《STM32單片機(jī)學(xué)習(xí)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《STM32單片機(jī)學(xué)習(xí)（12頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 前言：從51開始，單片機(jī)玩了很長時(shí)間了，有51，PIC，AVR等等，早就想跟潮流玩玩ARM，但一直沒有開始，原因-----不知道玩了ARM可以做什么（對(duì)我自己而言）。如果為學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，肯定學(xué)不好。然后cortex-m3出來了，據(jù)說，這東西可以替代單片機(jī)，于是馬上開始關(guān)注。也在第一時(shí)間開始學(xué)習(xí)，可惜一開始就有點(diǎn)站錯(cuò)了隊(duì)，選錯(cuò)了型（仍是對(duì)我自己而言）。我希望這種芯片應(yīng)該是滿大街都是，隨便哪里都可以買得到，但我選的第一種顯然做不到。為此，大概浪費(fèi)了一年多時(shí)間吧，現(xiàn)在，回到對(duì)我來說是正確的道路上來啦，邊學(xué)邊寫點(diǎn)東西。 　　這里寫的是我的學(xué)習(xí)的過程，顯然，很多時(shí)候會(huì)是不全面的，不系統(tǒng)的，感悟式

2、的，甚至有時(shí)會(huì)是錯(cuò)誤的，有些做法會(huì)是不專業(yè)的。那么，為什么我還要寫呢？這是一個(gè)有趣的問題，它甚至涉及到博客為什么要存在的問題。顯然，博客里面的寫的東西，其正確性、權(quán)威性大多沒法和書比，可為什么博客會(huì)存在呢？理由很多，我非專家，只說我的感慨。 　　我們讀武俠小說，總會(huì)有一些創(chuàng)出獨(dú)門功夫的宗師，功夫極高，然后他的弟子則基本上無法超越他。我在想，這位宗師在創(chuàng)造他自己的獨(dú)門功夫時(shí)，必然會(huì)有很多的次的曲折、彎路、甚至失敗，會(huì)浪費(fèi)他的很多時(shí)間，而他教給弟子時(shí)，則已去掉了這些曲折和彎路，當(dāng)然更不會(huì)把失敗教給弟子，按理說，效率應(yīng)該更高，可是沒用，弟子大都不如師。為什么呢？也許知識(shí)本身并不是最重要的，獲取知識(shí)

3、的過程才是最重要的？也許所謂的知識(shí)，并不僅僅是一條條的結(jié)論，而是附帶著很多說不清道不明的東西？如植物的根，一條主根上必帶有大量的小小的觸須？ 　　閑話多了些，就權(quán)當(dāng)前言了。下面準(zhǔn)備開始。 　　一、條件的準(zhǔn)備 　　我的習(xí)慣，第一步是先搭建一個(gè)學(xué)習(xí)的平臺(tái)。原來學(xué)51，PIC，AVR時(shí)，都是想方設(shè)法自己做些工具，實(shí)驗(yàn)板之類，現(xiàn)在人懶了，直接購買成品了。 　　硬件電路板：火牛板 　　軟件：有keil和iar可供選擇。網(wǎng)上的口水仗不少，我選keil，理由很簡單，這個(gè)我熟。目前要學(xué)的知識(shí)中，軟、硬件我都不熟，所以找一個(gè)我有點(diǎn)熟的東西就很重要。在我相當(dāng)熟練之前，肯定不會(huì)用到IAR，如果真的有一天不

4、得不用IAR，相信學(xué)起來也很容易，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候硬件部分我肯定很熟了，再加上有 keil的基礎(chǔ)，所以應(yīng)該很容易學(xué)會(huì)了。 調(diào)試工具：JLINK V8。這個(gè)不多說了，價(jià)格便宜又好用，就是它了。 二、熱身 　　細(xì)細(xì)端詳，做工精良，尤其那上面的3.2吋屏，越看越喜歡。接下來就是一陣折騰了，裝JLINK軟件，給板子通電，先試試JLINK能不能與電腦和板子通信上了。真順，一點(diǎn)問題也沒有。于是準(zhǔn)備將附帶的程序一個(gè)一個(gè)地寫進(jìn)去試一試。一檢查，大部分例子的HEX文件并沒有給出，這要下一步自己生成，但是幾個(gè)大工程的例子都有HEX文件，如MP3，如UCCGI測試等，寫完以后觀察程序運(yùn)行的效果。因?yàn)橹耙沧鲞^

5、彩屏的東西，知道那玩藝代碼量很大，要流暢地顯示并不容，當(dāng)時(shí)是用AVR做的，在1.8吋屏上顯示一幅畫要有一段時(shí)間?，F(xiàn)在看起來，用STM32做的驅(qū)動(dòng)顯示出來的畫面還是很快的，不過這里顯示的大部分是自畫圖，并沒有完整地顯示一整幅的照片，所以到底快到什么程度還不好說，看來不久以后這可以作為一個(gè)學(xué)習(xí)點(diǎn)的。 　　一個(gè)晚上過去了，下一篇就是要開始keil軟件的學(xué)習(xí)了。 　　三、開始編程 　　硬件調(diào)通后，就要開始編程了。 　　編程的方法有兩種，一種是用st提供的庫，另一種是從最底層開始編程，網(wǎng)上關(guān)于使用哪種方法編程的討論很多，據(jù)說用庫的效率要低一些。但是用庫編程非常方便，所以我還是從庫開始啦。

6、庫是ST提供的，怎么說也不會(huì)差到哪里，再說了，用32位ARM的話，開發(fā)的觀念也要隨之改變一點(diǎn)了。 　　說說我怎么學(xué)的吧。 　　找個(gè)例子，如GPIO，可以看到其結(jié)構(gòu)如下： 　　SOURCE（文件夾） 　　- APP（文件夾） 　　-CMSIS（文件夾） 　　-STM32F10x_StdPeriph_Driver（文件夾） 　　Lis（文件夾） 　　OBJ（文件夾） 　　其中SOURCE中保存的是應(yīng)用程序，其中又有好多子文件夾，而CMSIS文件夾中和STM32F10x_StdPeriph_Driver文件夾中是ST提供的庫，這樣，如果要做新的工程只要將這個(gè)文件夾整個(gè)復(fù)制過來就行，

7、其中APP中保存自己的代碼。 　　因?yàn)槲覀冇?1單片機(jī)時(shí)一般比較簡單，有時(shí)就一個(gè)文件，所以通常不設(shè)置專門的輸出文件夾，而這里做開發(fā)，通常會(huì)有很多個(gè)文件加入一個(gè)工程中，編譯過程中會(huì)產(chǎn)生很多中間文件，因此設(shè)置專門的文件夾LIS和OBJ用來保存中間文件。 下面就將設(shè)置簡單描述一下。 　　將復(fù)到過來的GPIO根目錄下的所有文件刪除，因?yàn)槲覀円獙W(xué)著自己建立工程。 　　用菜單Project--》New uVision Porject.。.建立新的工程，選擇目標(biāo)器件為STM32103VC，這個(gè)過程與建立51單片機(jī)的工程沒有什么區(qū)別，這里就偷點(diǎn)懶，不上圖了。接下來看一看怎么設(shè)置。 　　 　　點(diǎn)

8、那個(gè)品字形，打開對(duì)話框 　　 　　這里就給個(gè)圖了，相信有一定操作基礎(chǔ)的人應(yīng)該會(huì)用。順便提一下，原來用VC或者IAR時(shí)總覺得它們的一個(gè)功能：就是建立一個(gè)是Debug組和Release組，這個(gè)功能挺好的，從這個(gè)圖可在Keil里也是一樣可以建的。 　　將剛才那個(gè)文件夾圖中CMSIS中的文件加入CMSIS組，一共3個(gè)，其中\(zhòng)Source\CMSIS\Core\CM3有兩個(gè)C語言源程序文件全部加入，另外還有一個(gè)在 　　\Source\CMSIS\Core\CM3\startup\arm文件夾中，這個(gè)文件夾中有4個(gè).s文件， 我們選擇其中的 startup_stm32f10x_hd.s文件。這是根

9、據(jù)項(xiàng)目所用CPU來選擇的，我們用的CPU是103VC的，屬于高密度的芯片，所以選這個(gè)。 　　至于LIB中的文件，就在這兒：\Source\STM32F10x_StdPeriph_Driver\src啦。這里有很多個(gè)文件，把什么文件加進(jìn)去呢？怕麻煩的話，把所有文件全部加進(jìn)去，這并不會(huì)增加編譯后的代碼量，但會(huì)增加很多的編譯時(shí)間。 　　 　　接下來設(shè)定目標(biāo)輸出文件夾。上面這個(gè)圖怎么出來的就不說啦，單擊“Select Foler for Objects。”，在彈出來的對(duì)話框中選擇OBJ文件夾。 　　 　　同樣方法，選擇List文件的輸出文件夾。 設(shè)置好后，如果直接編譯是不行的，會(huì)出錯(cuò)。

10、還需要提供頭文件所在位置。單擊c/C++標(biāo)簽頁。 　　 　　第一次進(jìn)入時(shí)Include Paths 文本框中是空白的，點(diǎn)擊其后的按鈕打開對(duì)話框，增加相應(yīng)的路徑 　　　　這樣路徑就設(shè)好了。單擊OK，回到上一界面，然后再單擊OK，退出設(shè)置，即可編譯、鏈接。 　　下一會(huì)要試一試新的3.12版的庫效果如何了。 升級(jí)庫 　　光盤中所帶的例子是3.10的，另外還有一個(gè)3.12的，我 試著將3.12的庫替代原來的庫，還真有問題，下面就簡述問題及解決方法。 　?。?）將庫文件解壓 　　庫文件名是：stm32f10x_stdperiph_lib.zip，解壓后放在任意一個(gè)文件夾中。 　?。?/p>

11、2）由于原作者做了很好的規(guī)劃，每一個(gè)項(xiàng)目中都分成三個(gè)文件夾，并且在source文件夾中又做了3個(gè)文件夾，其中APP文件夾是放自己寫的文件的，其他的兩個(gè)是從庫中復(fù)制過來的，因此，想當(dāng)然地把3.1.2版本中相同的兩個(gè)文件夾： 　　CMSIS和STM32F10x_StdPeriph_Driver直接復(fù)制過來，以為一切OK，結(jié)果一編譯，出來一堆錯(cuò)誤。 　　其中有錯(cuò)誤： 　　Source\App\main.c（7）： error： #20： identifier “GPIO_InitTypeDef” is undefined 　　。..。 　　還有大量的警告： 　　Source\STM32F

12、10x_StdPeriph_Driver\src\stm32f10x_flash.c（130）： warning： #223-D： function “assert_param” declared implicitly 　　看了看，在APP文件夾中還有一些不屬于自己的東西： 　　stm32f10x_conf.h，stm32f10x_it.h，stm32f10x_it.c，打開一看，果然是3.10版本的，沒說的，換。。。。，找到STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.1.2\Project\Template文件夾，用里面的同樣的文件替換掉這幾個(gè)文件，這回應(yīng)該萬事大吉了吧。 　

13、　再一看，依然如故，，沒辦法了，只好細(xì)細(xì)研究了。通過觀察，發(fā)現(xiàn)原來可以編譯通過的工程，在main.c下面掛滿了.h文件，而這個(gè)通不過的，則少得很。 　　　　這是編譯能通過的工程 　　 　　這是編譯通不過的工程 　　顯然，有些文件沒有被包含進(jìn)來。一點(diǎn)一點(diǎn)跟蹤，發(fā)現(xiàn)大部分的頭文件都包含在stm32f10x_conf.h中，而這個(gè)文件又出現(xiàn)在stm32f10x.h中，其中有這樣的一行： 　　#ifdef USE_STDPERIPH_DRIVER 　　#include “stm32f10x_conf.h” 　　#endif 　　看來，是這個(gè)USE_STDPERIPH_DRIVER沒有被

14、定義啊，于是，人為地去掉條件： 　　//#ifdef USE_STDPERIPH_DRIVER 　　#include “stm32f10x_conf.h” 　　//#endif 　　再次編譯，果然就OK了?？墒牵墒?，也不能就這么去掉啊，怎么辦呢？萬能的網(wǎng)啊，一搜果然就有了。 　　 　　到設(shè)置 C/C++頁面 　　在那個(gè)define中加入“USE_STDPERIPH_DRIVER，STM32F10X_HD” 　　當(dāng)然，去掉條件編譯前面的注釋，回到原樣。 　　再次編譯，一切順利。可是，原來的工程例子也沒有加這個(gè)啊，怎么回事呢？再次打開原來的例子，找到stm32f10x.h，可以

15、看到有這么一行： 　　 　　而新的stm32f10x.h中則是這樣的： 　　 　　原來那個(gè)3.1.0版的stm32f10x.h被人為地修改了一下，所以，不在define中定義也不要緊，而新升級(jí)的3.1.2則不行了。 　　至此，簡單的升級(jí)搞定。 內(nèi)存學(xué)習(xí) 　　ARM中的RO、RW和ZI DATA 　　一直以來對(duì)于ARM體系中所描述的RO，RW和ZI數(shù)據(jù)存在似是而非的理解，這段時(shí)間對(duì)其仔細(xì)了解了一番，發(fā)現(xiàn)了一些規(guī)律，理解了一些以前書本上有的但是不理解的東西，我想應(yīng)該有不少人也有和我同樣的困惑，因此將我的一些關(guān)于RO，RW和ZI的理解寫出來，希望能對(duì)大家有所幫助。 　　要了解R

16、O，RW和ZI需要首先了解以下知識(shí)： 　　ARM程序的組成 　　此處所說的“ARM程序”是指在ARM系統(tǒng)中正在執(zhí)行的程序，而非保存在ROM中的bin映像（image）文件，這一點(diǎn)清注意區(qū)別。 　　一個(gè)ARM程序包含3部分：RO，RW和ZI 　　RO是程序中的指令和常量 　　RW是程序中的已初始化變量 　　ZI是程序中的未初始化的變量 　　由以上3點(diǎn)說明可以理解為： 　　RO就是readonly， 　　RW就是read/write， 　　ZI就是zero 　　ARM映像文件的組成 　　所謂ARM映像文件就是指燒錄到ROM中的bin文件，也稱為image文件。以下用Imag

17、e文件來稱呼它。 　　Image文件包含了RO和RW數(shù)據(jù)。 　　之所以Image文件不包含ZI數(shù)據(jù)，是因?yàn)閆I數(shù)據(jù)都是0，沒必要包含，只要程序運(yùn)行之前將ZI數(shù)據(jù)所在的區(qū)域一律清零即可。包含進(jìn)去反而浪費(fèi)存儲(chǔ)空間。 　　Q：為什么Image中必須包含RO和RW？ 　　A：因?yàn)镽O中的指令和常量以及RW中初始化過的變量是不能像ZI那樣“無中生有”的。 　　ARM程序的執(zhí)行過程 　　從以上兩點(diǎn)可以知道，燒錄到ROM中的image文件與實(shí)際運(yùn)行時(shí)的ARM程序之間并不是完全一樣的。因此就有必要了解ARM程序是如何從ROM中的image到達(dá)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的。 　　實(shí)際上，RO中的指令至少應(yīng)該有這

18、樣的功能： 　　1. 將RW從ROM中搬到RAM中，因?yàn)镽W是變量，變量不能存在ROM中。 　　2. 將ZI所在的RAM區(qū)域全部清零，因?yàn)閆I區(qū)域并不在Image中，所以需要程序根據(jù)編譯器給出的ZI地址及大小來將相應(yīng)得RAM區(qū)域清零。ZI中也是變量，同理：變量不能存在ROM中 　　在程序運(yùn)行的最初階段，RO中的指令完成了這兩項(xiàng)工作后C程序才能正常訪問變量。否則只能運(yùn)行不含變量的代碼。 說了上面的可能還是有些迷糊，RO，RW和ZI到底是什么，下面我將給出幾個(gè)例子，最直觀的來說明RO，RW，ZI在C中是什么意思。 　　1; RO 　　看下面兩段程序，他們之間差了一條語句，這條語句就

19、是聲明一個(gè)字符常量。因此按照我們之前說的，他們之間應(yīng)該只會(huì)在RO數(shù)據(jù)中相差一個(gè)字節(jié)（字符常量為1字節(jié)）。 　　Prog1： 　　#include 《stdio.h》 　　void main（void） 　　{ 　　; 　　} 　　Prog2： 　　#include 《stdio.h》 　　const char a = 5； 　　void main（void） 　　{ 　　; 　　} 　　Prog1編譯出來后的信息如下： 　　=======================================================================

20、========= 　　Code RO Data RW Data ZI Data Debug 　　948 60 0 96 0 Grand Totals 　　================================================================================ 　　Total RO Size（Code + RO Data） 1008 （ 0.98kB） 　　Total RW Size（RW Data + ZI Data） 96 （ 0.09kB） 　　Total ROM Size（Code + RO Data + RW Dat

21、a） 1008 （ 0.98kB） 　　================================================================================ 　　Prog2編譯出來后的信息如下： 　　================================================================================ 　　Code RO Data RW Data ZI Data Debug 　　948 61 0 96 0 Grand Totals 　　=======================

22、========================================================= 　　Total RO Size（Code + RO Data） 1009 （ 0.99kB） 　　Total RW Size（RW Data + ZI Data） 96 （ 0.09kB） 　　Total ROM Size（Code + RO Data + RW Data） 1009 （ 0.99kB） 　　================================================================================ 　

23、　以上兩個(gè)程序編譯出來后的信息可以看出： 　　Prog1和Prog2的RO包含了Code和RO Data兩類數(shù)據(jù)。他們的唯一區(qū)別就是Prog2的RO Data比Prog1多了1個(gè)字節(jié)。這正和之前的推測一致。 　　如果增加的是一條指令而不是一個(gè)常量，則結(jié)果應(yīng)該是Code數(shù)據(jù)大小有差別。 2; RW 　　同樣再看兩個(gè)程序，他們之間只相差一個(gè)“已初始化的變量”，按照之前所講的，已初始化的變量應(yīng)該是算在RW中的，所以兩個(gè)程序之間應(yīng)該是RW大小有區(qū)別。 　　Prog3： 　　#include 《stdio.h》 　　void main（void） 　　{ 　　; 　　} 　　Pro

24、g4： 　　#include 《stdio.h》 　　char a = 5； 　　void main（void） 　　{ 　　; 　　} 　　Prog3編譯出來后的信息如下： 　　================================================================================ 　　Code RO Data RW Data ZI Data Debug 　　948 60 0 96 0 Grand Totals 　　==================================================

25、============================== 　　Total RO Size（Code + RO Data） 1008 （ 0.98kB） 　　Total RW Size（RW Data + ZI Data） 96 （ 0.09kB） 　　Total ROM Size（Code + RO Data + RW Data） 1008 （ 0.98kB） 　　================================================================================ 　　Prog4編譯出來后的信息如下： 　　======

26、========================================================================== 　　Code RO Data RW Data ZI Data Debug 　　948 60 1 96 0 Grand Totals 　　================================================================================ 　　Total RO Size（Code + RO Data） 1008 （ 0.98kB） 　　Total RW Size（RW Data

27、+ ZI Data） 97 （ 0.09kB） 　　Total ROM Size（Code + RO Data + RW Data） 1009 （ 0.99kB） 　　================================================================================ 　　可以看出Prog3和Prog4之間確實(shí)只有RW Data之間相差了1個(gè)字節(jié)，這個(gè)字節(jié)正是被初始化過的一個(gè)字符型變量“a”所引起的。 　　3; ZI 　　再看兩個(gè)程序，他們之間的差別是一個(gè)未初始化的變量“a”，從之前的了解中，應(yīng)該可以推測，這兩個(gè)程序之間應(yīng)該

28、只有ZI大小有差別。 　　Prog3： 　　#include 《stdio.h》 　　void main（void） 　　{ 　　; 　　} 　　Prog4： 　　#include 《stdio.h》 　　char a； 　　void main（void） 　　{ 　　; 　　} Prog3編譯出來后的信息如下： 　　================================================================================ 　　Code RO Data RW Data ZI Data Debug 　　948

29、 60 0 96 0 Grand Totals 　　================================================================================ 　　Total RO Size（Code + RO Data） 1008 （ 0.98kB） 　　Total RW Size（RW Data + ZI Data） 96 （ 0.09kB） 　　Total ROM Size（Code + RO Data + RW Data） 1008 （ 0.98kB） 　　=================================

30、=============================================== 　　Prog4編譯出來后的信息如下： 　　================================================================================ 　　Code RO Data RW Data ZI Data Debug 　　948 60 0 97 0 Grand Totals 　　=============================================================================

31、=== 　　Total RO Size（Code + RO Data） 1008 （ 0.98kB） 　　Total RW Size（RW Data + ZI Data） 97 （ 0.09kB） 　　Total ROM Size（Code + RO Data + RW Data） 1008 （ 0.98kB） 　　================================================================================ 　　編譯的結(jié)果完全符合推測，只有ZI數(shù)據(jù)相差了1個(gè)字節(jié)。這個(gè)字節(jié)正是未初始化的一個(gè)字符型變量“a”所引起的。

32、 　　注意：如果一個(gè)變量被初始化為0，則該變量的處理方法與未初始化華變量一樣放在ZI區(qū)域。 　　即：ARM C程序中，所有的未初始化變量都會(huì)被自動(dòng)初始化為0。 　　總結(jié)： 　　1; C中的指令以及常量被編譯后是RO類型數(shù)據(jù)。 　　2; C中的未被初始化或初始化為0的變量編譯后是ZI類型數(shù)據(jù)。 　　3; C中的已被初始化成非0值的變量編譯后市RW類型數(shù)據(jù)。 　　附： 　　程序的編譯命令（假定C程序名為tst.c）： 　　armcc -c -o tst.o tst.c 　　armlink -noremove -elf -nodebug -info totals -info sizes -map -list aa.map -o tst.elf tst.o 　　編譯后的信息就在aa.map文件中。 　　ROM主要指：NAND Flash，Nor Flash 　　RAM主要指：PSRAM，SDRAM，SRAM，DDRAM