《基于STM32的嵌入式系统原理与设计 教学课件 卢有亮 第3章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于STM32的嵌入式系统原理与设计 教学课件 卢有亮 第3章（105页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、在线教务辅导网：http:/,教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网,QQ:349134187 或者直接输入下面地址：,http:/,基于STM32的嵌入式系统原理与设计 第三章 STM32软件开发,主讲教师: EMAL: 博客：http:/ 交流论坛：http:/ 开发板和教程： http:/ PPT原作者：卢有亮 有修改请发修改稿到论坛以更有利于其他人教学！,要点,STM32软件开发环境,从无到有构建我的第一个工程,GPIO寄存器、库函数操作，中断编程及实例,SPI 与I2C、SPI FLASH、TF卡编程及文件系统实例,液晶屏及触摸屏编程、汉字及图片输出实例,ADC和DAC编程及实例
2、,定时器编程及实例,网络编程及uIP应用实例,串口、DMA编程及实例,第三章 STM32软件开发,本章在最开始介绍STM32软件开发的环境，即开发软件MDK Keil及相关的下载，调试器。为了快速入门，给出第一个基于库函数设计的工程的全部详细流程，读者按照这个流程就可以快速构建基于库函数的工程，并学会下载和在线调试。 之后按功能分类，依次学习GPIO接口编程、异步串行通信USART编程、定时器编程、SPI接口编程、TF卡编程、I2C接口编程、ADC和DAC编程、FSMC液晶控制编程、网络编程等内容。对应的代码可以在交流论坛下载。 所有例程在亮点STM32开发板验证通过。,3.1 STM32软件
3、开发环境,MDK KEIL,要进行STM32的软件开发，除了具备必须的C语言能力，还需要掌握其开发工具MDK Keil。Keil软件的英文全称为 Keil ARM Microcontroller Development Kit tools，即Keil ARM 微控制器开发套件，其核心功能为可以为ARM和基于Cortex-M处理器的器件（STM32）创建和编写、编译C 和 C+ 代码，并支持在线调试、仿真等功能。 MDK（Microcontroller Development Kit）即微控制器开发套件，Keil就是这个软件的名字。,3.1 STM32软件开发环境 3.1.1 MDK Keil开
4、发环境,MDK KEIL,3.1 STM32软件开发环境 3.1.2 串口编程软件ISP,P74-76图3-2to3-6,程序设计和编译好之后，可以通过串口下载到目标板。ISP就能实现这一功能。现在市面上的开发板都提供串口下载的接口，且一般都是MiniUSB接口的，在板子上将USB转串口，亮点开发板也是这样的。通过串口下载直接方便快速。 ISP是在系统编程的英文缩写（In-System Programming），在线编程的意思。通过ISP,可以不用插拔芯片，也不需要编程器，就可以在目标板（例如亮点STM32开发板或读者设计的目标板）上直接编程（写FLASH）。,3.1 STM32软件开发环境
5、3.1.3 在线调试工具JLINK,P76,在MDK环境下编写的软件可以虚拟调试，也就是脱离开硬件，在PC机的WINDOWS环境下跑跑。但这样只能检查程序的基本流程，不能查看到存储器、寄存器的值，也看不到硬件的反应。脱离开硬件的调试意义不是特别大。怎么办呢？ JLINK就是为支持在线调试而生的，使用JLINK连接到目标板，在MDK下就可以单步运行程序以及设置断点等，而程序的运行结果在硬件上能完全反映！,3.1 STM32软件开发环境 3.1.3 在线调试工具JLINK,P76,3.1 STM32软件开发环境 3.1.3 在线调试工具JLINK,P76,步骤 1.链接JLINK 2.”目标选项”
6、-”调试”，选择设备类型 （图3-7） 3.按“设置”进入JLINK的设置（P77 图3-8） 4.选择”flash下载”页框，配置目标板类型 (P78图3-9) 5.配置“UTILITY”页框 （P78 图3-10）,3.1 STM32软件开发环境 3.1.3 在线调试工具JLINK,P76,步骤 6.设置断点，进入调试（P79 图3-11） 7.单步运行（P79 图3-12） 8.全速执行到断点（P80 图3-13） 提示:可以通过加入观察窗和内存窗口（在VIEW）子菜单下会帮助观察。,3.2 使用固件库开发我的第一个工程,P81,3.2.1 获取和理解固件库,P81,3.2.1 获取和理
7、解固件库,P81,固件库 1_htmresc目录下是ST的图标，跟开发完全无关。 2. Library目录是库文件的家，包含系统文件和大量的头文件、源文件 1）CMSIS子目录2)STM32F10x_StdPeriph_Driver子目录 3. Project下是例子程序，可以通过学习这些例程来入门提高，再者可以根据这些例程进行修改来快速构建自己的工程。 4. UTILITY下的官方评估板文件,1建立工作目录和子目录，拷贝库文件图（3-18） 2.建立和配置工程文件1)新建工程（图3-19）2) 器件选型（图3-20）3)选择是否复制启动文件（图3-21）4)分组管理（图3-23 24 25
8、26 27）5)配置工程（图3-28 29 30） 3. 编写代码新建和编辑main.c(图3-31 32 代码3-1)4. 编译代码（图3-33） 和查看编译后的结果（图3-34 35）,3.2.2 我的第一个工程,5下载到开发板图（3-36 3-37） 6.用JLINK调试图3-38到3-45通过这一部分的学习，读者应该掌握了基于库函数建立工程的基本步骤，掌握整个代码开发、编译到下载调试的过程。,3.2.2 我的第一个工程,GPIO寄存器包括： 2个32位的配置寄存器GPIOx_CRL,GPIOx_CRH 2个32位的数据寄存器GPIOx_IDR,GPIOx_ODR 1个32位的置位/复位
9、寄存器GPIOx_BSRR 1个16位的复位寄存器GPIOx_BRR 一个32位的锁定寄存器GPIOx_LCKR。 以上所有寄存器不允许按位访问或字节访问，必须按32位字访问。,3.3 操作GPIO和管理中断 3.3.1 GPIO寄存器,32位的配置寄存器GPIOx_CRL,GPIOx_CRH,3.3 操作GPIO和管理中断 3.3.1 GPIO寄存器,32位的数据寄存器GPIOx_IDR,GPIOx_ODR,3.3 操作GPIO和管理中断 3.3.1 GPIO寄存器,1个32位的置位/复位寄存器GPIOx_BSRR,3.3 操作GPIO和管理中断 3.3.1 GPIO寄存器,1个16位的复位
10、寄存器GPIOx_BRR,3.3 操作GPIO和管理中断 3.3.1 GPIO寄存器,GPIO库函数一览表（3-2） 1）GPIO初始化函数GPIO_Init 2）读取指定端口管脚的输入GPIO_ReadInputDataBit 3）读取指定端口的输入GPIO_ReadInputData 4）设置指定端口的端口位GPIO_SetBits 5）清零指定端口的端口位GPIO_ResetBits 6）向指定GPIO数据端口写入数据 GPIO_Write 7） 选择GPIO管脚用作事件输出 GPIO_EventOutputConfig 8）使能或者失能事件输出GPIO_EventOutputCmd 9
11、）改变指定管脚的映射 GPIO_PinRemapConfig 10）选择GPIO管脚用作外部中断线路 GPIO_EXTILineConfig,3.3 操作GPIO和管理中断 3.3.2 GPIO库函数,NVIC库函数一览表（3-4） P1071）设置优先级分组：先占优先级和从优先级NVIC_PriorityGroupConfig 2）NVIC初始化函数NVIC_Init,3.3 操作GPIO和管理中断 3.3.3 嵌套向量中断控制器NVIC库函数,3.3 操作GPIO和管理中断 3.3.5 带按键控制的流水灯实验,3.3 操作GPIO和管理中断 3.3.5 带按键控制的流水灯实验,3.3 操作
12、GPIO和管理中断 3.3.5 带按键控制的流水灯实验,3.3 操作GPIO和管理中断 3.3.5 带按键控制的流水灯实验,3.3 操作GPIO和管理中断 3.3.5 带按键控制的流水灯实验,实现1）主程序 P110 （代码3-2）2）时钟使能函数clock_config的实现（代码3-3）3）LED和蜂鸣器端口配置函数led_init的实现（代码3-4 3-5）4）按键初始化函数key_init的实现 （代码3-6）5）中断配置函数exti_config的实现 （代码3-7）6）中断服务程序的实现（代码3-8）,3.4 串口通信和DMA编程 3.4.1 串行通信USART库函数,串行通信库函
13、数在“stm32f10x_usart.h”中声明,在“stm32f10x_usart.c”中实现。外设库函数文件USART库函数（表3-6）.,3.4 串口通信和DMA编程 3.4.2一个串口发送和中断接收例程的实现,1.串口初始化函数. 代码3-9,3.4 串口通信和DMA编程 3.4.2一个串口发送和中断接收例程的实现,2.修改主程序在上一节代码3-2（P110）的基础上，在代码exti_config();之后增加uart2_init(9600)；即可。另外，在代码bp_config.h中需包含usart.h这个头文件。,3.4 串口通信和DMA编程 3.4.2一个串口发送和中断接收例程的
14、实现,3.写中断服务程序 代码3-10 4.编译下载将代码编译后，下载到目标板。计算机通过串口线连接到目标板的串口2（计算机TXD连目标板串口2的RXD，计算机RXD连目标板串口2的TXD，计算机地接目标板数字地）。当在计算机上用串口调试助手或超级终端等工具，向目标板发送字符的时候，会收到目标板发回的字符！,3.4.4 使用DMA和双缓冲兵乓操作实现串口接收发送,P119 图3-52 DMA方式串行通信双缓冲乒乓操作图示,3.4.4 使用DMA和双缓冲兵乓操作实现串口接收发送,1.添加DMA配置代码 (代码3-11) 2.修改时钟配置和中断配置代码(代码3-12) 3.实现DMA中断服务程序
15、(代码3-13) 4实现主程序(代码3-14),3.4.4 使用DMA和双缓冲兵乓操作实现串口接收发送,5执行效果 将代码下载到亮点STM32开发板，并在PC端运行串口调试助手。串口调试助手的设置及发送和接收到的数据如图3.53。,3.5 SPI与I2C编程,本节的内容是编程实现SPI及I2C，以及利用SPI和I2C访问具备该类接口的器件SPI FLASH、TF卡及EEPROM。 在SPI部分，使用SPI实现对SPI接口的串行FLASH （W25Q64）的编程以及对TF(Micro SD)卡的编程，然后是FAT32文件格式的编程实现。 在I2C部分实现对E2PROM的编程。,3.5.1 SPI
16、库函数,SPI库函数在“stm32f10x_spi.h”中声明,在“stm32f10x_spi.c”中实现。外设库函数文件SPI库函数见表3-8（P126）,3.5.2 SPI FLASH原理,1.SPI FLASH基本结构 以W25Q64为例 有32K个256B的页页 扇区 块 2 控制和状态寄存器 表3-9 W25Q64控制和状态寄存器 3.数据读写实现页编程指令时序（P128 图3-54 ）页编程代码（P128 代码3-15）无校验的写数据函数实现（P219 代码3-16）读数据时序（P129 图3-55）读数据代码 （P130 代码3-17）,3.5.3 SPI FLASH编程实验,实验内容： 1.初始化SPI接口 2错 3.向SPIFALSH地址0x12AB00开始写一串字符，再读出比较判断是否与写入的一致 4.向SPIFALSH地址0x12AB00开始写连续9999个字节，第一次写0，写完后读出中间一个字节,如果为0则正确；然后写9999个1再读出判断。当写完255后再从0开始直到永远 。.读取SPIFLASH的ID，如果正确继续，否则报错。,
