STM32固件库的学习及使用固件库编写工程模板

程序员文章站 2022-03-11 15:28:19

一、配置固件库在一个文件夹下建立如下子文件夹...

初识固件库

引用野火老师讲的初识固件库一节的课件

1-汇编编写的启动文件
startup_stm32f10x_hd.s:设置堆栈指针、设置PC指针、初始化中断向量表、配置系统时钟、对用C库函数_main最终去到C的世界

2-时钟配置文件
system_stm32f10x.c：把外部时钟HSE=8M，经过PLL倍频为72M。

3-外设相关的
stm32f10x.h：实现了内核之外的外设的寄存器映射
xxx：GPIO、USRAT、I2C、SPI、FSMC
stm32f10x_xx.c：外设的驱动函数库文件
stm32f10x_xx.h：存放外设的初始化结构体，外设初始化结构体成员的参数列表，外设固件库函数的声明

4-内核相关的
CMSIS - Cortex 微控制器软件接口标准
core_cm3.h：实现了内核里面外设的寄存器映射
core_cm3.c：内核外设的驱动固件库
NVIC(嵌套向量中断控制器)、SysTick(系统滴答定时器)
misc.h
misc.c

5-头文件的配置文件
stm32f10x_conf.h：头文件的头文件
//stm32f10x_usart.h
//stm32f10x_i2c.h
//stm32f10x_spi.h
//stm32f10x_adc.h
//stm32f10x_fsmc.h
…

6-专门存放中断服务函数的C文件
stm32f10x_it.c
stm32f10x_it.h
中断服务函数你可以随意放在其他的地方，并不是一定要放在stm32f10x_it.c
#include “stm32f10x.h” // 相当于51单片机中的 #include <reg51.h>
int main(void)
{
// 来到这里的时候，系统的时钟已经被配置成72M。
}

配置固件库

在一个文件夹下建立如下子文件夹

STM32固件库的学习及使用固件库编写工程模板
Doc：工程说明文件
LIbraries：添加的固件库文件
Project：建立的工程文件
User：自己编写的函数文件

在Keil中建立如下如下文件夹

STM32固件库的学习及使用固件库编写工程模板
STARTUP：启动文件所在位置
CMSIS：Cortex-M 软件接口标准（内核相关的文件）
FWLIB：固件库文件所在位置
USER：用户文件所在位置
DOC：工程说明文件所在位置

启动文件

启动文件简介

启动文件由汇编编写，是系统上电复位后第一个执行的程序。主要做了以下工作：
1、初始化堆栈指针SP=_initial_sp
2、初始化PC 指针=Reset_Handler
3、初始化中断向量表
4、配置系统时钟
5、调用C 库函数_main 初始化用户堆栈，从而最终调用main 函数去到C 的世界

启动文件的选择

不同型号的单片机用的启动文件不一样，有关每个启动文件的详细说明见下表
STM32固件库的学习及使用固件库编写工程模板

位带操作

位操作就是可以单独的对一个比特位读和写，在STM32 通过访问位带别名区来实现位操作。

在STM32 中，有两个地方实现了位带，一个是SRAM区的最低1MB 空间，令一个是外设区最低1MB 空间。这两个1MB 的空间除了可以像正常的RAM 一样操作外，他们还有自己的位带别名区，位带别名区把这1MB 的空间的每一个位膨胀成一个32 位的字，当访问位带别名区的这些字时，就可以达到访问位带区某个比特位的目的。

STM32固件库的学习及使用固件库编写工程模板

外设外带区的地址为：0X40000000~0X40100000，大小为1MB，这1MB 的大小在103系列大/中/小容量型号的单片机中包含了片上外设的全部寄存器，这些寄存器的地址为：0X40000000~0X40029FFF 。外设位带区经过膨胀后的位带别名区地址为：0X42000000~0X43FFFFFF，这个地址仍然在CM3 片上外设的地址空间中。

SRAM的位带区的地址为：0X2000 0000~X2010 0000，大小为1MB，经过膨胀后的位带别名区地址为：0X2200 0000~0X23FF FFFF，大小为32MB。操作SRAM 的比特位这个用得很少。

位带区和位带别名区地址转换

外设： AliasAddr == 0x42000000+ (A-0x40000000) * 8 * 4 +n * 4
（0X42000000 是外设位带别名区的起始地址，0x40000000 是外设位带区的起始地址，（A-0x40000000）表示该比特前面有多少个字节，一个字节有8 位，所以 * 8，一个位膨胀后是4 个字节，所以 * 4，n 表示该比特在A 地址的序号，因为一个位经过膨胀后是四个字节，所以也*4。）
SRAM： AliasAddr == 0x22000000+ (A-0x20000000) * 8 * 4 +n * 4
（分析同上）
公式合二为一，统一公式

#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x02000000+((addr & 0x00FFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))

addr & 0xF0000000 是为了区别SRAM还是外设，实际效果就是取出4 或者2，如果是外设，则取出的是4，+0X02000000 之后就等于0X42000000，0X42000000 是外设别名区的起始地址。如果是SRAM，则取出的是2，+0X02000000 之后就等于0X22000000，0X22000000 是SRAM别名区的起始地址。

addr & 0x00FFFFFF 屏蔽了高三位，相当于减去0X20000000 或者0X40000000，但是为什么是屏蔽高三位？因为外设的最高地址是：0X2010 0000，跟起始地址0X20000000 相减的时候，总是低5 位才有效，所以干脆就把高三位屏蔽掉来达到减去起始地址的效果，具体屏蔽掉多少位跟最高地址有关。SRAM 同理分析即可。<<5 相当于84，<<2 相当于*4，这两个我们在上面分析过。

如：

 #define GPIOB_ODR_Addr   (GPIOB_BASE+0x0c) #define PBout(bit)       *(unsigned int*)((GPIOB_ODR_Addr&0xf0000000)+0x02000000+((GPIOB_ODR_Addr&0x00ffffff)<<5)+(bit<<2)) #define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+0x08) #define PAin(bit)        *(unsigned int*)((GPIOA_IDR_Addr&0xf0000000)+0x02000000+((GPIOA_IDR_Addr&0x00ffffff)<<5)+(bit<<2)) #define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+0x08) #define PCin(bit)        *(unsigned int*)((GPIOC_IDR_Addr&0xf0000000)+0x02000000+((GPIOC_IDR_Addr&0x00ffffff)<<5)+(bit<<2))

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