STM32课件
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《STM32单片机仿真开发实例》教学课件 1.3 STM32的内部构造
其中尤以前两种启动方式最为常见：①从主闪存启动即正常运行用户编写的程序， ②从系统存储器启动即进入ST公司预置的BootLoader（启动加载程序），一般用于从 串口1下载用户程序（具体将在1.4部分介绍）。
对于STM32F103R6而言，BOOT0引脚即60号引脚，BOOT1引脚即28号引脚 （PB2）。
Peripherals（片上外设映射地址）位于Block2中，起始地址0x4000 0000。
由于STM32使用C语言开发程序，因此程序与数据的存储地址完全由编译器自动分 配，无需人为干预。
定义变量，比如：
int a=12; 编译器为变量a自动分配一个4字节的SRAM空间并赋予初值12。 定义常量，比如：
const int b=23;
当变量b为常量时，编译器为变量b自动分配一个4字节的ROM空间并赋予初值23。
1.3.2 STM32的启动（BOOT）模式
STM32F103系列单片机具有三种启动方式，如下表所示，分别为从Main Flash memory（主闪存）启动、从System memory（系统存储器）启动和从Embedded SRAM（内置静态随机存储器）启动。
1.3.3 时钟树
STM32片内外设较多，为了实 现低功耗设计，允许用户对各种 外设的时钟信号进行配置，由此 构成了如右图所示的时钟树。
STM32内部采用了PLL（ Phase-Locked Loop，锁相环）技 术，可以将总线频率最高倍频至 72MHz。
To be continued...
Flash ROM（用于存放程序）位于Block0中，地址范围0x0800 0000~0x0801 FFFF ，STM32F103R6地址范围0x0800 0000~0x0800 7FFF（共计32KB）;
对于STM32F103R6而言，BOOT0引脚即60号引脚，BOOT1引脚即28号引脚 （PB2）。
Peripherals（片上外设映射地址）位于Block2中，起始地址0x4000 0000。
由于STM32使用C语言开发程序，因此程序与数据的存储地址完全由编译器自动分 配，无需人为干预。
定义变量，比如：
int a=12; 编译器为变量a自动分配一个4字节的SRAM空间并赋予初值12。 定义常量，比如：
const int b=23;
当变量b为常量时，编译器为变量b自动分配一个4字节的ROM空间并赋予初值23。
1.3.2 STM32的启动（BOOT）模式
STM32F103系列单片机具有三种启动方式，如下表所示，分别为从Main Flash memory（主闪存）启动、从System memory（系统存储器）启动和从Embedded SRAM（内置静态随机存储器）启动。
1.3.3 时钟树
STM32片内外设较多，为了实 现低功耗设计，允许用户对各种 外设的时钟信号进行配置，由此 构成了如右图所示的时钟树。
STM32内部采用了PLL（ Phase-Locked Loop，锁相环）技 术，可以将总线频率最高倍频至 72MHz。
To be continued...
Flash ROM（用于存放程序）位于Block0中，地址范围0x0800 0000~0x0801 FFFF ，STM32F103R6地址范围0x0800 0000~0x0800 7FFF（共计32KB）;
stm32自学笔记PPT课件
第三章 键盘
• 下面在分析一下中断子函数：
• void EXTI0_IRQHandler(void)
•{
•
delay_ms(10);//消抖
Hale Waihona Puke •if(KEY2==1)
//按键2
•
{
•
LED0=!LED0;
•
LED1=!LED1;
•
}
•
EXTI->PR=1<<0; //PR，清除LINE0上的中断标志位 ,终端挂起寄存器组。
•
GPIOA->CRH|=0X80800000;
•
GPIOA->ODR|=1<<13; //PA13上拉,PA0默认下拉
•
GPIOA->ODR|=1<<15; //PA15上拉
•
Ex_NVIC_Config(GPIO_A,0,RTIR); //上升沿触发
•
Ex_NVIC_Config(GPIO_A,13,FTIR);//下降沿触发
• 3.建立.h文件，.h文件是用来保存一些宏定义和一些函 数声明的，这样能够使函数看起来更加清晰，所以在这 里一定要把各个.h函数的路径添加到工程里面。
第二章 跑马灯实验
• 主函数：
• int main(void)
•{
•
Stm32_Clock_Init(9); //系统时钟设置，把PLL设置为9，比如说当前的时钟为8Mhz，那
• JTAG_Set(JTAG_SWD_DISABLE);//关闭JTAG和SWD，在原理图上可以看 到PA13和PA15为键盘和JTAG与SWD所共用，而这两种方针接口，他们 和普通的IO口公用，当想使用普通IO口时，必须先把他们关闭。在这 个函数里面设置参数，如果为二进制数00，则代表全部使能，如果是 二进制数01，则是能SWD，如果是10，则表示全部关闭。JTAG是一种 国际标准测试协议，主要用于芯片内部的测试。
STM32ppt课件
12b ADC (1µs)
Temp sensor
* 只有在Flash大于256KB（包含）的芯片上才包括DAC, EMI (144 pins), I2S, SDIO
7
STM32F103 “增强型”系列
ARM Lite Hi-Speed Bus Matrix / Arbiter (max 72MHz)
Int. RC oscillators
32KHz + 8MHz
PLL
RTC / AWU
1x SDIO** 1x USB 2.0FS 1x bxCAN 2.0B
2x SPI/I2S**
1/2/4x USART/LIN Smartcard / IrDa Modem Control
1x SPI
1/2x I2C
ratio Up to 512KB
FLASH
“增强型”系列
Up to
2x12b ADC
72M Hz CPU
64KB SRA
M
EMI DAC **
(1µs)
Temp sensor
AC
USB CAN
I2S*
timer
SDI O*
“基本型”系列
36M Hz CPU
Up to 48KB SRA
M
EMI DAC **
6kB-64kB SRAM
20B Backup Regs
External Memory Interface**
Image Sensor**
Clock Control
Bridge
ARM Peripheral Bus Bridge
(max 36MHz)
2/3/5x 16-bit Timer
《STM32单片机仿真开发实例》教学课件 1.4 STM32的开发方式
硬件实物调试
软件仿真模拟
利用Flash Loader Demonstrator将程序下载
至单片机Flash ROM
利用Proteus仿真模拟
1.4.2 STM32CubeIDE简介
STM32CubeIDE是ST官方在2019年推出的STM32专用IDE。 STM32CubeIDE由原先两个工具软件整合而成：一个是ST公司在2016年推出的图 形化配置工具STM32CubeMX，；另一个是ST公司在2017年从Atollic收购的ARM编 程工具TrueSTUDIO，其主要功能是用于编写STM32程序代码。
1.4 STM32的程序开发方式
知识目标： 了解STM32的程序开发流程，了解与STM32程序开发相关的软件与硬件
知识。
1.4.1 STM32程序开发流程概述
利用STM32CubeIDE的图 形化配置工具生成工程目录
与初始化代码
利用STM32CubeIDE的代 码编辑工具编写程序并生成
HEX文件
STM32电路仿真软件采用了来自英国Labcenter公司出品的EDA工具Proteus，2016 年末Proteus 8.6中开始增加对STM32的支持，推荐使用Proteus 8.15及以上版本。
To be continued...
1.4.3 硬件实物调试简介
STM32可以通过ISP、ST-LINK、J-LINK三种途径下载程序，本课程主要介绍第一 种程序下载方式——ISP方式。该方式需要用到ST免费提供的Flash Loader
Demonstrator工具，并且需要在IDE中设定生成HEX文件（默认不生成HEX文件）。
1.4.4 软件仿真模拟简介
stm32PPt
ADC系统功能特性
– – – – – – – – – – – ADC开关控制 ADC时钟 ADC通道选择 ADC的转换模式 ADC的扫描模式 ADC的注入通道管理 间断模式 ADC的校准模式 可编程的通道采样时间 外部触发转换 DMA请求
中断
模拟看门狗
ADC的数据对齐
• ADC_CR2寄存器的ADC的数据对齐 ALIGN位选择转换后数据储存的对齐 方式。
• • •
//位复位寄存器 //锁定寄存器
通用I/O接口的编程方法
– 库函数：
• • • • • • • • • • • • • • • • • GPIO_DeInit函数 GPIO_AFIODeInit函数 GPIO_Init函数 GPIO_StructInit函数 GPIO_ReadInputDataBit函数 GPIO_ReadInputData函数 GPIO_ReadOutputDataBit函数 GPIO_ReadOutputData函数 GPIO_SetBits函数 GPIO_ResetBits函数 GPIO_WriteBit函数 GPIO_Write函数 GPIO_PinLockConfig函数 GPIO_EventOutputConfig函数 GPIO_EventOutputCmd函数 GPIO_PinRemapConfig函数 GPIO_EXTILineConfig函数
stm32嵌入式开发
第一讲：嵌入式系统开发概述
课程安排
– 何为嵌入式系统 – 嵌入式系统的特点及发展趋势 – 嵌入式系统的开发过程 – 如何成为嵌入式开发人员
何为嵌入式系统
– 嵌入式系统，英文全称为Embeded System。 – IEEE 的定义：嵌入式系统是“控制、监视或 者辅助装置、机器和设备运行的装置”。 – 业界普遍采用的定义：嵌入式系统是以应用 为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可 裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、 体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
《嵌入式系统》课件_STM32
Copyright 2012 杨词慧. All rights reserved.
2 STM32F103的硬件结构
2) GPIO（续）
单独的位设置或位清除
在单次APB2写操作里，可以只更改 一个或多个位。 通过对GPIOx_BSRR、GPIOx_BRR 中想要更改的位写’1’来实现的。没
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被选择的位将不被更改。
2 STM32F103的硬件结构
2) GPIO（续）
所有端口都有外部中断能力
如使用外部中断线，端口必须配置成
输入模式。
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启动：用户Flash、系统存储器、SRAM
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STM32F103xC, STM32F103xD and STM32F103xE >> Datasheet P12 performance line block diagram
2) GPIO（续）
外设的GPIO配置
Copyright 2012 杨词慧. All rights reserved.
>> Datasheet P110
2 STM32F103的硬件结构
2) GPIO（续）
GPIO寄存器
端口配置低寄存器(GPIOx_CRL) (x=A..E)
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2 STM32F103的硬件结构
2) GPIO（续）
单独的位设置或位清除
在单次APB2写操作里，可以只更改 一个或多个位。 通过对GPIOx_BSRR、GPIOx_BRR 中想要更改的位写’1’来实现的。没
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被选择的位将不被更改。
2 STM32F103的硬件结构
2) GPIO（续）
所有端口都有外部中断能力
如使用外部中断线，端口必须配置成
输入模式。
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启动：用户Flash、系统存储器、SRAM
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STM32F103xC, STM32F103xD and STM32F103xE >> Datasheet P12 performance line block diagram
2) GPIO（续）
外设的GPIO配置
Copyright 2012 杨词慧. All rights reserved.
>> Datasheet P110
2 STM32F103的硬件结构
2) GPIO（续）
GPIO寄存器
端口配置低寄存器(GPIOx_CRL) (x=A..E)
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嵌入式系统设计(STM32)第2讲资料课件
9. 名为PPP_GetFlagStatus的函数，其功能为检查外设PPP某标 志位被设置与否，例如：I2C_GetFlagStatus.
10. 名为PPP_ClearFlag的函数，其功能为清除外设PPP标志位， 例如：I2C_ClearFlag.
11. 名为PPP_GetITStatus的函数，其功能为判断来自外设PPP的 中断发生与否，例如：I2C_GetITStatus.
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC , ENABLE); n //RCC_APB2Periph_GPIOA GPIOA时钟 n //RCC_APB2Periph_GPIOB GPIOB时钟 n //RCC_APB2Periph_GPIOC GPIOC时钟 n //RCC_APB2Periph_GPIOD GPIOD时钟 n}
33
n /*设置低速AHB时钟（PCLK1）*/
n RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
n
//RCC_HCLK_Div2——APB1时钟 = HCLK / 2
n
/*设置FLASH存储器延时时钟周期数*/
n FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
67
68
2.4 工程模板的建立
2.4.1 ARM Cortex-M3处理器编程环境 需要准备的资料: n 1. STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0 (这是
n // PLL的输入时钟 = HSE时钟频率RCC_PLLMul_9，PLL输入时钟x9
n /*使能PLL */
10. 名为PPP_ClearFlag的函数，其功能为清除外设PPP标志位， 例如：I2C_ClearFlag.
11. 名为PPP_GetITStatus的函数，其功能为判断来自外设PPP的 中断发生与否，例如：I2C_GetITStatus.
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC , ENABLE); n //RCC_APB2Periph_GPIOA GPIOA时钟 n //RCC_APB2Periph_GPIOB GPIOB时钟 n //RCC_APB2Periph_GPIOC GPIOC时钟 n //RCC_APB2Periph_GPIOD GPIOD时钟 n}
33
n /*设置低速AHB时钟（PCLK1）*/
n RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
n
//RCC_HCLK_Div2——APB1时钟 = HCLK / 2
n
/*设置FLASH存储器延时时钟周期数*/
n FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
67
68
2.4 工程模板的建立
2.4.1 ARM Cortex-M3处理器编程环境 需要准备的资料: n 1. STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0 (这是
n // PLL的输入时钟 = HSE时钟频率RCC_PLLMul_9，PLL输入时钟x9
n /*使能PLL */
STM32考试复习(完整版)ppt课件
18
STM32 串口例程讲解
/*******************************************************************************
* Name : UART1_Configuration
*******************************************************************************/
//设置为下降沿中断
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
//中断使能，即开中断
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
//调用EXTI_Init固件库函数，将结构体写入EXTI相关寄存器中
}
13
STM32外部中断例程讲解
void EXTI0_IRQHandler(void) {
9
STM32外部中断例程讲解
void RCC_Configuration(void) {
SystemInit();
//系统时钟配置为72MHZ
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,
ENABLE);
//打开AFIO时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |
//配置输入脚PA0控制按键 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); }
STM32 串口例程讲解
/*******************************************************************************
* Name : UART1_Configuration
*******************************************************************************/
//设置为下降沿中断
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
//中断使能，即开中断
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
//调用EXTI_Init固件库函数，将结构体写入EXTI相关寄存器中
}
13
STM32外部中断例程讲解
void EXTI0_IRQHandler(void) {
9
STM32外部中断例程讲解
void RCC_Configuration(void) {
SystemInit();
//系统时钟配置为72MHZ
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,
ENABLE);
//打开AFIO时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |
//配置输入脚PA0控制按键 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); }
STM32单片机原理及应用PPT幻灯片课件
10
设计模式
基础型：做好需要专业的软硬件知识 智能型：在搭建的程序框架下设计 高级型：在操作系统管理下，专注应用。 介绍特色、扩展内容，比较学习。需要大家
课下认真消化资料，掌握基础内容。 STM32F10x参考手册_cn.pdf
11
二、硬件—特色接口
I/O
低功耗模式、定时器/计数器、输入捕获
7
实际工程应用的一般步骤
了解--- 背景:工艺流程,技术发展情况论述. 掌握---原理论述、同类方案比较。 设计--- 方案:系统框图,功能描述. 实现---软件流程、功能实现。
8
实际工程应用的一般步骤
9
一、STM32微控制器系列_cn.pdf
STM32的主要优点 ■ 使用ARM最新的、先进架构的Cortex-M3内核 ■ 优异的实时性能 ■ 杰出的功耗控制 ■ 出众及创新的外设 ■ 最大程度的集成整合 ■ 易于开发，可使产品 ■ 快速进入市场
IMUST B&E LAB5 ©
第一部分
STM32单片机原理及应用
6
需要掌握
掌握单片机的一般设计方法。 目前典型接口电路原理及应用。 开发环境Keil 及编程工具的使用。 能够设计建立基于单片机的系统。 设计完成一个基于STM32单片机的应用系统。
完成:系统描述,软硬件设计,调试结果并写出 报告。
引导程序,自展程序 (=bootstrap))
12
13
14
15
通用输入输出（General
） Purpose Input/Output
16
17
通用同步异步收发机 （Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter）
设计模式
基础型：做好需要专业的软硬件知识 智能型：在搭建的程序框架下设计 高级型：在操作系统管理下，专注应用。 介绍特色、扩展内容，比较学习。需要大家
课下认真消化资料，掌握基础内容。 STM32F10x参考手册_cn.pdf
11
二、硬件—特色接口
I/O
低功耗模式、定时器/计数器、输入捕获
7
实际工程应用的一般步骤
了解--- 背景:工艺流程,技术发展情况论述. 掌握---原理论述、同类方案比较。 设计--- 方案:系统框图,功能描述. 实现---软件流程、功能实现。
8
实际工程应用的一般步骤
9
一、STM32微控制器系列_cn.pdf
STM32的主要优点 ■ 使用ARM最新的、先进架构的Cortex-M3内核 ■ 优异的实时性能 ■ 杰出的功耗控制 ■ 出众及创新的外设 ■ 最大程度的集成整合 ■ 易于开发，可使产品 ■ 快速进入市场
IMUST B&E LAB5 ©
第一部分
STM32单片机原理及应用
6
需要掌握
掌握单片机的一般设计方法。 目前典型接口电路原理及应用。 开发环境Keil 及编程工具的使用。 能够设计建立基于单片机的系统。 设计完成一个基于STM32单片机的应用系统。
完成:系统描述,软硬件设计,调试结果并写出 报告。
引导程序,自展程序 (=bootstrap))
12
13
14
15
通用输入输出（General
） Purpose Input/Output
16
17
通用同步异步收发机 （Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter）
《STM32单片机仿真开发实例》教学课件 4.2 LED单灯闪烁之定时器延时(阻塞方式)
TCNT
PSC 1 = 7999+1 =1000S
fCLK
8
1ms
定时器一次溢出时间：
TOUT TCNT ( ARR 1) 1000 (999 1) 106 s 1s
本次任务需要用到的新的API函数有： ① 定时器启动函数（不开中断） HAL_TIM_Base_Start
例程：
//运行定时器TIM3 if( HAL_TIM_Base_Start(&htim3) != HAL_OK ) { Error_Handler(); }
例程：
__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,0); //将定时器TIM3当前计数值设定为0
② 获取定时器当前计数值宏 __HAL_TIM_GET_COUNTER
例程：
//读取定时器TIM3当前计数值 uint16_t cnt = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3);
为TIM3的计数脉冲，预分频参数保存在一个16位的寄存器TIM3_PSC（后简称PSC，
PreScale）之中，此时TIM3的计数脉冲周期TCNT和APB1 Timer clocks频率fCLK之间的
关系是：
TCNT
PSC 1 fCLK
STM32所有的定时器都是16位定时器，即计数范围为0~65535，我们可以根据实际
STM32F103R6内部仅保留 TIM1、TIM2、TIM3三个定时 器。
（2）定时器基本定时功能 定时器最基本的功能就是定时 ，本质上就是对周期性脉冲信号 进行计数。由于STM32时钟树结 构的复杂性，因此不同的定时器 未必采用相同的时钟信号源，详 见右图。
STM32的定时器具有三种不同的计数模式： ◆向上计数模式：从默认初始值0开始做加法计数，加到预设值，产生一次溢出事 件，自动复位至初始值0开始新一轮的计数，这也是定时器最常用的计数模式。 ◆向下计数模式：从设定初始值开始做减法计数，减到0，产生一次溢出事件，自 动复位至初始值ARR开始新一轮的计数。 ◆中央对齐计数模式：在默认初始值0与预设值之间，先做向上（加法）计数，再 做向下（减法）计数，完成一个计数周期之后产生一次溢出事件，接着进行新一轮的 计数。 通常采用向上计数模式。
第5章stm32单片机外部中断ppt课件
5.2.3 中断控制器
ICER[2]：全称Interrupt Clear-Enable Registers，是 一个中断清除使能寄存器组。
该寄存器组与ISER寄存器功能相反，用来清除某个 中断的使能位。由于NVIC的这些寄存器都是写1有 效的，写0是无效的。设置一组ICER 寄存器来清除 相应中断使能位。
5.2.1 中断源
ARM Coetex-M3内核共支持256个中断，其中16 个内部中断，240个外部中断和可编程的256级中断优 先级的设置。STM32目前支持的中断共84个（16个内 部+68个外部），还有16级可编程的中断优先级的设 置，仅使用中断优先级设置8bit中的高4位。
5.2.2 中断向量：表5-1 给出STM32F103中断向量表
5.3.2 中断优先级控制
响应优先级可设置为0到15级。 判断两个中断的优先级时： (1)先看抢占优先级的高低； (2)再看响应优先级的高低； (3)看中断通道向量地址。 一个系统使用一个组别就完全可以满足需要，在使 用一个组别后不要在系统中再改动组别。
5.3.2 中断优先级控制
假定设置中断优先级为组2，然后设置： 中断3（RTC中断）的抢占优先级为2，响应优先级为1。 中断6（外部中断0）的抢占优先级为3，响应优先级为0。 中断7（外部中断1）的抢占优先级为2，响应优先级为0。 求这3个中断的优先级顺序？ 上面例子中的中断3和中断7都可以打断中断6 的中断。而中 断7和中断3却不可以相互打断（这是因为他们的抢占优先级 是相同的）。
5.2.3 中断控制器
与NVIC相关的寄存器 在“stm32f10x_map.h” 文件中定义了一个结构 体，结构体的内容如下
STM32F103系列单片机 的中断系统在这些寄存 器的控制下有序执行。 了解这些中断寄存器的 含义，才能更好的理解 STM32单片机中断系统 的工作原理
第九章USART-STM32PPT课件
TX：发送数据输出引脚。 RX：接收数据输入引脚。 USART 数S据W寄_R存X器：(数US据A接RT收_引DR脚)只，有只低用于9 单位线有和效智；能卡模式，属于内部 USART_D引R脚包，含没了有已具发体送外的部数引据脚或。者接收到的数据。 USART_DnRRT实S际：是请包求含以了发两送个(R寄eq存u器es，t T一o个Se专n门d)，用n于表发示送低的电可平有效。 写 TDR，n一C个TS专：门清用除于以接发收送的(C可le读arRTDoRS。end)，n 表示低电平有效。 SCLK：发送器时钟输出引脚。这个引脚仅适用于同步模式。
.
8
STM32 外设接口模块
串口设置一般可以总结为如下几个步骤： 1、串口时钟使能（USART 1用APB2时钟）， GPIO 时钟使能 （APB2） 2、串口复位 USART_DeInit(USART1) 3、GPIO端口模式设置 （PA9、PA10） 4、串口参数初始化 （波特率、数据位、停止位、校验位等） 5、开启中断并且初始化 NVIC（如果需要开启中断才需要这个步 骤） 6、使能串口 USRRT_Cmd(USART1, ENABLE) 7、编写中断处理函数
通用同步异步收发器（ USART）提供了一种灵活的方法来与使用工业标准NRZ 异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。 它支持同步一路通信和半双工的单线通信，LIN，智能卡协议，IrDA和调制解调 器操作（ CTS/RTS）；允许多处理器通信，可以进行高速的数据通信。
任何USART双向通信都至少需要两个引脚：接收数据输入（ RX）和发送数据输 出（ TX）。 RX：串行数据输入。 TX：发送数据输出。当发送器使能的时候并且没有数据要发送，TX引脚是高电 平。
第九章 STM32 外设接口模块
.
8
STM32 外设接口模块
串口设置一般可以总结为如下几个步骤： 1、串口时钟使能（USART 1用APB2时钟）， GPIO 时钟使能 （APB2） 2、串口复位 USART_DeInit(USART1) 3、GPIO端口模式设置 （PA9、PA10） 4、串口参数初始化 （波特率、数据位、停止位、校验位等） 5、开启中断并且初始化 NVIC（如果需要开启中断才需要这个步 骤） 6、使能串口 USRRT_Cmd(USART1, ENABLE) 7、编写中断处理函数
通用同步异步收发器（ USART）提供了一种灵活的方法来与使用工业标准NRZ 异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。 它支持同步一路通信和半双工的单线通信，LIN，智能卡协议，IrDA和调制解调 器操作（ CTS/RTS）；允许多处理器通信，可以进行高速的数据通信。
任何USART双向通信都至少需要两个引脚：接收数据输入（ RX）和发送数据输 出（ TX）。 RX：串行数据输入。 TX：发送数据输出。当发送器使能的时候并且没有数据要发送，TX引脚是高电 平。
第九章 STM32 外设接口模块
第2章STM32单片机IO端口编程PPT课件
第19页/共73页
2、枚举类型ErrorStatus 在文件“stm32f10x_type.h”中，包含 typedef enum {ERROR=0, SUCCESS=! ERROR} ErrorStatus;
该语句，定义了新枚举类型名ErrorStatus，代表左侧定义的 枚举类型。
第20页/共73页
3、RCC_Configuration（复位和时钟设置）函数：在“HelloRobot.h”
中 枚举类型
变量
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
void RCC_Configuration(void)
{ /*将外设RCC寄存器组重新设置为默认值，即复位 。 RCC system reset*/ RCC_DeInit();
详见参考手册 V10_1 第P60
Backup domain control register (RCC_BDCR)
第17页/共73页
1、RCC复位和时钟配置寄存器组
编程时，时钟的具体配置是从RCC（Reset and Clock Configuration，复位和时钟配置）寄存器组开始。在固件库中，用结构体 RCC_TypeDef 定义 RCC寄存器组:
/* Enable peripheral clocks --------------------------------------------------*/ /* GPIOA, GPIOB and SPI1 clock enable */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div2);
第21页/共73页
stm32硬件平台展示PPT课件
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致谢
• 感谢评委组老师的提问与评价。本课题的研究探讨以及论文撰写以及修改经过了数次的修改。一直都是在 余老师的细心指导下进行的。可以说其中的每个环节都倾注了老师的智慧和心血。尤其是老师在设计方向 上的把关以及全力支持表示真挚的感谢。
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感谢您的观看！
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STM32硬件平台基板的基本结构包括如下模块
• 数码管接口 • led灯接口 • 矩阵键盘接口 • SD 接口 • CAN总线接口 • MAX232 接UART接口 • USB接口 • 扬声器接口 • 电源供电模块 • 复位和滤波模块 • JATG调试接口
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PCB的设计
• PCB的设计主要来源于对原理图的转换和生成。只要建立了正确的原理图，通过生成元器件就可以将原理 图上的元件都导入到PCB当中。然后就需要进行各个器件的排布和连线。通过对规则进行详细的设计后， 在进行布线，然后在检测其布线的合理性，并对其一一纠正。整体原理图和生成的PCB板图如下 ：
Cortex-M3处理器使用了ARM v7-M体系结构，是一个可综合的、高度
可配置的处理器。它包含了一个高效的哈佛结构三级流水线，可提供
1.25DMIPS/MHz的性能。在一个具有32个物理中断的标准处理器实现
上（0.13um Metro @50MHz），达到了突出的0.06mW/MHz能效比。
为降低器件成本，Cortex-M3处理器采用了与系统部件紧耦合的实现方
•
1 功能强大，外设丰富，兼容性高
•
2 良好的功耗控制，优秀的电源管理能力
•
3 低廉的成本
• 随着国内近些年电子设计的高速发展，以及大众对高性能电子产品的需求增大，我们势 必要使用更多的更好的芯片进行设计和开发。现今最热门的电子应用包括了汽车电子、 工业控制、医疗机械等传统方向；同时也包含了智能手机，GPS导航，电子书以及MID 等一系列的新兴的消费产品。在市面上这些高端的应用几乎都被各大国外企业所垄断， 开发民族电子产品是发展中国电子的根本。所以选择一款好的芯片就能够使复杂的开发 流程简化，从而达到事半功倍的效果。
致谢
• 感谢评委组老师的提问与评价。本课题的研究探讨以及论文撰写以及修改经过了数次的修改。一直都是在 余老师的细心指导下进行的。可以说其中的每个环节都倾注了老师的智慧和心血。尤其是老师在设计方向 上的把关以及全力支持表示真挚的感谢。
第31页/共32页
感谢您的观看！
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STM32硬件平台基板的基本结构包括如下模块
• 数码管接口 • led灯接口 • 矩阵键盘接口 • SD 接口 • CAN总线接口 • MAX232 接UART接口 • USB接口 • 扬声器接口 • 电源供电模块 • 复位和滤波模块 • JATG调试接口
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PCB的设计
• PCB的设计主要来源于对原理图的转换和生成。只要建立了正确的原理图，通过生成元器件就可以将原理 图上的元件都导入到PCB当中。然后就需要进行各个器件的排布和连线。通过对规则进行详细的设计后， 在进行布线，然后在检测其布线的合理性，并对其一一纠正。整体原理图和生成的PCB板图如下 ：
Cortex-M3处理器使用了ARM v7-M体系结构，是一个可综合的、高度
可配置的处理器。它包含了一个高效的哈佛结构三级流水线，可提供
1.25DMIPS/MHz的性能。在一个具有32个物理中断的标准处理器实现
上（0.13um Metro @50MHz），达到了突出的0.06mW/MHz能效比。
为降低器件成本，Cortex-M3处理器采用了与系统部件紧耦合的实现方
•
1 功能强大，外设丰富，兼容性高
•
2 良好的功耗控制，优秀的电源管理能力
•
3 低廉的成本
• 随着国内近些年电子设计的高速发展，以及大众对高性能电子产品的需求增大，我们势 必要使用更多的更好的芯片进行设计和开发。现今最热门的电子应用包括了汽车电子、 工业控制、医疗机械等传统方向；同时也包含了智能手机，GPS导航，电子书以及MID 等一系列的新兴的消费产品。在市面上这些高端的应用几乎都被各大国外企业所垄断， 开发民族电子产品是发展中国电子的根本。所以选择一款好的芯片就能够使复杂的开发 流程简化，从而达到事半功倍的效果。
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Flash I/F
CORTEXM3 CPU
•2V-3.6V 供电电压 •5V I/Os 电压容限 •出色的时钟安全模式 •带有唤醒功能的低功 耗模式 •内部RC •嵌入的RESET
72 MHz
ARM Lite Hi-Speed Bus Hi Matrix / Arbiter (max 72MHz)
32kB-512kB Flash Memory
Samples Dec 07 Production Q2 08
STM32F103Rx 256 K 64 KB RAM
STM32F103Vx 64 KB RAM
STM32F103Rx 128 K 20 KB RAM STM32F103C x 20 KB RAM STM32F103Cx 32 K 10 KB RAM
12b ADC (1µs) Temp sensor
11+ DMA 80% GPIO ratio Up to 512KB FLASH
* 只有在 只有在Flash大于 大于256KB（包含）的芯片上才包括 大于 （包含）的芯片上才包括DAC, EMI (144 pins), I2S, SDIO
STM32F103 “增强型”系列 增强型” 增强型
STM32系列介绍 系列介绍
• 管脚,软件和外设全线兼容 • FLASH
– 32KB,64KB,128KB,256K,512K
• RAM
– 6KB,10KB,20KB,32KB,64KB
• 封装
– LQFP-48/LQFP-64/LQFP-100/BGA-100
• 电压范围2.0到3.6V • I/O电压容限为5V
• 在LQFP100封装芯片的基础系统上只需要7个外
部无源器件
先进的外设
STM32采用双APB（先进外 设总线）结构，每条总线都 是高速APB总线（最高可到 CPU的频率）。 外设通过连接到这种总线结 构提高了外设的速度。
项目 USB USART SPI I2C GPIO PWM timer
速率 12Mbit/s Up to 4.5Mbit/s 18MHz(主和从) 400kHz 18MHz 72MHz时钟输入
(max 36MHz)
JTAG/SW Debug Nested vect IT Ctrl 1x Systic Timer DMA
3 to 11* Channels
Int. RC oscillators
32KHz + 8MHz
PLL
RTC / AWU 1x SDIO** 1x USB 2.0FS 1x bxCAN 2.0B 2x SPI/I2S**
12 Cycles (6 when Tail Chaining) Architecture Defined xPSR. 2 modes. Stacked regs (1 bank) Three
Undefined PSR. 6 modes. 20 Banked regs No
Cortex-M3 附加的特性
1/2/4x USART/LIN
ARM Peripheral Bus
•-40/+85°C（工业级 ° ）
Bridge 6x 16-bit PWM 16Synchronized AC Timer
2/3/5x 16-bit Timer
(max 72MHz)
Up to 16 Ext. ITs 32/49/80* I/Os 1x SPI 1x USART/LIN
Smartcard/IrDa Modem-Ctrl
2x Watchdog
(independent & window)
2x DAC** 2x 12-bit ADC
16 channels / 1Msps
Smartcard / IrDa Modem Control
0/1x SPI 1/2x I2C
*仅限144脚的封装
优点
• 可升级的体系结构 • 适用你所有的应用 • 给用户相同的“外观和感受” • 统一的软件和开发投入
Cortex-M3 处理器
集成了内核和高级系统外设的分级处理器 • Cortex-M3 内核 – 哈佛体系结构 – 拥有分支预测功能的三级流水线 – Thumb®-2 指令集和传统的 Thumb 指令集 – 带有 硬件除法和 单信号周期乘法的 ALU • Cortex-M3 处理器 – Cortex-M3 内核 – 可配置的中断控制器 – 总线矩阵 – 先进的调试组件 – 可选择的 MPU & ETM
32b 32b 32b 64b
1 1 1 3-7*
硬件除法
– UDIV&SDIV – 指令执行需要2到12周期，取决与被除数与除数 – 两者越相近指令完成越快 – 指令可以被中断（丢弃/重启）
Cortex-M3 VS ARM7: 主要参数比较
ARM7TDMI-S 体系结构 指令集 DMIPS/MHz 流水线 中断 中断响应时间 存储器印射 系统状态 睡眠模式 v4T ARM (32-bit) & Thumb (16-bit) 0.74 Thumb / 0.93 ARM 3-Stage FIQ / IRQ
–简化了跟踪调试接口的管脚 ，从9脚减少到 2 或 3脚 –硬件中断处理不需要汇编代码 –综合的原子位操作改进了数据存储 –扩展的数据观测点 & Flash 保护技术 –嵌入式的睡眠控制和掉电模式 –可选择的小型的存储器保护单元 (MPU) 和 嵌入式跟踪宏单元 (ETM)
高集成度
• 内置式的管理单元减少了对外部器件的需求：
24-42 Cycles (Depending on LSM)
Cortex-M3 v7M Thumb-2 (Merged 32/16-bit) 1.25 Thumb-2 3-Stage + Branch Speculation
NMI, SysTick and up to 240 interrupts. Integrated NVIC Interrupt Controller up to 1-255 Priorities
• 上电复位，低电压检测，掉电检测，带有独立时钟的看门狗计时
器
• 一个主晶振驱动整个系统
• 廉价的4-6MHz晶振驱动CPU，
USB和所有外设 • 嵌入式PLL生成各种频率 • 可选择的为RTC提供的32KHz晶振
• 嵌入式的8MHz RC可以被用作主时钟
• 8MHz, 1%精度的内部振荡器 • 40KHz的内部实时时钟
2xUSART 2x16-bit timer 1xSPI, 1xI2C USB, CAN, PWM 2xADC
STM32 通用平台
STM32 概念 标准的 ARMTM Cortex-M3 内核 高性能外设 提供两个完整的产品系列 开发工具以及软件支持
各系列产品 全面兼容
Tools Family Periphs Core
•相比于ARM7TDMI，Cortex-M3内核要快35%且减少了45%的代码
Cortex-M3 处理器概述
Cortex-M3 处理器概述
三级流水线
– 取指，解码和执行
单信号周期乘法
Source Destination Cycles
16b x 16b 32b x 16b 32b x 32b 32b x 32b
POR/PDR/ PVD brown out
“增强型”系列
Up to 72M 64KB EMI DAC Hz SRA * * CPU M
2x12b ADC (1µs) Temp sensor
USB CAN
AC timer
I2S*
SDI O*
“基本型”系列
Up to 36M 48KB EMI DAC Hz SRA * * CPU M
广泛的工具和固件库支持
最大减少设计时间
标准的 ARMTM 体系结构
– 成熟的体系，便于开发
世界范围内有广泛的第三方支持
– 大量的开发工具以供选择（ Keil, IAR, Raisonance,
Hitex ）
使用从ST获得的免费的固件库 使用从ST获得的免费的固件库 ST
Cortex-M3 处理器概述
•哈佛结构
•指令总线和数据总线分离，允许并行地取指和数据存储
•指令密度达到1.25DMIPS/MHz ，0.19mW/MHz •Thumb-2指令集拥有32位的性能和16位的代码密度 •单周期乘法和硬件除法 •Cortex-M3核内部集成了嵌入式高速中断控制器：
•低中断响应时间，最低可达6个CPU周期（内部中断） •从低功耗模式被唤醒也只需6个CPU 周期
STM32F103Rx 10 KB RAM
6 KB RAM*
0K 48 pins LQFP
6 KB RAM*
64 pins LQFP 100 pins LQFP/BGA
STM32R103Zx 64 KB RAM 144 pins LQFP/BGA
* 32kB devices exist w/o the CAN and USB, with 6kB of RAM
Power Supply
Reg 1.8V
POR/PDR/PVD XTAL oscillators
32KHz + 4~16MHz
6kB-64kB SRAM 20B Backup Regs External Memory Interface** Image Sensor** Clock Control Bridge ARM Peripheral Bus
72 MHz CORTEX- M3 CPU Wide offer • 32KB-512KB Flash • 6Kb-64KB RAMLQFP (77)(20x20)/BGA
STM32F10x的两条产品线 的两条产品线
CORTEXM3 CPU
•2V-3.6V 供电电压 •5V I/Os 电压容限 •出色的时钟安全模式 •带有唤醒功能的低功 耗模式 •内部RC •嵌入的RESET
72 MHz
ARM Lite Hi-Speed Bus Hi Matrix / Arbiter (max 72MHz)
32kB-512kB Flash Memory
Samples Dec 07 Production Q2 08
STM32F103Rx 256 K 64 KB RAM
STM32F103Vx 64 KB RAM
STM32F103Rx 128 K 20 KB RAM STM32F103C x 20 KB RAM STM32F103Cx 32 K 10 KB RAM
12b ADC (1µs) Temp sensor
11+ DMA 80% GPIO ratio Up to 512KB FLASH
* 只有在 只有在Flash大于 大于256KB（包含）的芯片上才包括 大于 （包含）的芯片上才包括DAC, EMI (144 pins), I2S, SDIO
STM32F103 “增强型”系列 增强型” 增强型
STM32系列介绍 系列介绍
• 管脚,软件和外设全线兼容 • FLASH
– 32KB,64KB,128KB,256K,512K
• RAM
– 6KB,10KB,20KB,32KB,64KB
• 封装
– LQFP-48/LQFP-64/LQFP-100/BGA-100
• 电压范围2.0到3.6V • I/O电压容限为5V
• 在LQFP100封装芯片的基础系统上只需要7个外
部无源器件
先进的外设
STM32采用双APB（先进外 设总线）结构，每条总线都 是高速APB总线（最高可到 CPU的频率）。 外设通过连接到这种总线结 构提高了外设的速度。
项目 USB USART SPI I2C GPIO PWM timer
速率 12Mbit/s Up to 4.5Mbit/s 18MHz(主和从) 400kHz 18MHz 72MHz时钟输入
(max 36MHz)
JTAG/SW Debug Nested vect IT Ctrl 1x Systic Timer DMA
3 to 11* Channels
Int. RC oscillators
32KHz + 8MHz
PLL
RTC / AWU 1x SDIO** 1x USB 2.0FS 1x bxCAN 2.0B 2x SPI/I2S**
12 Cycles (6 when Tail Chaining) Architecture Defined xPSR. 2 modes. Stacked regs (1 bank) Three
Undefined PSR. 6 modes. 20 Banked regs No
Cortex-M3 附加的特性
1/2/4x USART/LIN
ARM Peripheral Bus
•-40/+85°C（工业级 ° ）
Bridge 6x 16-bit PWM 16Synchronized AC Timer
2/3/5x 16-bit Timer
(max 72MHz)
Up to 16 Ext. ITs 32/49/80* I/Os 1x SPI 1x USART/LIN
Smartcard/IrDa Modem-Ctrl
2x Watchdog
(independent & window)
2x DAC** 2x 12-bit ADC
16 channels / 1Msps
Smartcard / IrDa Modem Control
0/1x SPI 1/2x I2C
*仅限144脚的封装
优点
• 可升级的体系结构 • 适用你所有的应用 • 给用户相同的“外观和感受” • 统一的软件和开发投入
Cortex-M3 处理器
集成了内核和高级系统外设的分级处理器 • Cortex-M3 内核 – 哈佛体系结构 – 拥有分支预测功能的三级流水线 – Thumb®-2 指令集和传统的 Thumb 指令集 – 带有 硬件除法和 单信号周期乘法的 ALU • Cortex-M3 处理器 – Cortex-M3 内核 – 可配置的中断控制器 – 总线矩阵 – 先进的调试组件 – 可选择的 MPU & ETM
32b 32b 32b 64b
1 1 1 3-7*
硬件除法
– UDIV&SDIV – 指令执行需要2到12周期，取决与被除数与除数 – 两者越相近指令完成越快 – 指令可以被中断（丢弃/重启）
Cortex-M3 VS ARM7: 主要参数比较
ARM7TDMI-S 体系结构 指令集 DMIPS/MHz 流水线 中断 中断响应时间 存储器印射 系统状态 睡眠模式 v4T ARM (32-bit) & Thumb (16-bit) 0.74 Thumb / 0.93 ARM 3-Stage FIQ / IRQ
–简化了跟踪调试接口的管脚 ，从9脚减少到 2 或 3脚 –硬件中断处理不需要汇编代码 –综合的原子位操作改进了数据存储 –扩展的数据观测点 & Flash 保护技术 –嵌入式的睡眠控制和掉电模式 –可选择的小型的存储器保护单元 (MPU) 和 嵌入式跟踪宏单元 (ETM)
高集成度
• 内置式的管理单元减少了对外部器件的需求：
24-42 Cycles (Depending on LSM)
Cortex-M3 v7M Thumb-2 (Merged 32/16-bit) 1.25 Thumb-2 3-Stage + Branch Speculation
NMI, SysTick and up to 240 interrupts. Integrated NVIC Interrupt Controller up to 1-255 Priorities
• 上电复位，低电压检测，掉电检测，带有独立时钟的看门狗计时
器
• 一个主晶振驱动整个系统
• 廉价的4-6MHz晶振驱动CPU，
USB和所有外设 • 嵌入式PLL生成各种频率 • 可选择的为RTC提供的32KHz晶振
• 嵌入式的8MHz RC可以被用作主时钟
• 8MHz, 1%精度的内部振荡器 • 40KHz的内部实时时钟
2xUSART 2x16-bit timer 1xSPI, 1xI2C USB, CAN, PWM 2xADC
STM32 通用平台
STM32 概念 标准的 ARMTM Cortex-M3 内核 高性能外设 提供两个完整的产品系列 开发工具以及软件支持
各系列产品 全面兼容
Tools Family Periphs Core
•相比于ARM7TDMI，Cortex-M3内核要快35%且减少了45%的代码
Cortex-M3 处理器概述
Cortex-M3 处理器概述
三级流水线
– 取指，解码和执行
单信号周期乘法
Source Destination Cycles
16b x 16b 32b x 16b 32b x 32b 32b x 32b
POR/PDR/ PVD brown out
“增强型”系列
Up to 72M 64KB EMI DAC Hz SRA * * CPU M
2x12b ADC (1µs) Temp sensor
USB CAN
AC timer
I2S*
SDI O*
“基本型”系列
Up to 36M 48KB EMI DAC Hz SRA * * CPU M
广泛的工具和固件库支持
最大减少设计时间
标准的 ARMTM 体系结构
– 成熟的体系，便于开发
世界范围内有广泛的第三方支持
– 大量的开发工具以供选择（ Keil, IAR, Raisonance,
Hitex ）
使用从ST获得的免费的固件库 使用从ST获得的免费的固件库 ST
Cortex-M3 处理器概述
•哈佛结构
•指令总线和数据总线分离，允许并行地取指和数据存储
•指令密度达到1.25DMIPS/MHz ，0.19mW/MHz •Thumb-2指令集拥有32位的性能和16位的代码密度 •单周期乘法和硬件除法 •Cortex-M3核内部集成了嵌入式高速中断控制器：
•低中断响应时间，最低可达6个CPU周期（内部中断） •从低功耗模式被唤醒也只需6个CPU 周期
STM32F103Rx 10 KB RAM
6 KB RAM*
0K 48 pins LQFP
6 KB RAM*
64 pins LQFP 100 pins LQFP/BGA
STM32R103Zx 64 KB RAM 144 pins LQFP/BGA
* 32kB devices exist w/o the CAN and USB, with 6kB of RAM
Power Supply
Reg 1.8V
POR/PDR/PVD XTAL oscillators
32KHz + 4~16MHz
6kB-64kB SRAM 20B Backup Regs External Memory Interface** Image Sensor** Clock Control Bridge ARM Peripheral Bus
72 MHz CORTEX- M3 CPU Wide offer • 32KB-512KB Flash • 6Kb-64KB RAMLQFP (77)(20x20)/BGA
STM32F10x的两条产品线 的两条产品线