IT数码 购物 网址 头条 软件 日历 阅读 图书馆
TxT小说阅读器
↓语音阅读,小说下载,古典文学↓ 		图片批量下载器
↓批量下载图片,美女图库↓ 		图片自动播放器
↓图片自动播放器↓ 		一键清除垃圾
↓轻轻一点,清除系统垃圾↓
开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库 人工智能 区块链 大数据 移动开发 嵌入式 开发工具 数据结构与算法 开发测试 游戏开发 网络协议 系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑 笔记本 显卡 显示器 固态硬盘 硬盘 耳机 手机 iphone vivo oppo 小米 华为 单反 装机 图拉丁
 
   -> 嵌入式 -> STM32F103c8t6系统最小版实现LED流水灯（附工程文件下载） -> 正文阅读

[嵌入式]STM32F103c8t6系统最小版实现LED流水灯（附工程文件下载）

本次实验主要有以下两个任务，所以本博客也会按照此顺序进行讲解

  1. 学习和理解STM32F103系列芯片的地址映射和寄存器映射原理；了解GPIO端口的初始化设置三步骤（时钟配置、输入输出模式设置、最大速率设置）
  2. 以 STM32最小系统核心板(STM32F103C8T6)+面板板+3只红绿蓝LED 搭建电路，使用GPIO端口控制LED灯，轮流闪烁，间隔时长1秒。

目录

一、实验介绍

1. 试验器材介绍

  1. stm32f103c8t6系统最小版
  2. stlink-v2（根据自己需求也可以采用串口烧入方法）
  3. 面包板
  4. 杜邦线（含公对公、母对母）
  5. 红、绿、黄 三个发光二极管
  6. keil5软件

2. 实验理论介绍

芯片的地址映射和寄存器映射原理

存储器映射

存储器在产家制作完成后是一片没有任何信息的物理存储器，而CPU要进行访存就涉及到内存地址的概念，因此存储器映射就是为物理内存按一定编码规则分配地址的行为。值得注意，存储器映射一般是由产家规定，用户不能随意更改。
在这里插入图片描述

寄存器映射

寄存器映射是在存储器映射的基础上进行的。

以STM32为例，操作硬件本质上就是操作寄存器。在存储器片上外设区域，四字节为一个单元，每个单元对应不同的功能。当我们控制这些单元时就可以驱动外设工作，我们可以找到每个单元的起始地址，然后通过C 语言指针的操作方式来访问这些单元。但若每次都是通过这种方式访问地址，不好记忆且易出错。这时我们可以根据每个单元功能的不同，以功能为名给这个内存单元取一个别名，这个别名实质上就是寄存器名字。给已分配好地址(通过存储器映射实现)的有特定功能的内存单元取别名的过程就叫寄存器映射。

如何找到芯片中寄存器的地址

如果想要找到芯片中某个寄存器的地址的话，就需要查看数据手册，并通过一定的计算，就可以找到寄存器的地址啦。
寄存器的地址分为基地址和偏移地址
详细计算方法可以参考博客：STM32寄存器的简介、地址查找，与直接操作寄存器

在这里插入图片描述

GPIO口初始化设置

GPIO口介绍

每个GPI/O端口有两个32位配置寄存器(GPIOx_CRL，GPIOx_CRH)，
两个32位数据寄存器(GPIOx_IDR和GPIOx_ODR)，一个32位置位/复位寄存器
根据数据手册中列出的每个I/O端口的特定硬件特征，GPIO端口的每个位可以由软件分别配置成多种模式。

  • 输入浮空
  • 输入上拉
  • 输入下拉
  • 模拟输入
  • 开漏输出
  • 推挽式输出
  • 推挽式复用功能
  • 开漏复用功能
GPIO口在哪里

参考芯片手册，在stm32f103c8t6中有A B C D E F G七个GPIO口，由上文提到的地址计算方法，可计算出寄存器地址，在通过储存器原理图可找到接口。
在这里插入图片描述
关于GPIO的更多地址资料可参考芯片的数据手册
（下载资料都以网盘的形式放在了文末）
在这里插入图片描述

初始化步骤

第一步：使能GPIOx口的时钟
第二步：指明GPIOx口的哪一位，这一位的速度大小以及模式。
第三步：调用GPIOx口初始化函数，进行初始化。
第四步：调用GPIO-SetBits函数，进行相应为的置位。

这篇博客中有详尽的关于GPIO初始化的实例与代码，供大家参考
STM32入门-GPIO初始化步骤

二、实验操作

实验操作分三部分

  • 软件代码编写
  • 硬件接线
  • 烧入调试

其实网上的流水灯代码资料是比较多的，所以我可能对于代码的讲解不会很详尽，对于硬件接线一些上手操作可能会细点。

1. C语言库函数版

环境配置（库函数之类的东西）

这个里面涉及到了一个keil模块化编程的事，说着比较麻烦，但是学会了又很简单，建议百度找找其他博客学一下。

C语言源码

此程序是将A5 A6 A7作为输出口的

#include "stm32f10x.h"  

void Delay(u32 count)  	 //延迟函数，参数为设置的延迟时间（不准确，具体时间可由keil的示波器观察）
{   
	u32 i=0;   
	for(;i<count;i++);  
} 

int main(void)  
{    
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;   		//设置PA5、PA6、PA7为输出口
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);     
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7; 	//GPIO口的初始化操作
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); 
	
	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);   				//初始化GPIO为高电平，LED低电平亮，高电平灭
	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6); 
	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7); 
	
	while(1) 										//永真循环，进行不断的流水灯循环闪烁
	{
		GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);			
		GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);  
		GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7);  		
		Delay(4600000);Delay(4600000);Delay(4600000);	//流水灯中，由延时函数控制时间间隔
		GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
		GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);  
		GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7);
		Delay(4600000);Delay(4600000);Delay(4600000);
		GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
		GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);  
		GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7);
		Delay(4600000);Delay(4600000);Delay(4600000);
	}  
}

接线

  1. 连接st-link与stm32芯片：按照下图对应连接
    在这里插入图片描述

  2. 将芯片插在面包插在面包板上
    在这里插入图片描述

  3. 插入led二极管：二极管长脚为正级、短脚为负级，所以长脚应该接入电源，短脚与stm32芯片相接
    在这里插入图片描述

  4. 利用stm32为面包板供电（也可用面包板的电源模块进行供电，我嫌麻烦，所以就直接用芯片供电了）
    在这里插入图片描述

程序烧入芯片

  1. 编译程序
    在这里插入图片描述

  2. 配置st-link：在魔法棒中配置
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

  3. 烧入程序：点击LOAD图标烧入
    在这里插入图片描述

结果观察

可以观察到三个led灯依次闪烁，时间间隔约为一秒
在这里插入图片描述

2. 汇编语言版

汇编语言我不会，学着太麻烦了，所以参考了另外一位博主的代码，尝试理解了一下，并把它的代码烧入了试试，也是可行的，相当于是验证性实验了，代码写得很详细。
注意：此代码是将PA7，PB9，PC15作为输出的，与上个C语言代码不同
具体工程配置、具体讲解可参考他的博客: STM32F103C8T6实现流水灯（c语言和汇编两个版本）

RCC_APB2ENR EQU 0x40021018;配置RCC寄存器,时钟,0x40021018为时钟地址
GPIOC_CRH EQU 0x40011004;配置GPIOC_CRH寄存器，是端口配置高寄存器，高位的偏移地址为0x04 
GPIOC_ORD EQU 0x4001100c;配置GPIOC_ORD寄存器，是端口输出寄存器，输出由这里控制
GPIOA_CRL EQU 0x40010800;配置GPIOC_CRH寄存器，是端口配置高寄存器，高位的偏移地址为0x04 
GPIOA_ORD EQU 0x4001080C;配置GPIOC_ORD寄存器，是端口输出寄存器，输出由这里控制
GPIOB_CRH EQU 0x40010C04;配置GPIOC_CRH寄存器，是端口配置高寄存器，高位的偏移地址为0x04 
GPIOB_ORD EQU 0x40010C0C;配置GPIOC_ORD寄存器，是端口输出寄存器，输出由这里控制
Stack_Size EQU  0x00000400;栈的大小
;分配一个stack段，该段不初始化，可读写，按8字节对齐。分配一个大小为Stack_Size的存储空间，并使栈顶的地址为__initial_sp。
                AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;NOINIT： = NO Init，不初始化。READWRITE : 可读，可写。ALIGN =3 : 2^3 对齐，即8字节对齐。
Stack_Mem       SPACE   Stack_Size
__initial_sp




                AREA    RESET, DATA, READONLY

__Vectors       DCD     __initial_sp               ; Top of Stack
                DCD     Reset_Handler              ; Reset Handler
                    
                    
                AREA    |.text|, CODE, READONLY
                    
                THUMB
                REQUIRE8
                PRESERVE8
                    
                ENTRY
Reset_Handler 
				bl LED_Init;bl：带链接的跳转指令。当使用该指令跳转时，当前地址(PC)会自动送入LR寄存器
MainLoop        BL LED_ON_C
                BL Delay
                BL LED_OFF_C
                BL Delay
				BL LED_ON_A
                BL Delay
                BL LED_OFF_A
                BL Delay
				BL LED_ON_B
                BL Delay
                BL LED_OFF_B
                BL Delay
                
                B MainLoop;B:无条件跳转。
LED_Init;LED初始化
                PUSH {R0,R1, LR};R0,R1,LR中的值放入堆栈
                
                LDR R0,=RCC_APB2ENR;LDR是把地址装载到寄存器中(比如R0)。
                ORR R0,R0,#0x1c;ORR 按位或操作,11100将R0的第二位置1，其他位不变
                LDR R1,=RCC_APB2ENR
                STR R0,[R1];STR是把值存储到寄存器所指的地址中，将r0里存储的值给rcc寄存器
				;上面一部分汇编代码是控制时钟的
				
				
                ;初始化GPIOA部分
                LDR R0,=GPIOA_CRL
                BIC R0,R0,#0x0fffffff;BIC 先把立即数取反，再按位与
                LDR R1,=GPIOA_CRL
                STR R0,[R1]
                ;上面的代码是初始化CPIOC_CRH
                LDR R0,=GPIOA_CRL
                ORR R0,#0x20000000;开启的是pc15，所以是2，为0100，是推挽输出模式，最大速度为2mhz
                LDR R1,=GPIOA_CRL
                STR R0,[R1]
				;GPIOC的端口配置高寄存器配置完毕，也就是CPIOA_CRH配置完成，端口的输出模式确定，不使用的都设为复位后的状态，为0100，所以上面处理输出为都是4
                ;将PC15置1
                MOV R0,#0x80; 二进制为0b1000 0000 ,第7位就是a7引脚的输出电压
                LDR R1,=GPIOA_ORD ;由r1控制ord寄存器
                STR R0,[R1] ;将ord寄存器的值变为r0的值
				
				 ;初始化GPIOB部分
                LDR R0,=GPIOB_CRH
                BIC R0,R0,#0xffffff0f;BIC 先把立即数取反，再按位与,用的是b9，所以把第二位置零
                LDR R1,=GPIOB_CRH
                STR R0,[R1]
                ;上面的代码是初始化CPIOC_CRH
                LDR R0,=GPIOB_CRH
                ORR R0,#0x00000020;开启的是pc15，所以是2，为0100，是推挽输出模式，最大速度为2mhz
                LDR R1,=GPIOB_CRH
                STR R0,[R1]
				;GPIOC的端口配置高寄存器配置完毕，也就是CPIOA_CRH配置完成，端口的输出模式确定，不使用的都设为复位后的状态，为0100，所以上面处理输出为都是4
                ;将PC15置1
                MOV R0,#0x200; 二进制为0b10 0000 0000,第16位就是b9引脚的输出电压
                LDR R1,=GPIOB_ORD ;由r1控制ord寄存器
                STR R0,[R1] ;将ord寄存器的值变为r0的值
				
				 ;初始化GPIOC部分
                LDR R0,=GPIOC_CRH
                BIC R0,R0,#0x0fffffff;BIC 先把立即数取反，再按位与，就是将三十二位全部置零
                LDR R1,=GPIOC_CRH
                STR R0,[R1]
                ;上面的代码是初始化CPIOC_CRH
                LDR R0,=GPIOC_CRH
                ORR R0,#0x20000000;开启的是pc15，所以是2，为0100，是推挽输出模式，最大速度为2mhz
                LDR R1,=GPIOC_CRH
                STR R0,[R1]
				;GPIOC的端口配置高寄存器配置完毕，也就是CPIOA_CRH配置完成，端口的输出模式确定，不使用的都设为复位后的状态，为0100，所以上面处理输出为都是4
                ;将PC15置1
                MOV R0,#0x8000; 二进制为0b1000 0000 0000 0000,第16位就是c15引脚的输出电压
                LDR R1,=GPIOC_ORD ;由r1控制ord寄存器
                STR R0,[R1] ;将ord寄存器的值变为r0的值
             
                POP {R0,R1,PC};将栈中之前存的R0，R1，LR的值返还给R0，R1，PC
LED_ON_A;亮灯
                PUSH {R0,R1, LR}    
                
                MOV R0,#0x00 ;二进制为0b0000 0000 0000 0000，第16位为0，后面将作为pc15的输出电压
                LDR R1,=GPIOA_ORD ;将GPIOC的地址赋予r1
                STR R0,[R1];将r0的值赋予在GPIOC_ORD中
             
                POP {R0,R1,PC}
             
LED_OFF_A;熄灯
                PUSH {R0,R1, LR}    
                
                MOV R0,#0x80 ;二进制为0b 1000 0000 0000 0000，第16位为1，后面将作为pc15的输出电压
                LDR R1,=GPIOA_ORD ;将GPIOC的地址赋予r1
                STR R0,[R1] ;[]是指对里面的地址操作，所以是将r0的值赋予GPIOC_ORD
             
                POP {R0,R1,PC}  
LED_ON_B;亮灯
                PUSH {R0,R1, LR}    
                
                MOV R0,#0x000 ;二进制为0b0000 0000 0000 0000，第16位为0，后面将作为pc15的输出电压
                LDR R1,=GPIOB_ORD ;将GPIOC的地址赋予r1
                STR R0,[R1];将r0的值赋予在GPIOC_ORD中
             
                POP {R0,R1,PC}
             
LED_OFF_B;熄灯
                PUSH {R0,R1, LR}    
                
                MOV R0,#0x200 ;二进制为0b 1000 0000 0000 0000，第16位为1，后面将作为pc15的输出电压
                LDR R1,=GPIOB_ORD ;将GPIOC的地址赋予r1
                STR R0,[R1] ;[]是指对里面的地址操作，所以是将r0的值赋予GPIOC_ORD
             
                POP {R0,R1,PC}  
LED_ON_C;亮灯
                PUSH {R0,R1, LR}    
                
                MOV R0,#0x0000 ;二进制为0b0000 0000 0000 0000，第16位为0，后面将作为pc15的输出电压
                LDR R1,=GPIOC_ORD ;将GPIOC的地址赋予r1
                STR R0,[R1];将r0的值赋予在GPIOC_ORD中
             
                POP {R0,R1,PC}
             
LED_OFF_C;熄灯
                PUSH {R0,R1, LR}    
                
                MOV R0,#0x8000 ;二进制为0b 1000 0000 0000 0000，第16位为1，后面将作为pc15的输出电压
                LDR R1,=GPIOC_ORD ;将GPIOC的地址赋予r1
                STR R0,[R1] ;[]是指对里面的地址操作，所以是将r0的值赋予GPIOC_ORD
             
                POP {R0,R1,PC}             
             
Delay
                PUSH {R0,R1, LR}
                
                MOVS R0,#0
                MOVS R1,#0
                MOVS R2,#0
                
DelayLoop0        
                ADDS R0,R0,#1

                CMP R0,#330
                BCC DelayLoop0
                
                MOVS R0,#0
                ADDS R1,R1,#1
                CMP R1,#330
                BCC DelayLoop0 ;无进位

                MOVS R0,#0
                MOVS R1,#0
                ADDS R2,R2,#1
                CMP R2,#15
                BCC DelayLoop0
                
                
                POP {R0,R1,PC}    
                NOP
				END

结果观察

在这里插入图片描述

三、总结

本次实验用C语言和汇编语言的方式实现了，主要是练习了如何翻看芯片手册来获取想要的信息，也从一定程度上掌握了程序的烧入、调试方法，这也是自己的第一次硬件尝试，终于是迈入了第一只脚进去，以前一直对这个东西有种恐惧，做完了之后也发现没有那么难，也产生了点兴趣。
虽然确实学的过程有点煎熬，以后慢慢来吧。

资料下载连接（含汇编语言、C语言流水灯工程，芯片资料手册、数据手册）：

链接：https://pan.baidu.com/s/1IWem14AVSB9_i4AyY7VNdQ
提取码：z6kw

四、参考文献

【嵌入式系统】存储器 映射与寄存器映射原理
STM32寄存器的简介、地址查找，与直接操作寄存器
STM32入门-GPIO初始化步骤
STM32F103C8T6实现流水灯（c语言和汇编两个版本）
  嵌入式 最新文章
基于高精度单片机开发红外测温仪方案
89C51单片机与DAC0832
基于51单片机宠物自动投料喂食器控制系统仿
《痞子衡嵌入式半月刊》 第 68 期
多思计组实验实验七 简单模型机实验
CSC7720
启明智显分享| ESP32学习笔记参考--PWM(脉冲
STM32初探
STM32 总结
【STM32】CubeMX例程四---定时器中断（附工
上一篇文章      下一篇文章      查看所有文章
加:2021-10-23 12:39:15  更:2021-10-23 12:40:53 
 
开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库 人工智能 区块链 大数据 移动开发 嵌入式 开发工具 数据结构与算法 开发测试 游戏开发 网络协议 系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑 笔记本 显卡 显示器 固态硬盘 硬盘 耳机 手机 iphone vivo oppo 小米 华为 单反 装机 图拉丁

360图书馆 购物 三丰科技 阅读网 日历 万年历 2024年11日历 -2024/11/26 6:45:08-

图片自动播放器
↓图片自动播放器↓ 		TxT小说阅读器
↓语音阅读,小说下载,古典文学↓ 		一键清除垃圾
↓轻轻一点,清除系统垃圾↓ 		图片批量下载器
↓批量下载图片,美女图库↓
  网站联系: qq:121756557 email:121756557@qq.com  IT数码