空闲运行时钟FCLK。
④、送给APB1分频器。APB1分频器可选择1、2、4、8、16分频，其输出一路供APB1外设使用(PCLK1，最大频率36MHz)，另一路送给定时器(Timer)2、3、4倍频器使用。该倍频器可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器2、3、4使用。
⑤、送给APB2分频器。APB2分频器可选择1、2、4、8、16分频，其输出一路供APB2外设使用(PCLK2，最大频率72MHz)，另一路送给定时器(Timer)1倍频器使用。该倍频器可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器1使用。另外，APB2分频器还有一路输出供ADC分频器使用，分频后送给ADC模块使用。ADC分频器可选择为2、4、6、8分频。
注意：
①、很多时钟带有使能控制，如AHB总线时钟、内核时钟、各
种APB1外设、APB2外设等等，使用某模块要先使能对应时钟。
②、定时器的倍频器，当APB的分频为1时，它的倍频值为1，否则它的倍频值就为2。
时钟程序
{
/* 这里是重置了RCC的设置，类似寄存器复位*/
RCC_DeInit();
/* 使能外部高速晶振*/
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
/* 等待高速晶振稳定*/
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
if (HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
/* 使能flash预读取缓冲区*/
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
令Flash处于等待状态，2是针对高频时钟的，这两句跟RCC没直接关系，可以暂且略过*/
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
/* HCLK = SYSCLK 设置高速总线时钟=系统时钟*/
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
/* PCLK2 = HCLK 设置低速总线2时钟=高速总线时钟*/
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
/* PCLK1 = HCLK/2 设置低速总线1的时钟=高速时钟的二分频*/
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
/* ADCCLK = PCLK2/6 设置ADC外设时钟=低速总线2时钟的六分频*/ RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
/* 利用锁相环讲外部8Mhz晶振9倍频到72Mhz */
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
使能锁相环*/
RCC_PLLCmd(ENABLE);
/* Wait till PLL is ready 等待锁相环输出稳定*/
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
{}
/* Select PLL as system clock source 将锁相环输出设置为系统时钟*/ RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
/* Wait till PLL is used as system clock source 等待校验成功*/
while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
{}
}
/* Enable FSMC, GPIOD, GPIOE, GPIOF, GPIOG and AFIO clocks */
使能外围接口总线时钟，注意各外设的隶属情况，不同芯片的分配不同，到时候查手册就可以
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE |
RCC_APB2Periph_GPIOF | RCC_APB2Periph_GPIOG |
RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
}
由上述程序可以看出系统时钟的设定是比较复杂的，外设越多，需要考虑的因素就越多。同时这种设定也是有规律可循的，设定参数也是有顺序规范的，这是应用中应当注意的，例如PLL的设定需要在使能之前，一旦PLL使能后参数不可更改。
一般性的时钟设置需要先考虑系统时钟的来源，是内部RC还是外部晶振还是外部的振荡器，是否需要PLL。然后考虑内部总线和外部总线，最后考虑外设的时钟信号。遵从先倍频作为CPU时钟，然后在由内向外分频，下级迁就上级的原则有点儿类似PCB制图的规范化要求，在这里也一样。
STM32芯片内部集成的12位ADC：
是一种逐次逼近型模拟数字转换器。
具有18个通道
可测量16个外部和2个内部信号源。
部分STM32使用2.4~3.6V外部独立电源。
转换精度达到1MHZ。
ADC系统各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行
引脚
开关控制及时钟选择
1、开关控制
通过设置ADC_CR2寄存器的ADON位可给ADC上电。当第一次设置ADON位时，它将ADC从断电状态下唤醒。ADC上电延迟一段时间后(tSTAB)，再次设置ADON位时开始进行转换。通过清除ADON位可以停止转换，并将ADC置于断电模式。在这个模式中，ADC几乎不耗电(仅几个μA)。
2、时钟选择
由时钟控制器提供的ADCCLK时钟和PCLK2(APB2时钟)同步。RCC 控制器为ADC时钟提供一个专用的可编程预分频器
转换模式
基本转换模式：
1、常规模式：①连续转换
2、注入模式
②单次转换
常规模式下，可以使ADC单个或部分通道轮流进行A/D转换，各通道转换次序也可以指定，一个通道在一个转换周期内可以进行多次转换，可以软件或硬件启动