2019年12月03日 | STM32的操作过程，寄存器配置与调试过程

很多学习stm32的，为什么学习stm32他也不知道，我们所知道的就是各个论坛讨论stm32的很多，而我们很多人之所以学习stm32是很多的淘宝卖家做了大量的图片文字宣传，于是我们经不住诱惑就买了板子，然后我们就开始了我们的学习之旅。

在淘宝卖家的眼里有着齐全的入门资料是板子的最大的卖点，于是当我们拿到开发板的时候，我们感觉我们永远不能和别人说自己熟悉stm32，因为脱离了网络的资料我们什么都做不了，这是我们最害怕的事情。

今天我就就像在这里记录下自己一无所有建立stm32工程的过程，是我自己的一个探索过程，同时也是大家互相交流的过程。

第一步：当然是新建一个工程我把它命名为small（这个随便你，青菜萝卜各有所爱……）

第二部：就是选择芯片的型号了，这个按照每个人手上的板子的不同就选择不同的芯片型号。

选择完了之后按确认，然后会出来一个对话框，是问你要不要添加启动文件的，这个简单我们都是白手起家了，别人好不容易送你点东西我们当然照单全收，直接点是啊！哈哈。。。。。

点完是后我们的工程就是差不多建立好了，大家可以看到里面就一个代码文件，是以.s结尾的，是一个启动文件里面的代码全是汇编的，看了有点晕死。。。。，以后再说吧这个。。。。

要不我们编译了看看结果？

一串鸟文的错误，看不怎么懂，但是好像是说什么没有main函数。想想也是啊，自己确实没写main函数，要不我们自己建立一个.c文件，然后写一个main函数？说做就做。。。。。

直接点击file下面的新建图标，然后写一个名字保存，注意别忘保存好之后在工程里面“add files to group”，然后我们再自己写一个空的main函数，大家看看我做的对不对？

这下可以编译了吧？

编译有警告说什么main函数的返回值必须是int。。。。不知道为什么？

百度看了下好像是编译器和c语言标准规范的问题，没办法那就修改下main函数的返回值吧，把前面的main前面的void变成int就好了。

编译通过了。。。

要不我们接下来设置工程属性看看？这个是很多教程中有的，我不想多少，大家自己找找吧。。。。

你看都可以仿真，哈哈那就说明系统运行起来了。。。。但是我们什么都看不到，接下来我们的任务就是想办法点亮一个led灯。

首先我们要控制灯的话就要操作寄存器，还记得我们在51里面要操作P0口吗？是用P0=0x00，这里面简单的说下51里面操作IO口的原理，我们看到这里有一个P0，这个P0是哪里来的？显然不像是int一样是是c语言本身自带的，也不是某一个变量是我们自己定的，其实这个是在reg52.h里面定义的，有图有真相。

可以看到在我们一直使用reg52.h里面他做了这样一件事情，就是把我们的真实物理地址是0x90的这个P1寄存器和P1这个代名词相互联系了，其实P1只是一个代名词，假如我在reg52.h里面修改 把sfr P1 = 0x90;修改为sfr XX = 0x90；这样也是可以用的，只不过下一次你要对P1口进行操作的时候要写XX=0x00；了，所以为了好记我们就把名字取成P1，现在我们知道了51的原理，我们可以依葫芦画瓢来操作stm32的GPIO，先不管我们要操作什么寄存器，我们要接解决的第一个问题怎么使用c语言操作单片机中知道绝对物理地址的寄存器，比如我们通过查资料RM0008的179页知道了关于IO操作的一个寄存器GPIOA_CRL的绝对地址是0x40010800+0x00（其中0x40010800是起始地址，0x00是偏移地址），接下来我们怎么操作他呢？用 sfr？好像sfr是51汇编特有的指令，在arm里面没有。。。这时候我们是否想到c语言的一个和地址紧密相关的内容----指针,我们在上课的时候知道指针的本质就是地址，这样我们是否可以通过它来把实际的物理地址和c语言变量建立关系呢？首先我们要把绝地地址变为指针变量 ，肯定是强制类型转换了（int*（0x40010800+0x00））通过这一步我们已经有一个int类型的指针，这个指针指向的地址就是我们GPIOA_CRL的绝对地址(0x40010800+0x00),有了指针之后我们要取变量，那么很简单只要一个简单的*取变量运算符就可以了（int*（0x40010800+0x00））,这下变量有了那么我们是不是需要给变量取一个名字啊？

那就这样#define GPIOA_CRL *((int*)（0x40010800+0x00）) 好了完成了我们终于可以再c语言的环境中操作我们的寄存器了，接下来我们只要给GPIOA_CRL 这个变量赋值就是我们在给GPIOA_CRL 这个寄存器赋值，先休息下再说。。。。。

这篇文章其实我是一边写代码做测试一边写的，就在上面我想要控制IO的时候花了好长的时间，就是因为自己的不仔细吧！犯了几个小错误。先看我的最终代码。

代码非常的简单，但是为了这几行代码花了我好久的时间，我已经在代码后面写了注释了，具体的怎么来的让我婉婉道来，首先是上面那几行的define的机构我在上面已经介绍过了，具体的地址是怎么知道的？下面我来简单的说下，在stm32的

RM0008 
Reference manual 
STM32F101xx, STM32F102xx, STM32F103xx, STM32F105xx 
and STM32F107xx advanced ARM-based 32-bit MCUs

这个开发文档中的44页内存映射表，如下图

我截图的只是上半部分，还有下半部分，在下半部分我们可以看到

从这里可以看到和GPIOA相关的寄存器的起始地址是0x40010400所以代码中的一开始的基址是这个，然后我们需要知道不同的寄存器的偏移地址，这个是在后面的跳转的链接可以看到的，跳转到179页，偏移地址的表格

这样的话上面的几个define的计算也就水落石出了。

这里简单的说下自己当时犯的一个错误。我一开始写的#define GPIOA_CRL *((int*)0x40010800+0x00) 是这样的，调试后死活不是我想要的工作效果，后来花了好大的力气才想起来原来是宏定义的括号的问题，大家仔细比对下我在代码中的写的和我上面的写法，发现什么端倪没？#define GPIOA_CRL *((int*)（0x40010800+0x00）) 看到红色的括号没？就是因为一个小小的括号耽误了很长时间。

花了这么长的时间我们终于可以操作IO口了，那怎么操作呢？在学过51的人的眼里那是很简单的，就是直接把我们要IO口输出的值送到数据寄存器中不就好了，但是毕竟他是高级的stm32，所以要复杂点，首先我们要开启GPIOA的端口时钟，这也许大家会疑惑了，怎么还和时钟有关系了。。。。还是看资料吧！

可以看到GPIOA是挂载在AHB2总线上面的，他们都有自己的时钟信号的控制端，这是由stm32的机构决定的，我想之所以这样做，一方面可以降低系统功耗，让工作的模块的时钟使能，不工作的就不使能，其实这里的时钟信号就好比是模块的心脏一样，只有先让他工作了我们才可以去对他进行操作，这就是代码上RCC_APB2ENR=0x00000004;//开启GPIOA的端口时钟这一句的作用，我尝试过，假如去掉这一句话的话，即使我后面对寄存器赋值了，也是没有作用的。所以这一句很重要，而且与下面的顺序是不好交换的。接下来就是设置GPIO的工作方式什么输入输出 模式之类的，对于只学过51的人来说有点新鲜感觉，如果学过其他高级点单片机的 估计已经习以为常了，就那么回事，具体的寄存器的每一位我就多说了，直接看stm32f10XXXX参考手册的113页上满写的很清楚了。

这里再顺便解释下下我看到的一个现象，先看文档

从这里面我们知道任何IO在复位之后都处于浮空输入状态，这是PDF上说的通过我的代码大家看到我只是改变GPIOA0这位的状态所以其他IO口应该还是浮空输入的模式，但是实际上是的吗？

看仿真截图：

大家可以看到其他几个口还是听话的就是PA12 PA13 PA14 PA15不怎么对劲，怎么回事呢？一开始我也疑惑，后来突然想起来了，这不是我们仿真用的jtag口吗？这样的话就对了，于是为了验证我的想法，我查看jtag用的其他IO口的情况，都不是默认的浮空输入模式，这样的话就应该是这个原因了。（提醒大家一下以后设计硬件的时候尽量避免使用jtag口，如果实在避免不了的话在设计程序的时候就要注意关闭jtag模式释放那几个IO口，在此做一个友情提醒因为被坑过几次。。。）