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概述
大家好#xff0c;今天我们来学习一下如何在STM32上控制LED灯#xff0c;并且实现一个流水灯的效果。这不仅是一个基础的实践#xff0c;也是嵌入式开发中非常常见的需求。
LED控制
1. LED初始化
首先#xff0c;我们需要对LED灯对应…P1 LED控制与流水灯效果实现
概述
大家好今天我们来学习一下如何在STM32上控制LED灯并且实现一个流水灯的效果。这不仅是一个基础的实践也是嵌入式开发中非常常见的需求。
LED控制
1. LED初始化
首先我们需要对LED灯对应的GPIO端口进行初始化。这个过程包括三个步骤
开启GPIOA的时钟信号。配置具体的IO端口的工作模式。决定输出高电平还是低电平。
void LED_Init(void) {// 开启GPIOA的时钟信号RCC-APB2ENR | RCC_APB2ENR_IOPAEN;// 配置PA8为通用推挽输出模式GPIOA-CRH | GPIO_CRH_MODE8;GPIOA-CRH ~GPIO_CRH_CNF8;// 设置PA8的初始状态为熄灭输出低电平LED_Off(LED3);
}2. LED点亮与熄灭
接下来我们实现了LED灯的点亮和熄灭函数。这些函数通过操作GPIOA的ODR寄存器来控制LED灯的状态。
// 点亮指定的LED灯
void LED_On(uint16_t led) {GPIOA-ODR ~led;
}// 熄灭指定的LED灯
void LED_Off(uint16_t led) {GPIOA-ODR | led;
}3. LED状态反转
我们还实现了一个LED状态反转的函数通过异或操作来实现LED灯状态的快速切换。
// 反转指定LED灯的状态
void LED_Toggle(uint16_t led) {GPIOA-ODR ^ led;
}流水灯效果实现
在主函数中我们通过循环调用LED的点亮和熄灭函数实现了流水灯效果。
int main(void) {LED_Init(); // 初始化LEDwhile (1) {LED_On(LED1);Delay_ms(500); // 延时500msLED_Off(LED1);LED_On(LED2);Delay_ms(500); // 延时500msLED_Off(LED2);LED_On(LED3);Delay_ms(500); // 延时500msLED_Off(LED3);}
}生活中的比喻
想象一下你在家里控制节日的彩灯串。每个LED灯就像一个小灯泡而STM32就像一个智能开关通过编写程序你可以控制哪些灯泡亮起哪些熄灭以及它们亮起的顺序和时间。这样你就可以创建出各种动态的灯光效果就像编程控制STM32实现流水灯效果一样。
练习题及答案
题目 如何在STM32上实现一个呼吸灯效果
答案 呼吸灯效果可以通过PWM脉冲宽度调制来实现。你需要配置一个定时器产生PWM波然后通过改变PWM的占空比来控制LED的亮度从而实现呼吸灯的效果。
好的根据您提供的字幕内容我将模仿尚硅谷老师的风格将课程内容整理成Markdown格式的博客并包含练习题及答案。以下是博客内容 P2 RCC时钟使能的重要性
概述
大家好今天我们来聊聊STM32中的RCC时钟使能。很多同学可能会疑惑为什么在STM32中我们需要先使能时钟才能配置外设寄存器。这个问题其实涉及到STM32的功耗管理和外设初始化。
RCC时钟使能的必要性
1. 省电设计
首先我们来想想为什么STM32要有一个专门的RCC模块来管理时钟信号。其实这个设计的主要目的是为了省电。时钟信号是不停地在拉高和拉低即使电路处于高阻态或断路状态也会有微弱的电流消耗。因此RCC模块允许我们只对需要使用的外设提供时钟信号从而节省电量。
2. 时钟使能的顺序
在配置任何外设之前我们必须先使能该外设的时钟信号。如果我们先配置外设寄存器然后再使能时钟会发生什么呢答案是外设可能不会按预期工作。这是因为外设的寄存器需要时钟信号来更新其状态如果没有时钟信号寄存器的配置就不会生效。
3. 实践中的测试
我们可以通过一个简单的测试来验证这一点。如果我们将时钟使能放在GPIO配置之后然后尝试点亮一个LED我们会发现LED不会亮起。这就是因为我们没有在正确的顺序下使能时钟信号。
4. 为什么时钟信号是必须的
在数字电路中存储电路如触发器和寄存器需要时钟信号来同步数据的存储和更新。如果没有时钟信号数据就无法正确地写入寄存器。这就是为什么我们在操作外设寄存器之前必须先使能时钟信号。
实践题及答案
题目 如何确保STM32的外设正确初始化
答案 在配置任何外设寄存器之前确保先使能该外设的时钟信号。例如如果你要初始化GPIOA你应该先使能GPIOA的时钟信号然后再配置GPIOA的模式和输出。
// 使能GPIOA的时钟信号
RCC-APB2ENR | RCC_APB2ENR_IOPAEN;// 配置GPIOA的模式和输出
GPIOA-CRL | GPIO_CRL_MODE0;
GPIOA-CRL ~GPIO_CRL_CNF0;好的根据您提供的字幕内容我将模仿尚硅谷老师的风格将课程内容整理成Markdown格式的博客并包含练习题及答案。以下是博客内容 P3 关闭时钟信号节能的原理
概述
大家好今天我们来聊聊为什么在STM32中关闭时钟信号可以节省电量。这个问题其实涉及到了我们对MOS管和时钟信号的理解。
时钟信号与功耗
1. MOS管的工作原理
首先我们来回顾一下MOS管的工作原理。MOS管也就是金属氧化物半导体场效应管它有一个特点就是通过改变栅极山极的电压来控制源极和漏极之间的导通状态。
2. 时钟信号的动态过程
时钟信号是周期性变化的它不停地在高电平和低电平之间切换。这个过程中即使是MOS管没有工作也会因为时钟信号的切换而产生电荷的消耗。比如当VCC给MOS管的栅极充电时会产生电荷积累而当信号变为低电平时这些电荷又被迅速带走。这个过程即使没有电流通过也会消耗电量。
3. RCC的作用
在STM32中RCCReset and Clock Control模块负责管理片上外设的时钟信号。当我们不需要使用某个外设时可以通过RCC关闭该外设的时钟信号从而切断对其内部MOS管的充电和放电达到节省电量的目的。
4. 节能原理
关闭时钟信号可以节省电能的原理其实很简单减少了MOS管的充电和放电次数也就减少了电量的消耗。这对于电池供电的设备来说尤其重要因为它们需要尽可能地延长电池寿命。
实践题及答案
题目 如何在STM32中通过关闭时钟信号来节省电量
答案 在STM32中你可以通过RCC模块来管理外设的时钟信号。当你确定某个外设暂时不需要使用时可以通过RCC关闭该外设的时钟信号从而节省电量。
// 假设我们要关闭GPIOA的时钟信号
RCC-APB2ENR ~RCC_APB2ENR_IOPAEN;好的根据您提供的字幕内容我将模仿尚硅谷老师的风格将课程内容整理成Markdown格式的博客并包含练习题及答案。以下是博客内容 P4 Keil Assistant插件的安装与配置
概述
大家好今天我们来聊聊如何在VSCode中安装和配置Keil Assistant插件。这个插件虽然已经停止维护但对于我们学习和开发STM32项目来说还是非常有用的。
Keil Assistant插件安装
1. 插件选择
如果你有能力根据教程或者网上的文章去配置EIDE那当然是最好的。但如果你想要一个简单快捷的解决方案Keil Assistant插件是一个不错的选择。
2. 安装步骤
安装Keil Assistant插件非常简单你只需要在VSCode中搜索qassistant然后选择下载量最大的那个版本进行安装。
步骤
1. 打开VSCode。
2. 转到插件市场搜索qassistant。
3. 选择下载量最大的版本点击安装。3. 插件配置
安装完成后我们需要进行一些配置主要是指定Keil MDK的安装路径。
配置步骤
1. 打开VSCode的设置可以通过点击左下角的齿轮图标或使用快捷键Ctrl ,。
2. 搜索qassistant。
3. 找到Keil MDK的配置项指定Keil MDK的安装路径。4. 路径指定
在指定路径时注意不要复制前面的字母C因为Windows有一个老bug会导致路径中的某些字符出现问题。
如何正确复制路径
1. 右键Keil MDK的快捷方式选择“属性”。
2. 复制“目标”中的路径但不要复制字母C。
3. 在VSCode的插件配置中粘贴路径并在前面补上C:。实践题及答案
题目 如何在VSCode中安装Keil Assistant插件
答案
打开VSCode。转到插件市场搜索qassistant。选择下载量最大的版本点击安装。打开VSCode的设置搜索qassistant。找到Keil MDK的配置项指定Keil MDK的安装路径。
这样你就完成了Keil Assistant插件的安装和配置可以开始使用它来开发STM32项目了。P5 使用VSCode编译和烧录代码
概述
大家好今天我们来学习如何使用VSCode来编译和烧录STM32的代码。这个技能对于嵌入式开发来说非常重要也是我们日常开发中经常用到的操作。
安装Keil Assistant插件
首先我们需要确保VSCode中安装了Keil Assistant插件。这个插件可以帮助我们直接在VSCode中进行编译和烧录操作。
插件安装步骤
打开VSCode。转到插件市场搜索Keil Assistant。选择下载量最大的版本点击安装。
插件配置
安装完成后我们需要进行一些配置主要是指定Keil MDK的安装路径。
打开VSCode的设置可以通过点击左下角的齿轮图标或使用快捷键Ctrl ,。搜索Keil Assistant。找到Keil MDK的配置项指定Keil MDK的安装路径。
使用VSCode编译和烧录
打开项目
在VSCode中打开你的STM32项目目录。注意不要打开错误的项目确保打开的是Keil项目。
编译项目
在VSCode中点击项目右侧的Build按钮进行编译。编译结果会在底部窗口显示如果有错误或警告根据提示进行修正。
烧录项目
编译完成后点击Download按钮进行烧录。烧录成功后可以通过摄像头查看LED灯的状态验证烧录是否成功。
常见问题
编码问题
如果你在VSCode中打开项目时遇到编码乱码的问题可以在VSCode中重新以正确的编码方式打开文件。
编译警告
有时候编译时会出现警告比如文件最后一行没有空行结束。这通常是历史遗留问题不影响代码运行可以忽略。
实践题及答案
题目 如何在VSCode中编译和烧录STM32项目
答案
确保VSCode中安装了Keil Assistant插件。打开STM32项目目录。点击Build按钮进行编译。编译完成后点击Download按钮进行烧录。
这样你就可以在VSCode中完成STM32项目的编译和烧录了。P6 如何在没有右键菜单的情况下打开Keil项目
概述
大家好今天我们来解决一个实际问题就是在没有右键菜单的情况下如何在VSCode中打开Keil项目。这个问题可能因为VSCode安装时的配置不同而出现。
缺少右键菜单的问题
1. 问题原因
有些同学可能在安装VSCode时没有勾选“通过Code打开”的选项导致在文件资源管理器中右键点击文件时没有“通过Code打开”的选项。
2. 解决方案
不要去网上搜索修改注册表的方法因为这可能会导致更多的问题。注册表是Windows的一个重要组成部分错误的修改可能会导致系统不稳定。
3. 重新安装VSCode
最简单的解决方案是卸载VSCode然后重新安装并在安装过程中勾选“通过Code打开”的选项。
4. 手动打开项目
如果你不想重新安装VSCode也可以直接在VSCode中手动打开项目。
步骤如下
打开VSCode。点击左上角的“Explorer”。在打开的界面中点击右侧的“”号选择“打开文件夹”。导航到你的Keil项目所在的目录选择项目文件点击“打开”。
5. 切换工作空间
打开项目后VSCode会提示你是否要将工作空间切换到项目所在的目录确保选择“是”这样你就可以在VSCode中正常编辑和编译项目了。
实践题及答案
题目 如果在文件资源管理器中没有“通过Code打开”的选项如何手动在VSCode中打开Keil项目
答案
打开VSCode。点击左上角的“Explorer”。点击“”号选择“打开文件夹”。导航到Keil项目目录选择项目文件点击“打开”。根据提示切换工作空间到项目目录。
markdown
通过以上步骤你就可以在没有右键菜单的情况下手动在VSCode中打开Keil项目了。P7 如何从旧项目创建新项目
概述
大家好今天我们来学习一下如何从旧项目创建新项目。这是一个很常见的需求特别是在我们做嵌入式开发的时候很多项目都有相似的基础结构。
从旧项目创建新项目
1. 复制旧项目
首先我们可以复制一个已经存在的项目这样可以节省我们配置环境的时间。
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步骤
1. 使用CtrlC复制旧项目的文件夹。
2. 使用CtrlV粘贴到新的位置创建一个新的项目文件夹。2. 重命名项目
接下来我们需要给新项目重新命名以区分旧项目。
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步骤
1. 将粘贴后的文件夹重命名为02_LEDFlow其中Flow表示流水灯的意思。
2. 保持后缀为Register因为我们仍然使用寄存器来实现功能。3. 删除自动生成的文件
在复制的项目中有些文件是Keil自动生成的包含了旧项目的信息我们需要将它们删除。
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步骤
1. 删除Objects、Listings、Debug和Release文件夹。
2. 删除UVOPTX和SCVD文件这些通常是Keil的配置文件。4. 重命名Keil项目文件
Keil项目文件的名称会影响项目和编译文件的识别所以我们需要重命名。
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步骤
1. 将.uvprojx文件重命名为LED_Flow.uvprojx。5. 配置新项目
新项目创建后我们需要做一些配置以确保项目能够正常编译和下载。
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步骤
1. 打开Keil项目。
2. 在下载器配置中将下载器改回ST-Link。
3. 在Options for Target中关闭Reset and Run和Pageable选项。6. 使用VSCode打开新项目
最后我们可以使用VSCode来打开新项目并开始编码。
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步骤
1. 通过VSCode打开新项目的文件夹。
2. 使用VSCode的Keil插件打开Keil项目文件。实践题及答案
题目 如何在Keil中从旧项目创建新项目
答案
复制旧项目的文件夹到新的位置。重命名新文件夹为02_LEDFlow。删除新项目中的Objects、Listings、Debug、Release文件夹以及UVOPTX和SCVD文件。重命名.uvprojx文件为LED_Flow.uvprojx。打开Keil项目配置下载器为ST-Link并关闭Reset and Run和Pageable选项。使用VSCode打开新项目的文件夹并使用VSCode的Keil插件打开Keil项目文件。
markdown
通过以上步骤你就可以在Keil中成功地从旧项目创建新项目并开始新的开发工作了。P8 创建新文件和目录后如何在Keil里进行添加
概述
大家好今天我们来学习一下在Keil中如何添加新创建的文件和目录。这对于我们组织和管理项目代码非常重要。
创建新文件和目录
1. 代码组织
首先我们来考虑一下代码该如何组织。我们的LED流水灯代码会比较多所以我们需要合理地组织这些代码。
2. 创建硬件层目录
我们可以创建一个新的目录比如叫做Hardware用来存放所有硬件相关的代码。
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步骤
1. 创建一个新的目录命名为Hardware。
2. 在Hardware目录下创建一个子目录命名为LED专门用来存放LED相关的代码。3. 创建源码文件和头文件
接下来我们需要在LED目录下创建源码文件和头文件。
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步骤
1. 在LED目录下创建一个文本文档命名为LED.c。
2. 同样地创建另一个文本文档命名为LED.h。4. 将新文件添加到Keil项目
现在我们需要将这些新创建的文件添加到Keil项目中。
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步骤
1. 打开Keil项目。
2. 右键点击项目选择Add Files to Group Hardware/LED。
3. 选择LED.c和LED.h文件添加到项目中。5. 配置Include Path
为了让Keil能够找到我们的头文件我们需要配置Include Path。
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步骤
1. 打开Keil的项目设置。
2. 在C/C选项卡下找到Include Paths。
3. 添加Hardware/LED目录到Include Path中。实践题及答案
题目 如何在Keil项目中添加新创建的LED源码文件和头文件
答案
在项目目录下创建Hardware文件夹并在其中创建LED子文件夹。在LED文件夹中创建LED.c和LED.h文件。打开Keil项目将LED.c和LED.h文件添加到Hardware/LED组中。配置项目的Include Path添加Hardware/LED目录。
markdown
通过以上步骤你就可以在Keil项目中成功地添加新创建的LED源码文件和头文件并开始编写代码了。P9 编写LED控制的四个核心函数
概述
大家好今天我们来学习一下如何在STM32中编写LED控制的四个核心函数包括LED初始化、开灯、关灯和状态翻转。这些是嵌入式开发中非常基础且重要的操作。
LED控制函数的编写
1. LED初始化函数 LED_Init
首先我们需要编写一个LED初始化函数这个函数的作用是配置LED对应的GPIO端口。
c
void LED_Init(void) {// 打开GPIOA的时钟RCC-APB2ENR | RCC_APB2ENR_IOPAEN;// 配置PA8为通用推挽输出模式GPIOA-CRH | GPIO_CRH_MODE8;GPIOA-CRH ~GPIO_CRH_CNF8;// 初始化所有LED为关闭状态LED_Off(LED1 | LED2 | LED3);
}2. LED开灯函数 LED_On
接下来我们编写一个开灯函数通过操作GPIO的ODR寄存器来点亮LED。
c
void LED_On(uint16_t led) {GPIOA-ODR ~led;
}3. LED关灯函数 LED_Off
然后我们编写一个关灯函数同样通过操作GPIO的ODR寄存器来熄灭LED。
c
void LED_Off(uint16_t led) {GPIOA-ODR | led;
}4. LED状态翻转函数 LED_Toggle
最后我们编写一个状态翻转函数使用异或操作来切换LED的状态。
c
void LED_Toggle(uint16_t led) {GPIOA-ODR ^ led;
}宏定义的使用
为了方便调用我们可以定义一些宏来代表特定的LED。
c
#define LED1 (1 0)
#define LED2 (1 1)
#define LED3 (1 8)这样我们就可以直接使用LED1、LED2、LED3来控制对应的LED灯。
实践题及答案
题目 如何在STM32中编写LED控制函数
答案
编写LED_Init函数来初始化LED对应的GPIO端口。编写LED_On函数来点亮LED。编写LED_Off函数来熄灭LED。编写LED_Toggle函数来切换LED的状态。使用宏定义来简化LED控制代码。
markdown
通过以上步骤你就可以在STM32中成功地编写LED控制函数并控制LED的亮灭状态了。P10 编写LED控制函数
概述
大家好今天我们来学习一下如何在STM32中编写LED控制函数。这些函数包括LED初始化、开灯、关灯和状态翻转这些都是嵌入式开发中非常基础的操作。
LED控制函数的编写
1. LED初始化函数 LED_Init
首先我们需要编写一个LED初始化函数这个函数的作用是配置LED对应的GPIO端口。
c
void LED_Init(void) {// 打开GPIOA的时钟RCC-APB2ENR | RCC_APB2ENR_IOPAEN;// 配置PA8为通用推挽输出模式GPIOA-CRH | GPIO_CRH_MODE8;GPIOA-CRH ~GPIO_CRH_CNF8;// 初始化所有LED为关闭状态LED_Off(LED1 | LED2 | LED3);
}2. LED开灯函数 LED_On
接下来我们编写一个开灯函数通过操作GPIO的ODR寄存器来点亮LED。
c
void LED_On(uint16_t led) {GPIOA-ODR ~led;
}3. LED关灯函数 LED_Off
然后我们编写一个关灯函数同样通过操作GPIO的ODR寄存器来熄灭LED。
c
void LED_Off(uint16_t led) {GPIOA-ODR | led;
}4. LED状态翻转函数 LED_Toggle
最后我们编写一个状态翻转函数使用异或操作来切换LED的状态。
c
void LED_Toggle(uint16_t led) {GPIOA-ODR ^ led;
}宏定义的使用
为了方便调用我们可以定义一些宏来代表特定的LED。
c
#define LED1 (1 0)
#define LED2 (1 1)
#define LED3 (1 8)这样我们就可以直接使用LED1、LED2、LED3来控制对应的LED灯。
实践题及答案
题目 如何在STM32中编写LED控制函数
答案
编写LED_Init函数来初始化LED对应的GPIO端口。编写LED_On函数来点亮LED。编写LED_Off函数来熄灭LED。编写LED_Toggle函数来切换LED的状态。使用宏定义来简化LED控制代码。
markdown复制
通过以上步骤你就可以在STM32中成功地编写LED控制函数并控制LED的亮灭状态了。P11 流水灯效果的实现
概述
大家好今天我们来学习一下如何在STM32上实现流水灯效果。这个项目需要我们使用之前学过的LED控制函数包括初始化、开灯、关灯和状态翻转。
实现流水灯效果
1. 准备工作
首先我们需要确保我们的LED控制函数已经准备好包括LED_Init、LED_On、LED_Off和LED_Toggle。
2. 主函数编写
接下来我们在主函数中编写流水灯的逻辑。
c
int main(void) {// 初始化LEDLED_Init();while (1) {// 依次点亮LED1延时然后熄灭LED_On(LED1);Delay_ms(500);LED_Off(LED1);// 依次点亮LED2延时然后熄灭LED_On(LED2);Delay_ms(500);LED_Off(LED2);// 依次点亮LED3延时然后熄灭LED_On(LED3);Delay_ms(500);LED_Off(LED3);}
}3. 延时函数
由于我们需要在每个LED点亮后等待一段时间所以我们使用了一个简单的延时函数Delay_ms。
c
void Delay_ms(uint16_t ms) {uint16_t i, j;for (i 0; i ms; i)for (j 0; j 123; j); // 简单的循环延时
}4. 命名风格和输入法技巧
在编程中我们有两种常见的命名风格
驼峰命名法CamelCase首字母大写每个单词的首字母大写如BadDelay。下划线命名法SnakeCase单词间用下划线分隔如bad_delay。
此外老师还提到了输入法的u模式帮助我们快速输入不认识的汉字。
5. 编译和烧录
最后我们编译和烧录代码检查流水灯效果。
实践题及答案
题目 如何在STM32上实现流水灯效果
答案
编写LED_Init函数初始化LED。在主函数中依次点亮每个LED并使用延时函数Delay_ms控制每个LED的亮灭时间。使用驼峰命名法或下划线命名法来命名函数提高代码的可读性。编译和烧录代码检查流水灯效果。
markdown复制
通过以上步骤你就可以在STM32上成功地实现流水灯效果了。P12 主动阅读Error信息的重要性
概述
大家好今天我们来聊聊在编程过程中如何正确地处理和阅读错误信息。这对于我们调试程序和解决问题非常重要。
刷录不成功的问题
1. 问题描述
有些同学在尝试烧录程序时遇到了问题编译可以通过但是烧录不成功会报错如errorflashlologfile或attachketDLLhasbeencancelled这通常意味着目标连接被取消了。
2. 可能的原因
这个问题大多数是因为STlink没有插牢或者是Keil中的STlink配置有问题。
3. 解决方案
确保STlink插牢。检查Keil中的STlink配置是否正确。确保在配置STlink时点击了OK而不是直接关闭了配置窗口。
阅读错误信息的能力
1. 错误信息的重要性
很多同学在写代码时会遇到各种问题编译器会在底部的框里给出错误信息这是我们排查问题的重要线索。
2. 硬读错误信息
如果你对英语阅读有为难情绪那么你需要克服这个问题。编译器的错误信息是英文的你需要硬读即使看不懂也要尝试去理解。
3. 使用翻译软件
可以使用翻译软件辅助阅读错误信息比如设置截图翻译功能帮助理解错误信息。
4. 错误信息的解读
错误信息会告诉你具体哪里错了这是排查问题的起点。
5. 错误信息的级别
有些错误信息可能是警告比如文件最后一行没有换行符这通常不影响程序运行可以忽略。
实践题及答案
题目 如果在烧录程序时遇到attachketDLLhasbeencancelled错误应该如何解决
答案
检查STlink是否插牢。检查Keil中的STlink配置是否正确。确保在配置STlink时点击了OK保存配置。
markdown
通过以上步骤你应该能够解决烧录时遇到的问题。P13 系统滴答定时器和时间换算问题
概述
大家好今天我们来聊聊STM32中的系统滴答定时器SysTick和时间换算问题。这是嵌入式开发中非常基础且重要的部分。
系统滴答定时器SysTick
1. SysTick定时器的作用
SysTick定时器是ARM Cortex-M系列内核中的一个内置定时器它提供了系统滴答定时、时间测量和低功耗定时等功能。
2. SysTick定时器的工作原理
SysTick定时器是一个24位的倒计数定时器当计数到0时会从RELOAD寄存器中自动重装载定时初值开始新一轮计数。
3. SysTick定时器的寄存器
CTRL控制寄存器控制SysTick定时器的启动、停止、中断使能等。LOAD重载寄存器设置定时器的重载值。VAL当前值寄存器显示当前的计数值。CALIB校准寄存器用于校准定时器的精度。
4. SysTick定时器的时钟源
SysTick定时器的时钟源可以是处理器的核心时钟HCLK或者核心时钟除以8。这个时钟源为SysTick定时器提供了计数的基准。
时间换算问题
1. 时钟周期的计算
时钟周期是指时钟信号完成一个周期所需的时间。对于72MHz的时钟频率周期长度为1/72MHz即大约13.89ns。
1. 微秒和毫秒的换算
微秒1微秒等于1/1,000,000秒。毫秒1毫秒等于1/1,000秒。
2. 公制单位和时间换算
在公制单位中时间单位的换算遵循千进制即每三个数量级变化一次例如从秒到毫秒再从毫秒到微秒。
3. 计算SysTick定时器的周期
如果我们希望SysTick定时器每500毫秒触发一次中断我们可以这样计算
500毫秒 500,000微秒对于72MHz的时钟每个周期为13.89ns所以500毫秒内的周期数为500,000 / 13.89 ≈ 36,000周期因此我们需要设置SysTick的LOAD寄存器为36,000 - 1 35,999。
实践题及答案
题目 如何设置SysTick定时器每500毫秒触发一次中断
答案
计算所需的周期数500毫秒 500,000微秒72MHz时钟周期为13.89ns周期数为500,000 / 13.89 ≈ 36,000周期。设置SysTick的LOAD寄存器为36,000 - 1 35,999。启用SysTick定时器。
markdown
通过以上步骤你可以设置SysTick定时器每500毫秒触发一次中断。P14 时间换算快速讲解
概述
大家好今天我们来快速过一下时间换算的问题。这对于我们理解和使用STM32的系统滴答定时器SysTick非常重要。
时间换算的基本概念
1. 时钟频率与周期
我们使用的时钟频率是72MHz这意味着一秒内有72,000,000个周期。一个周期的时间就是频率的倒数。
2. 时间单位换算
我们需要将时钟周期转换成更直观的时间单位如微秒μs和毫秒ms。
3. 单位换算的步骤
秒到毫秒1秒 1,000毫秒。毫秒到微秒1毫秒 1,000微秒。
4. 计算周期长度
要计算72MHz时钟频率下一个周期的长度我们可以用1秒除以72,000,000。
5. 单位换算实例
如果我们想要计算72MHz时钟频率下一个周期的长度
1秒 / 72,000,000 13.89微秒μs
这意味着每个周期大约是13.89微秒。
6. 公制单位的特点
在公制单位中每三个数量级变化一次例如
1千伏kV 1,000伏V1毫安mA 1,000微安μA
实践题及答案
题目 如何将72MHz的时钟频率转换为周期长度
答案
确定时钟频率72MHz。计算周期长度1秒 / 72,000,000 13.89微秒。
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通过以上步骤我们可以得出72MHz的时钟频率下一个周期的长度大约是13.89微秒。P15 创建延时函数的C和H文件
概述
大家好今天我们来学习一下如何在项目中创建和管理延时函数。我们将创建两个文件delay.c 和 delay.h用于专门存放延时相关的代码。
创建延时函数文件
1. 创建文件
首先我们需要在项目中创建两个新文件一个用于实现延时函数delay.c另一个用于声明延时函数的原型delay.h。
markdown
步骤
1. 在项目目录中创建一个新的C文件命名为delay.c。
2. 在项目目录中创建一个新的H文件命名为delay.h。2. 添加文件到项目
接下来我们需要将这两个新创建的文件添加到Keil项目中。
markdown
步骤
1. 打开Keil项目。
2. 右键点击项目选择Add Files to Group。
3. 选择delay.c和delay.h文件添加到项目中。3. 编写延时函数原型
在delay.h文件中我们需要声明延时函数的原型以便在其他文件中调用。
c
// delay.h
#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__void Delay_ms(uint16_t ms);
void Delay_us(uint16_t us);#endif /* __DELAY_H__ */4. 实现延时函数
在delay.c文件中我们需要实现延时函数的具体逻辑。
c
// delay.c
#include delay.hvoid Delay_ms(uint16_t ms) {// 实现延时毫秒的逻辑
}void Delay_us(uint16_t us) {// 实现延时微秒的逻辑
}5. 包含头文件
在需要使用延时函数的其他C文件中包含delay.h头文件。
c
#include delay.h实践题及答案
题目 如何在Keil项目中创建和管理延时函数
答案
在项目目录中创建delay.c和delay.h两个文件。将这两个文件添加到Keil项目中。在delay.h中声明延时函数的原型。在delay.c中实现延时函数的具体逻辑。在其他C文件中包含delay.h头文件以便使用延时函数。
markdown复制
通过以上步骤你就可以在Keil项目中成功地创建和管理延时函数了。P16 在User路径下管理头文件和Include Path
概述
大家好今天我们来聊聊在STM32项目中如何管理头文件以及如何配置Include Path。这是一个常见的问题特别是当我们在User路径下创建新的头文件时。
User路径下的头文件管理
1. 创建头文件
之前我们提到在User路径下创建了两个文件delay.c和delay.h。这两个文件分别用于实现和声明延时函数。
2. 配置Include Path
有同学可能会问我们之前创建文件后都会配置Include Path这次是否还需要配置。答案是肯定的因为我们之前可能忘记将User目录添加到Include Path中了。
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步骤
1. 打开Keil项目。
2. 在项目设置中找到C/C选项卡。
3. 在Include Paths部分添加User目录到路径列表中。3. 为什么需要配置Include Path
如果我们不配置Include Path编译器将无法找到User目录下的头文件这会导致编译错误。
4. 添加User目录到Include Path
现在我们需要将User目录添加到Include Path中以便编译器能够找到delay.h文件。
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步骤
1. 在Keil的项目设置中找到Include Paths设置。
2. 点击右侧的“Add”按钮。
3. 浏览到User目录选择该目录并添加。实践题及答案
题目 如何在Keil项目中添加User目录到Include Path
答案
打开Keil项目。进入项目设置找到C/C选项卡。在Include Paths部分添加User目录到路径列表中。
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通过以上步骤你可以确保编译器能够找到User目录下的头文件从而避免编译错误。P17 编写延时函数的原型
概述
大家好今天我们来学习一下如何在C语言项目中编写延时函数的原型。这对于嵌入式开发中的定时和延时操作非常重要。
延时函数的编写
1. 准备工作
首先我们需要确保项目环境已经准备好相关的文件也已经添加到项目中。
2. 移动函数实现
为了避免主文件越来越长我们将badDelay函数移动到delay.c文件中并在其他文件中使用时需要包含delay.h头文件。
c
// delay.c
#include delay.hvoid BadDelay(void) {// 延时函数的实现
}3. 编写函数原型
在delay.h文件中我们需要声明三个延时函数的原型微秒延时、毫秒延时和秒延时。
c
// delay.h
#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__void Delay_us(uint16_t us);
void Delay_ms(uint16_t ms);
void Delay_s(uint16_t s);#endif /* __DELAY_H__ */4. 包含头文件
在需要使用延时函数的其他C文件中包含delay.h头文件。
c
#include delay.h5. 为什么使用uint16_t
这里我们使用uint16_t作为参数类型而不是uint8_t或uint32_t。这是因为uint16_t可以提供足够的范围来表示毫秒和秒级别的延时同时避免了uint32_t可能带来的资源消耗。
实践题及答案
题目 为什么在延时函数中使用uint16_t作为参数类型
答案
uint16_t可以提供足够的范围来表示毫秒和秒级别的延时同时避免了uint32_t可能带来的资源消耗。例如对于一个最大值为65535的uint16_t变量我们可以表示的最大延时是65.535秒这对于大多数嵌入式应用来说是足够的。
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通过以上步骤你可以在C语言项目中成功地编写和使用延时函数。P18 延时函数的封装
概述
大家好今天我们来学习一下如何在C语言中封装延时函数。这将帮助我们更好地控制程序中的延时操作使代码更加模块化和可重用。
延时函数的封装
1. 延时函数的基本思路
我们已经有了微秒级的延时函数Delay_us现在我们需要在此基础上封装出毫秒级和秒级的延时函数。
2. 毫秒级延时函数 Delay_ms
毫秒级的延时函数可以通过调用微秒级的延时函数来实现。例如要实现1毫秒的延时我们可以调用Delay_us函数1000次。
c
void Delay_ms(uint16_t ms) {while (ms--) {Delay_us(1000); // 调用微秒级延时函数1000次实现1毫秒延时}
}3. 秒级延时函数 Delay_s
同样秒级的延时函数可以通过调用毫秒级的延时函数来实现。例如要实现1秒的延时我们可以调用Delay_ms函数1000次。
c
void Delay_s(uint16_t s) {while (s--) {Delay_ms(1000); // 调用毫秒级延时函数1000次实现1秒延时}
}4. 避免溢出和循环的使用
在实现这些延时函数时我们需要注意参数的类型和可能的溢出问题。使用循环而不是乘法可以避免溢出并且使代码更加健壮。
实践题及答案
题目 如何在C语言中实现毫秒级和秒级的延时函数
答案
通过调用微秒级延时函数Delay_us1000次来实现毫秒级延时函数Delay_ms。通过调用毫秒级延时函数Delay_ms1000次来实现秒级延时函数Delay_s。使用循环而不是乘法来避免可能的溢出问题。
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通过以上步骤你可以在C语言项目中成功地封装毫秒级和秒级的延时函数。P19 编写 delay_us 函数
概述
大家好今天我们来学习一下如何在STM32中编写微秒级的延时函数 delay_us。这个函数对于精确控制时间间隔非常有用。
delay_us 函数的实现
1. 理解SysTick定时器
首先我们需要理解系统滴答定时器SysTick的工作原理。SysTick定时器是一个24位的倒计数定时器它从预设的重载值开始递减每次递减1直到达到0然后重置为初始值。
2. 配置SysTick定时器
我们需要给SysTick定时器的重载寄存器LOAD配置一个初始值这个值决定了定时器溢出的时间。
c
SysTick-LOAD 72 * us - 1; // 设置SysTick定时器的重载值这里我们假设系统时钟频率为72MHz所以每微秒需要72个时钟周期。
3. 使能SysTick定时器
接下来我们需要使能SysTick定时器并等待它溢出。
c
SysTick-CTRL | SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; // 使能SysTick定时器4. 等待溢出
然后我们需要等待SysTick定时器的COUNTFLAG标志位变为1表示定时器已经溢出。
c
while (!(SysTick-CTRL SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk)) {// 等待SysTick定时器溢出
}5. 关闭SysTick定时器
最后我们需要关闭SysTick定时器以避免它继续计数。
c
SysTick-CTRL ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; // 关闭SysTick定时器实践题及答案
题目 如何在STM32中实现微秒级的延时函数 delay_us
答案
配置SysTick定时器的重载寄存器LOAD。使能SysTick定时器。等待SysTick定时器溢出。关闭SysTick定时器。
c
void delay_us(uint16_t us) {SysTick-LOAD 72 * us - 1; // 设置SysTick定时器的重载值SysTick-CTRL | SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; // 使能SysTick定时器while (!(SysTick-CTRL SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk)) {// 等待SysTick定时器溢出}SysTick-CTRL ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; // 关闭SysTick定时器
}P20 延时函数效果验证
概述
大家好今天我们来验证一下我们之前编写的延时函数的效果。我们会通过一个简单的流水灯实验来测试延时函数的准确性。
延时函数测试
1. 测试准备
我们已经在delay.c文件中实现了延时函数并且将它们声明在delay.h头文件中。现在我们需要在主函数中测试这些函数。
2. 修改主函数
我们将在主函数中使用delay_ms和delay_s函数来控制三个LED灯的亮灭时间以此来验证延时函数的效果。
c
#include delay.hint main(void) {LED_Init(); // 初始化LEDwhile (1) {LED_On(LED1);Delay_ms(500); // 延时500毫秒LED_Off(LED1);LED_On(LED2);Delay_s(1); // 延时1秒LED_Off(LED2);LED_On(LED3);Delay_s(2); // 延时2秒LED_Off(LED3);}
}3. 编译和烧录
我们将代码编译并烧录到STM32开发板上然后观察LED灯的行为是否符合预期。
4. 观察结果
通过观察LED灯的亮灭时间我们可以验证延时函数是否准确。如果LED灯按照设定的时间亮灭那么说明我们的延时函数工作正常。
实践题及答案
题目 如何验证延时函数的效果
答案
在主函数中使用delay_ms和delay_s函数控制LED灯的亮灭时间。编译并烧录代码到STM32开发板上。观察LED灯的亮灭时间是否符合预期。
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通过以上步骤我们可以验证延时函数的准确性。如果LED灯按照设定的时间亮灭那么说明我们的延时函数工作正常。P21 延时函数的标志位清零和n减不减一的问题
概述
大家好今天我们来讨论一下在编写延时函数时遇到的两个常见问题标志位如何清零以及在设置定时器时是否需要n减一。
延时函数的标志位清零
1. 问题提出
有同学可能会问delay_us 函数里面将 VAL 设置为零是否有必要。这个操作看起来好像是多余的因为一旦开始计数VAL 的值就会被自动更新。
2. 分析解释
实际上这个操作确实不是必需的。因为SysTick定时器一旦使能会自动将 LOAD 的值加载到 VAL 中。所以即使我们不手动设置 VAL它也会从 LOAD 的值开始倒数。
3. 编译和烧录测试
我们可以编译和烧录代码然后观察程序的运行情况。结果表明即使没有手动设置 VAL 为零程序也能正常运行LED灯的流水效果也符合预期。
n减不减一的问题
1. 问题的提出
另一个问题是关于定时器设置时是否需要n减一。这个问题在文档中有不同的说法有的说要减一有的说不用减一。
2. 实际影响分析
实际上无论是减一还是不减一对定时器的精度影响非常小只差七十二分之一微秒。因此这个问题并不需要过于纠结。
3. 手册解释
根据ARM Cortex-M3的权威指南有两种情况一种是需要减一multiple shots另一种是不需要减一single shot。在我们的情况下因为我们没有让定时器自动重载所以实际上不需要减一。
实践题及答案
题目 在STM32中编写延时函数时是否需要将SysTick定时器的 VAL 设置为零以及是否需要在设置定时器时n减一
答案
将 VAL 设置为零并不是必需的因为SysTick定时器会自动从 LOAD 加载值。在我们的用法中不需要减一因为我们没有让定时器自动重载。
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通过以上分析我们可以得出结论在编写延时函数时这两个操作都不是必需的。P22 如何安装STM32CubeMX
概述
大家好今天我们来学习一下如何安装STM32CubeMX这是一个基于Java开发的软件对于STM32的开发来说非常重要。
安装前的准备
1. Java运行环境
首先我们需要确保电脑上已经安装了Java运行环境。STM32CubeMX是基于Java开发的所以这是安装CubeMX的前提条件。
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步骤
1. 打开CMD。
2. 输入命令java -version检查Java是否已安装。
3. 如果未安装需要先安装Java运行时环境。2. 下载Java运行时环境
如果系统中没有Java运行环境可以从以下链接下载并安装
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下载地址[Java Runtime Environment](https://www.oracle.com/java/technologies/javase-jdk8-downloads.html)安装STM32CubeMX
1. 下载安装包
可以从STM32官方网站下载STM32CubeMX的安装包或者直接从提供的资料中获取。
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步骤
1. 访问STM32官方网站或打开提供的资料包。
2. 下载STM32CubeMX的安装包。2. 运行安装程序
下载完成后直接双击安装包中的setup.exe文件开始安装。
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步骤
1. 双击setup.exe文件。
2. 根据提示完成安装。3. 配置安装选项
在安装过程中可以选择为所有用户安装或仅为当前用户安装通常我们选择为当前用户安装即可。
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步骤
1. 选择安装范围For all users或Just for me。
2. 接受许可协议。
3. 选择安装路径避免路径中包含中文。4. 完成安装
完成上述步骤后STM32CubeMX就安装成功了。安装完成后可以在开始菜单或桌面找到STM32CubeMX的快捷方式。
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步骤
1. 完成安装向导。
2. 在开始菜单或桌面找到STM32CubeMX的快捷方式。实践题及答案
题目 如何检查Java运行环境是否已安装
答案
打开CMD输入命令java -version如果能够显示版本信息则说明Java运行环境已安装。
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通过以上步骤你可以确认Java运行环境是否已安装并继续进行STM32CubeMX的安装。P23 STM32CubeMX软件安装教程
大家好今天我们来学习如何给STM32CubeMX安装180的软件开发包。如果你是第一次接触STM32CubeMX或者需要更新你的软件包那么这个教程将非常适合你。
软件界面介绍
首先我们打开STM32CubeMX软件可以看到界面分为几个部分
左侧显示当前电脑上存在的STM32CubeMX项目。右侧创建项目的向导。
创建新项目
创建新项目有三种方式
从MCU型号创建项目选择一个MCU型号来创建项目。从STboard创建项目选择一个官方支持的开发板来创建项目。从例子开始项目从官方提供的示例开始一个项目。
通常情况下我们会选择第三种方式来创建项目。
联网下载MCU数据库
在创建项目之前STM32CubeMX会联网下载一个包含所有支持的MCU芯片的数据库。如果你的网络条件不佳这个过程可能会非常缓慢。
选择MCU型号
在软件内部我们可以直接搜索所需的MCU型号例如STM32F103C8。找到型号后选中它就可以开始创建项目了。
安装芯片支持包
在创建项目之前我们需要确保已经安装了芯片的支持包。如果没有安装创建的项目可能会出现问题。
管理嵌入式软件包
我们可以通过点击Help菜单中的Manage Enbedded Software Packages来管理软件包。
本地安装软件包
由于网络问题我们可能需要从本地安装软件包。以下是步骤
打开Help菜单选择Manage Enbedded Software Packages。点击From Local选择本地的软件包进行安装。
判断安装是否成功
安装完成后我们可以在STM32CubeMX中查看软件包的版本号如果显示为绿色框则表示安装成功。 练习题
如何创建一个新的STM32CubeMX项目 答案选择从MCU型号、STboard或从例子开始项目中的一个选项来创建新项目。 如果网络不佳如何安装STM32CubeMX的软件包 答案选择From Local选项从本地选择软件包进行安装。 如何判断STM32CubeMX软件包是否安装成功 答案在软件中查看软件包的版本号如果显示为绿色框则表示安装成功。
