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如何玩转STM32-F429系列

372 STM32

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 如何玩转STM32-F429系列 0
2021-10-13 06:45:39　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答江左盟该类别下有 32 个回答。邀请回答爱与友人该类别下有 32 个回答。邀请回答举报张娟相关推荐 • 如何零死角玩转STM32-F429系列 639 • 如何玩转STM32-F429系列控制器？ 1325 • 如何零死角玩转STM32-F429系列？ 1001 • 求“零死角玩转 STM32—F429”例程？ 4639 • 如何为stm32-f429启用类似SWD/SWO printf()的调试功能？ 155 • stm32f429怎么移植linux系统？ 374 • 如何利用STM32F401VE对F429系列芯片进行Proteus仿真 4205 • stm32f429系列和lpc1769哪个抗干扰好一些？ 242 • STM32F429VE的后缀VE是什么意思？ 5708 • 有关STM32F429I-DISCO的基本知识汇总 1196 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 第9章初识STM32固件库全套200集视频教程和1000页PDF教程请到秉火论坛下载：www.firebbs.cn 野火视频教程优酷观看网址：http://i.youku.com/firege 本章参考资料：《STM32F4xx参考手册》、《STM32F4xx规格书》、《Cortex-M3权威指南》, STM32标准库帮助文档：《stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm》。在上一章中，我们构建了几个控制GPIO外设的函数，算是实现了函数库的雏形，但GPIO还有很多功能函数我们没有实现，而且STM32芯片不仅仅只有GPIO这一个外设。如果我们想要亲自完成这个函数库，工作量是非常巨大的。ST公司提供的标准软件库，包含了STM32芯片所有寄存器的控制操作，我们直接学习如何使用ST标准库，会极大地方便控制STM32芯片。 9.1 CMSIS标准及库层次关系因为基于Cortex系列芯片采用的内核都是相同的，区别主要为核外的片上外设的差异，这些差异却导致软件在同内核，不同外设的芯片上移植困难。为了解决不同的芯片厂商生产的Cortex微控制器软件的兼容性问题，ARM与芯片厂商建立了CMSIS标准(Cortex MicroController Software Interface Standard)。所谓CMSIS标准，实际是新建了一个软件抽象层。见图 91。图 91 CMSIS架构 CMSIS标准中最主要的为CMSIS核心层，它包括了：  内核函数层：其中包含用于访问内核寄存器的名称、地址定义，主要由ARM公司提供。  设备外设访问层：提供了片上的核外外设的地址和中断定义，主要由芯片生产商提供。可见CMSIS层位于硬件层与操作系统或用户层之间，提供了与芯片生产商无关的硬件抽象层，可以为接口外设、实时操作系统提供简单的处理器软件接口，屏蔽了硬件差异，这对软件的移植是有极大的好处的。STM32的库，就是按照CMSIS标准建立的。 9.1.1 库目录、文件简介 STM32标准库可以从官网获得，也可以直接从本书的配套资料得到。本书讲解的例程全部采用1.5.1库文件。以下内容请大家打开STM32标准库文件配合阅读。解压库文件后进入其目录： "STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.5.1" 软件库各文件夹的内容说明见图 92。图 92 ST标准库目录：STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.5.1  Libraries：文件夹下是驱动库的源代码及启动文件。  Project ：文件夹下是用驱动库写的例子和工程模板。  Utilities：包含了基于ST官方实验板的例程，以及第三方软件库，如emwin图形软件库、fatfs文件系统。  MCD-ST Liberty…：库文件的License说明。  Release_Note.html:：库的版本更新说明。  stm32f4xx_dsp_stdperiph…：库帮助文档，这是一个已经编译好的HTML文件，主要讲述如何使用驱动库来编写自己的应用程序。说得形象一点，这个HTML就是告诉我们：ST公司已经为你写好了每个外设的驱动了，想知道如何运用这些例子就来向我求救吧。不幸的是，这个帮助文档是英文的，这对很多英文不好的朋友来说是一个很大的障碍。但这里要告诉大家，英文仅仅是一种工具，绝对不能让它成为我们学习的障碍。其实这些英文还是很简单的，我们需要的是拿下它的勇气。在使用库开发时，我们需要把libraries目录下的库函数文件添加到工程中，并查阅库帮助文档来了解ST提供的库函数，这个文档说明了每一个库函数的使用方法。进入Libraries文件夹看到，关于内核与外设的库文件分别存放在CMSIS和STM32F4xx_StdPeriph_Driver文件夹中。先看看CMSIS文件夹。 STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.5.1LibrariesCMSIS文件夹下内容见图 93。图 93 CMSIS文件夹内容目录：LibrariesCMSIS 其中Device与Include中的文件是我们使用得最多的，先讲解这两个文件夹中的内容。 1. Include文件夹在Include文件夹中包含了的是位于CMSIS标准的核内设备函数层的Cortex-M核通用的头文件，它们的作用是为那些采用Cortex-M核设计SOC的芯片商设计的芯片外设提供一个进入内核的接口，定义了一些内核相关的寄存器(类似我们前面写的stm32f4xx.h文件，但定义的是内核部分的寄存器)。这些文件在其它公司的Cortex-M系列芯片也是相同的。至于这些功能是怎样用源码实现的，可以不用管它，只需把这些文件加进我们的工程文件即可，有兴趣的朋友可以深究，关于内核的寄存器说明，需要查阅《cortex_m4_Technical Reference Manual》及《Cortex™-M4内核参考手册》文档，《STM32参考手册》只包含片上外设说明，不包含内核寄存器。我们写STM32F4的工程，必须用到其中的四个文件：core_cm4.h、core_cmFunc.h、corecmInstr.h、core_cmSimd.h，其它的文件是属于其它内核的，还有几个文件是DSP函数库使用的头文件。 core_cm4.c文件有一些与编译器相关条件编译语句，用于屏蔽不同编译器的差异。里面包含了一些跟编译器相关的信息，如："__CC_ARM "(本书采用的RVMDK、KEIL)，"__GNUC__ "(GNU编译器)、"ICC Compiler" (IAR编译器)。这些不同的编译器对于C嵌入汇编或内联函数关键字的语法不一样，这段代码统一使用"__ASM、__INLINE"宏来定义，而在不同的编译器下，宏自动更改到相应的值，实现了差异屏蔽，见代码清单91。代码清单91：core_cm3.c文件中对编译器差异的屏蔽 1 #if defined ( __CC_ARM ) 2 #define __ASM __asm /!< asm keyword for ARM Compiler / 3 #define __INLINE __inline /!< inline keyword for ARM Compiler/ 4 #define __STATIC_INLINE static __inline 5 6 #elif defined ( __GNUC__ ) 7 #define __ASM __asm /!< asm keyword for GNU Compiler / 8 #define __INLINE inline /!< inline keyword for GNU Compiler / 9 #define __STATIC_INLINE static inline 10 11 #elif defined ( __ICCARM__ ) 12 #define __ASM __asm /!< asm keyword for IAR Compiler / 13 /!< inline keyword for IAR Compiler. / 14 #define __STATIC_INLINE static inline 15 #define __INLINE inline 16 17 #elif defined ( __TMS470__ ) 18 #define __ASM __asm /!< asm keyword for TI CCS Compiler / 19 #define __STATIC_INLINE static inline 20 21 #elif defined ( __TASKING__ ) 22 #define __ASM __asm /!< asm keyword for TASKING Compiler / 23 #define __INLINE inline /!< inline keyword for TASKING Compiler / 24 #define __STATIC_INLINE static inline 25 26 #elif defined ( __CSMC__ ) 27 #define __packed 28 #define __ASM _asm /!< asm keyword for COSMIC Compiler / 29 /use -pc99 on compile line !< inline keyword for COSMIC Compiler / 30 #define __INLINE inline 31 #define __STATIC_INLINE static inline 32 33 #endif 较重要的是在core_cm4.c文件中包含了"stdint.h"这个头文件，这是一个ANSI C 文件，是独立于处理器之外的，就像我们熟知的C语言头文件"stdio.h"文件一样。位于RVMDK这个软件的安装目录下，主要作用是提供一些类型定义。见代码清单92。代码清单92：stdint.c文件中的类型定义 1. /* exact-width signed integer types / 2. typedef* signed char int8_t; 3. typedef signed short int int16_t; 4. typedef signed int int32_t; 5. typedef signed __int64 int64_t; 6. 7. /* exact-width unsigned integer types / 8. typedef* unsigned char uint8_t; 9. typedef unsigned short int uint16_t; 10. typedef unsigned int uint32_t; 11. typedef unsigned __int64 uint64_t; 这些新类型定义屏蔽了在不同芯片平台时，出现的诸如int的大小是16位，还是32位的差异。所以在我们以后的程序中，都将使用新类型如uint8_t 、uint16_t等。在稍旧版的程序中还经常会出现如u8、u16、u32这样的类型，分别表示的无符号的8位、16位、32位整型。初学者碰到这样的旧类型感觉一头雾水，它们定义的位置在STM32f4xx.h文件中。建议在以后的新程序中尽量使用uint8_t 、uint16_t类型的定义。 core_cm4.c跟启动文件一样都是底层文件，都是由ARM公司提供的，遵守CMSIS标准，即所有CM4芯片的库都带有这个文件，这样软件在不同的CM4芯片的移植工作就得以简化。 2. Device文件夹在Device文件夹下的是具体芯片直接相关的文件，包含启动文件、芯片外设寄存器定义、系统时钟初始化功能的一些文件，这是由ST公司提供的。  system_stm32f4xx.c文件文件目录：LibrariesCMSISDeviceSTSTM32F4xxSourceTemplates 这个文件包含了STM32芯片上电后初始化系统时钟、扩展外部存储器用的函数，例如我们前两章提到供启动文件调用的"SystemInit"函数，用于上电后初始化时钟，该函数的定义就存储在system_stm32f4xx.c文件。STM32F429系列的芯片，调用库的这个SystemInit函数后，系统时钟被初始化为180MHz，如有需要可以修改这个文件的内容，设置成自己所需的时钟频率。  启动文件文件目录：LibrariesCMSISDeviceSTSTM32F4xxSourceTemplates 在这个目录下，还有很多文件夹，如"ARM"、"gcc_ride7"、"iar"等，这些文件夹下包含了对应编译平台的汇编启动文件，在实际使用时要根据编译平台来选择。我们使用的MDK启动文件在"ARM"文件夹中。其中的"strartup_stm32f429_439xx.s"即为STM32F429芯片的启动文件，前面两章工程中使用的启动文件就是从这里复制过去的。如果使用其它型号的芯片，要在此处选择对应的启动文件，如STM32F446型号使用"startup_stm32f446xx.s"文件。  stm32f4xx.h文件文件目录： LibrariesCMSISDeviceSTSTM32F4xxInclude stm32f4xx.h 这个文件非常重要，是一个STM32芯片底层相关的文件。它是我们前两章自己定义的"stm32f4xx.h"文件的完整版，包含了STM32中所有的外设寄存器地址和结构体类型定义，在使用到STM32标准库的地方都要包含这个头文件。 CMSIS文件夹中的主要内容就是这样，接下来我们看看STM32F4xx_StdPeriph_Driver文件夹。 3. STM32F10x_StdPeriph_Driver文件夹文件目录：LibrariesSTM32F4xx_StdPeriph_Driver 进入libraries目录下的STM32F4xx_StdPeriph_Driver文件夹，见图 94。图 94 外设驱动 STM32F4xx_StdPeriph_Driver文件夹下有inc（include的缩写）跟src（source的简写）这两个文件夹，这里的文件属于CMSIS之外的的、芯片片上外设部分。src里面是每个设备外设的驱动源程序，inc则是相对应的外设头文件。src及inc文件夹是ST标准库的主要内容，甚至不少人直接认为ST标准库就是指这些文件，可见其重要性。在src 和inc文件夹里的就是ST公司针对每个STM32外设而编写的库函数文件，每个外设对应一个 .c 和 .h 后缀的文件。我们把这类外设文件统称为：stm32f4xx_ppp.c 或stm32f4xx_ppp.h文件，PPP表示外设名称。如在上一章中我们自建的stm32f4xx_gpio.c及stm32f4xx_gpio.h文件，就属于这一类。如针对模数转换(ADC)外设，在src文件夹下有一个stm32f4xx_adc.c源文件，在inc文件夹下有一个stm32f4xx_adc.h头文件，若我们开发的工程中用到了STM32内部的ADC，则至少要把这两个文件包含到工程里。见图 95。图 95 驱动的源文件及头文件这两个文件夹中，还有一个很特别的misc.c文件，这个文件提供了外设对内核中的NVIC(中断向量控制器)的访问函数，在配置中断时，我们必须把这个文件添加到工程中。 4. stm32f4xx_it.c、 stm32f4xx_conf.h文件文件目录：STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.5.1ProjectSTM32F4xx_StdPeriph_Templates 在这个文件目录下，存放了官方的一个库工程模板，我们在用库建立一个完整的工程时，还需要添加这个目录下的stm32f4xx_it.c、stm32f4xx_it.h、stm32f4xx_conf.h这三个文件。 stm32f4xx_it.c：这个文件是专门用来编写中断服务函数的，在我们修改前，这个文件已经定义了一些系统异常(特殊中断)的接口，其它普通中断服务函数由我们自己添加。但是我们怎么知道这些中断服务函数的接口如何写？是不是可以自定义呢？答案当然不是的，这些都有可以在汇编启动文件中找到，在学习中断和启动文件的时候我们会详细介绍 stm32f4xx_conf.h：这个文件被包含进stm32f4xx.h 文件。ST标准库支持所有STM32F4型号的芯片，但有的型号芯片外设功能比较多，所以使用这个配置文件根据芯片型号增减ST库的外设文件。见代码清单93，针对STM32F429和STM32F427型号芯片的差异，它们实际包含不一样的头文件，我们通过宏来指定芯片的型号。代码清单93 stm32f4xx_conf.h文件配置软件库 1 2 #if defined (STM32F429_439xx) \|\| defined(STM32F446xx) 3 #include "stm32f4xx_cryp.h" 4 #include "stm32f4xx_hash.h" 5 #include "stm32f4xx_rng.h" 6 #include "stm32f4xx_can.h" 7 #include "stm32f4xx_dac.h" 8 #include "stm32f4xx_dcmi.h" 9 #include "stm32f4xx_dma2d.h" 10 #include "stm32f4xx_fmc.h" 11 #include "stm32f4xx_ltdc.h" 12 #include "stm32f4xx_sai.h" 13 #endif /* STM32F429_439xx \|\| STM32F446xx / 14 15 #if defined (STM32F427_437xx) 16 #include "stm32f4xx_cryp.h" 17 #include "stm32f4xx_hash.h" 18 #include "stm32f4xx_rng.h" 19 #include "stm32f4xx_can.h" 20 #include "stm32f4xx_dac.h" 21 #include "stm32f4xx_dcmi.h" 22 #include "stm32f4xx_dma2d.h" 23 #include "stm32f4xx_fmc.h" 24 #include "stm32f4xx_sai.h" 25 #endif / STM32F427_437xx / 26 27 #if defined (STM32F40_41xxx) stm32f4xx_conf.h这个文件还可配置是否使用"断言"编译选项，见代码清单 94。代码清单 94 断言配置 1 #ifdef USE_FULL_ASSERT 2 3 /* 4 * @brief The assert_param macro is used for parameters check. 5 * @param expr: If expr is false, it calls assert_failed function 6 * which reports the name of the source file and the source 7 * line number of the call that failed. 8 * If expr is true, it returns no value. 9 * @retval None 10 / 11 #define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0 : assert_failed((uint8_t )__FILE__, __LINE__)) 12 /* Exported functions ---------------------------------- / 13 void assert_failed(uint8_t file, uint32_t line); 14 #else 15 #define assert_param(expr) ((void)0) 16 #endif /* USE_FULL_ASSERT / 在ST标准库的函数中，一般会包含输入参数检查，即上述代码中的"assert_param"宏，当参数不符合要求时，会调用"assert_failed"函数，这个函数默认是空的。实际开发中使用断言时，先通过定义USE_FULL_ASSERT宏来使能断言，然后定义"assert_failed"函数，通常我们会让它调用printf函数输出错误说明。使能断言后，程序运行时会检查函数的输入参数，当软件经过测试，可发布时，会取消USE_FULL_ASSERT宏来去掉断言功能，使程序全速运行。 9.1.2 库各文件间的关系前面向大家简单介绍了各个库文件的作用，库文件是直接包含进工程即可，丝毫不用修改，而有的文件就要我们在使用的时候根据具体的需要进行配置。接下来从整体上把握一下各个文件在库工程中的层次或关系，这些文件对应到CMSIS标准架构上。见图 96。图 96 库各文件关系图 96描述了STM32库各文件之间的调用关系，这个图省略了DSP核和实时系统层部分的文件关系。在实际的使用库开发工程的过程中，我们把位于CMSIS层的文件包含进工程，除了特殊系统时钟需要修改system_stm32f4xx.c，其它文件丝毫不用修改，也不建议修改。对于位于用户层的几个文件，就是我们在使用库的时候，针对不同的应用对库文件进行增删（用条件编译的方法增删）和改动的文件。 9.2 使帮助文档我坚信，授之以鱼不如授之以渔。官方资料是所有关于STM32知识的源头，所以在本小节介绍如何使用官方资料。官方的帮助手册，是最好的教程，几乎包含了所有在开发过程中遇到的问题。这些资料已整理到了本书附录资料中。 9.2.1 常用官方资料  《STM32F4xx参考手册》这个文件全方位介绍了STM32芯片的各种片上外设，它把STM32的时钟、存储器架构、及各种外设、寄存器都描述得清清楚楚。当我们对STM32的外设感到困惑时，可查阅这个文档。以直接配置寄存器方式开发的话，查阅这个文档寄存器部分的频率会相当高，但这样效率太低了。  《STM32F4xx规格书》本文档相当于STM32的datasheet，包含了STM32芯片所有的引脚功能说明及存储器架构、芯片外设架构说明。后面我们使用STM32其它外设时，常常需要查找这个手册，了解外设对应到STM32的哪个GPIO引脚。  《Cortex™-M4内核参考手册》本文档由ST公司提供，主要讲解STM32内核寄存器相关的说明，例如系统定时器、中断等寄存器。这部分的内容是《STM32F4xx参考手册》没涉及到的内核部分的补充。相对来说，本文档虽然介绍了内核寄存器，但不如以下两个文档详细，要了解内核时，可作为以下两个手册的配合资料使用。  《Cortex-M3权威指南》、《cortex_m4_Technical Reference Manual》。这两个手册是由ARM公司提供的，它详细讲解了Cortex内核的架构和特性，要深入了解Cortex-M内核，这是首选，经典中的经典，其中Cortex-M3版本有中文版，方便学习。因为Cortex-M4内核与Cortex-M3内核大部分相同，可用它来学习，而Cortex-M4新增的特性，则必须参考《cortex_m4_Technical Reference Manual》文档了，目前只有英文版。  《stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm》这个就是本章提到的库的帮助文档，在使用库函数时，我们最好通过查阅此文件来了解标准库提供了哪些外设、函数原型或库函数的调用的方法。也可以直接阅读源码里面的函数的函数说明。 9.2.2 初识库函数所谓库函数，就是STM32的库文件中为我们编写好的函数接口，我们只要调用这些库函数，就可以对STM32进行配置，达到控制目的。我们可以不知道库函数是如何实现的，但我们调用函数必须要知道函数的功能、可传入的参数及其意义、和函数的返回值。于是，有读者就问那么多函数我怎么记呀？我的回答是：会查就行了，哪个人记得了那么多。所以我们学会查阅库帮助文档是很有必要的。打开库帮助文档《stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm》见图 97 图 97 库帮助文档层层打开文档的目录标签：标签目录：ModulesSTM32F4xx_StdPeriph_Driver 可看到STM32F4xx _StdPeriph_Driver标签下有很多外设驱动文件的名字MISC、ADC、BKP、CAN等标签。我们试着查看GPIO的"位设置函数GPIO_SetBits"看看，打开标签：标签目录：ModulesSTM32F4xx_StdPeriph_DriverGPIOFunctionsGPIO_SetBits 见图 98。图 98 库帮助文档的函数说明利用这个文档，我们即使没有去看它的具体源代码，也知道要怎么利用它了。如GPIO_SetBits，函数的原型为void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef GPIOx , uint16_t GPIO_Pin)。它的功能是：输入一个类型为GPIO_TypeDef的指针GPIOx参数，选定要控制的GPIO端口；输入GPIO_Pin_x宏，其中x指端口的引脚号，指定要控制的引脚。其中输入的参数 GPIOx为ST标准库中定义的自定义数据类型，这两个传入参数均为结构体指针。初学时，我们并不知道如GPIO_TypeDef这样的类型是什么意思，可以点击函数原型中带下划线的 GPIO_TypeDef 就可以查看这个类型的声明了。就这样初步了解了一下库函数，读者就可以发现STM32的库是写得很优美的。每个函数和数据类型都符合见名知义的原则，当然，这样的名称写起来特别长，而且对于我们来说要输入这么长的英文，很容易出错，所以在开发软件的时候，在用到库函数的地方，直接把库帮助文档中的函数名称复制粘贴到工程文件就可以了。而且，配合MDK软件的代码自动补全功能，可以减少输入量。有的用户觉得使用库文档麻烦，也可以直接查阅STM32标准库的源码，库帮助文档的说明都是根据源码生成的，所以直接看源码也可以了解函数功能。 9.3 每课一问 1. 打开ST标准库，查看它的各个文件，对比一下ST标准库与我们上一章中工程里的同名文件，查看有何差异。转载于:https://www.cnblogs.com/firege/p/5748611.html

2021-10-13 14:13:09 评论举报戚银燕