STM32庫函數與寄存器開發(fā)區(qū)別

**1.1 **寄存器

寄存器開發(fā)優(yōu)點

直接操作寄存器，運行效率高。

寄存器開發(fā)缺點

1、開發(fā)難度大，開發(fā)周期長

2、代碼可閱讀性差，可移植差

3、后期維護難度高

1.2****庫函數

庫函數開發(fā)優(yōu)點

1、開發(fā)難度較小，開發(fā)周期短

2、代碼可閱讀性強，可移植高

3、后期維護難度低

庫函數開發(fā)缺點

相對于寄存器開發(fā)，運行效率略低

注意：庫函數其實是ST公司對寄存器的進一步封裝。

一、 庫函數開發(fā)LED

庫函數開發(fā)LED要添加的庫函數文件：stm32f4xx_gpio.c

1、理解led燈原理圖

LED0連接在PF9

PF9輸出低電平（0），燈亮；PF9輸出高電平（0），燈滅；

2、打開GPIOF組時鐘

在STM32芯片中，所有的外設時鐘是不打開，為了降低功耗

//打開GPIOF組時鐘
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);

3、設置PF9燈為輸出模式 輸出推挽 上拉 速度（50MHZ）

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_9;    //引腳
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_OUT;  //輸出模式
GPIO_InitStruct.GPIO_OType  = GPIO_OType_PP;  //輸出推挽
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed  = GPIO_Speed_50MHz;  //速度50MHZ
GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP;    //上拉
GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStruct);

4、通過下面控制LED燈亮與滅

GPIO_SetBits()   引腳置1
GPIO_ResetBits() 引腳置0

官方參考案例

路徑：D:GZFX2103STM32STM32上課資料STM32F4xx固件庫stm32f4_dsp_stdperiph_libSTM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.4.0stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm官方參考案例

三、 按鍵庫函數開發(fā)

庫函數開發(fā)按鍵要添加的庫函數文件：stm32f4xx_gpio.c

1、理解按鍵控制原理

KEY0連接在PA0

按鍵未按下，PA0為高電平

按鍵 按下，PA0為低電平

2、打開GPIOA組時鐘

//打開GPIOA組時鐘
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);

3、設置引腳為輸入，上拉。

uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;


  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0;        //引腳0
  GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_IN;        //輸入模式
  GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP;        //上拉
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

4、通過下面函數獲取引腳電平

uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

一、 中斷

中斷概念

中斷是指計算機運行過程中，出現某些意外情況需主機干預時，機器能自動停止正在運行的程序并轉入處理新情況的程序，處理完畢后又返回原被暫停的程序繼續(xù)運行（面試題）。

STM32外部中部需要注重知識點EXTI與 NVIC ,STM32所有引腳均可以做為外部中斷。

4.1、外部中斷 / **事件控制器 ** (EXTI)

EXTI 控制器的主要特性如下：
● 每個中斷/事件線上都具有獨立的觸發(fā)和屏蔽
● 每個中斷線都具有專用的狀態(tài)位
● 支持多達 23 個軟件事件/中斷請求
● 檢測脈沖寬度低于 APB2 時鐘寬度的外部信號。有關此參數的詳細信息，請參見
STM32F4xx 數據手冊的電氣特性部分。

引腳中斷線

上升沿：數字電路中，數字電平從低電平（數字“0”）變?yōu)楦唠娖剑〝底帧?”）的那一瞬間（時刻）叫作上升沿。

下降沿：數字電路中，數字電平從高電平（數字“1”）變?yōu)榈碗娖剑〝底帧?”）的那一瞬間叫作下降沿。

4.2 NVIC

嵌套向量中斷控制器 (NVIC)

**NVIC **特性
嵌套向量中斷控制器 NVIC 包含以下特性：
● STM32F405xx/07xx 和 STM32F415xx/17xx 具有 82 個可屏蔽中斷通道， STM32F42xxx
和 STM32F43xxx 具有多達 86 個可屏蔽中斷通道（不包括 Cortex?-M4F 的 16 根中
斷線）
● 16 個可編程優(yōu)先級（使用了 4 位中斷優(yōu)先級）
● 低延遲異常和中斷處理
● 電源管理控制
● 系統控制寄存器的實現
嵌套向量中斷控制器 (NVIC) 和處理器內核接口緊密配合，可以實現低延遲的中斷處理和晚
到中斷的高效處理。

NVIC優(yōu)先級分為搶占優(yōu)先級與響應優(yōu)先級。

數字越小，優(yōu)先級別越高

優(yōu)先級分組

搶占優(yōu)先級 & 響應優(yōu)先級區(qū)別： 搶占優(yōu)先級 > 響應優(yōu)先級

高優(yōu)先級的搶占優(yōu)先級是可以打斷正在進行的低搶占優(yōu)先級中斷的。

搶占優(yōu)先級相同的中斷，高響應優(yōu)先級不可以打斷低響應優(yōu)先級的中斷。

搶占優(yōu)先級相同的中斷，當兩個中斷同時發(fā)生的情況下，哪個響應優(yōu)先級高，哪個先執(zhí)行。

如果兩個中斷的搶占優(yōu)先級和響應優(yōu)先級都是一樣的話，則看哪個中斷先發(fā)生就先執(zhí)行；

例：

假定設置中斷優(yōu)先級組為2，然后設置中斷3(RTC中斷)的搶占優(yōu)先級為2，響應優(yōu)先級為1。中斷6（外部中斷0）的搶占優(yōu)先級為3，響應優(yōu)先級為0。中斷7（外部中斷1）的搶占優(yōu)先級為2，響應優(yōu)先級為0。

中斷7>中斷3>中斷6。

4.3****外部中斷配置流程

外部中斷配置流程要添加的庫函數：stm32f4xx_exti.c和stm32f4xx_syscfg.c

參考庫函數案例

1、理解按鍵原理

KEY0 連接PA0，選擇下降沿觸發(fā)

1、設置NVIC分組

void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);

3、使能SYSCFG及GPIOA****時鐘：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);

4、 初始化IO口為輸入。

GPIO_Init();

5、設置IO口與中斷線的映射關系。

void SYSCFG_EXTILineConfig();

6、初始化線上中斷，設置觸發(fā)條件等。

EXTI_Init();

7、配置中斷分組（NVIC），并使能中斷。

NVIC_Init();

8、 編寫中斷服務函數。

EXTIx_IRQHandler();

9、清除中斷標志位

EXTI_ClearITPendingBit();

五、函數說明

void RCC_AHB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB1Periph, FunctionalState NewState)

函數功能：使能AHB1外設時鐘

返回值：無

uint32_t RCC_AHB1Periph：哪個外設

FunctionalState NewState：ENABLE or DISABLE

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef GPIOx, GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct)**

函數功能：GPIO初始化

返回值：無

GPIO_TypeDef* GPIOx：哪個GPIO組

GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct：GPIO結構

typedef struct

{

uint32_t GPIO_Pin;              //哪個引腳

GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;     //模式

GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;   //速度

GPIOOType_TypeDef GPIO_OType;   //輸出類型

GPIOPuPd_TypeDef GPIO_PuPd;     //上下拉

}GPIO_InitTypeDef;

void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef GPIOx, uint16_t GPIO_Pin) *

函數說明：引腳置位

函數返回值：無

GPIO_TypeDef* GPIOx：哪個組IO

uint16_t GPIO_Pin:哪個引腳

void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef GPIOx, uint16_t GPIO_Pin) *

函數說明：引腳復位

函數返回值：無

GPIO_TypeDef* GPIOx：哪個組IO

uint16_t GPIO_Pin:哪個引腳

uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef GPIOx, uint16_t GPIO_Pin) * ;

函數說明：讀某個引腳輸入狀態(tài)

函數返回值：

Bit_RESET = 0 （低電平）

Bit_SET = 1 （高電平）

GPIO_TypeDef* GPIOx：哪個組IO

uint16_t GPIO_Pin:哪個引腳

void SYSCFG_EXTILineConfig(uint8_t EXTI_PortSourceGPIOx, uint8_t EXTI_PinSourcex)

函數說明：設置IO口與中斷線的映射

函數返回值：無

uint8_t EXTI_PortSourceGPIOx：哪個組IO

uint8_t EXTI_PinSourcex:哪個引腳

void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct) *

函數說明：外部中斷控制器初始化

返回值：無

typedef struct

{

uint32_t EXTI_Line;                //中斷線

EXTIMode_TypeDef EXTI_Mode;       //模式

EXTITrigger_TypeDef EXTI_Trigger; //觸發(fā)條件

FunctionalState EXTI_LineCmd;     //中斷線命令

}EXTI_InitTypeDef;

void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct) *

函數說明：NVIC初始化

返回值：無

NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct：NVIC結構體

typedef struct

{

uint8_t NVIC_IRQChannel;                    //中斷通道，可在stm32f4xx.h文件當中查找

uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;  //搶占優(yōu)先級

uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority;         //響應優(yōu)先級

FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd;         //中斷通道使能

} NVIC_InitTypeDef;

ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line)；

函數說明：判斷中斷線標志位

返回值：SET或RESET

uint32_t EXTI_Line：哪個中斷線

void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line)；

函數說明：清空中斷線標志位

返回值：無

uint32_t EXTI_Line：哪個中斷線

六、應用產品

1、LED

家用LED

指示燈

按鍵