stm32f103入门笔记(了解寄存器原理)

stm32F103入门笔记

一、点亮LED(寄存器操作)

此程序是点亮LED的程序,是会帮助我们了解32单片机程序流程

代码截图

其中左侧由一个启动文件,右边有一个SystemInit函数,配套使用的。

int main()
{

    *(unsigned int*)0x40021018 |=(1<<4);//打开GPIO时钟
    *(unsigned int*)0x40011004 &=(0x0F<<(4*5));//配置输出模式
    *(unsigned int*)0x40011004 |=(1<<(4*5));
    *(unsigned int*)0x4001100C &=~(1<<13);//配置输出低电平
    
    while(1);
    
}

void SystemInit(void)
{
    
}

写程序不一定需要头文件,例如这个程序

其中:

《参考手册P28》

我们使用的是PC13地址为: 0x4001 1000 ~ 0x4001 13FF

常用7个寄存器,在内存中依次排列,每个寄存器占用4个字节

例如:第一个寄存器地址:0x4001 1000,则第二个寄存器:0x4001 1004。

0x4001 1000叫做GPIOC的基地址偏移地址是0x04。

思路:

  1. 打开PC13对应时钟
  2. 配置输出,确定输出模式
  3. 输出低电平

1、打开PC13对应时钟

时钟

查手册知道复位和时钟(RCC)控制起始地址是:0x4002 1000。偏移地址是0x18.

所以实际地址是0x4002 10018。单片机只认为他是一个数值,若要让单片机能识别的地址

定义指针变量:unsigned int* P

强制类型转换:(unsigned int*)P,这时P就是指针类型数据,p值是地址。

取指符* (unsigned int*)P,去除地址为P的指针变量指的值

*(unsigned int*)0x4002 10018 = *(unsigned int*)0x4002 10018|(1<<4)
    //将RCC寄存器第四位赋值为1

2、配置输出,确定输出模式

先将对应控制位清零,再根据需要设置!

高寄存器
    *(unsigned int*)0x4001 1004 &=(0x0F<<(4*5));//将PC13清零
    *(unsigned int*)0x4001 1004 |=(1<<(4*5));   //将PC13设置模式

3、输出低电平

端口输出数据寄存器
*(unsigned int*)0x4001 100C&=~(0<<13);//输出低电平,点亮
*(unsigned int*)0x4001 1004&=(1<<20);//输出高电平,熄灭

二、点亮led灯进阶

#define RCC_APB2ENR *(unsigned int*)0x40021018
#define GPIOC_CRH *(unsigned int*)0x40011004
#define GPIOC_ODR *(unsigned int*)0x4001100C

int main()
{

    RCC_APB2ENR |=(1<<4);//打开GPIO时钟
    GPIOC_CRH &=(0x0F<<(4*5));//配置输出模式
    GPIOC_CRH |=(1<<(4*5));
    GPIOC_ODR &=~(1<<13);//配置输出低电平
    
    while(1);
    
}

void SystemInit(void)
{
    
}

这样就更容易理解程序了。一般程序都会加头文件

stm32f10x.h

#define RCC_APB2ENR *(unsigned int*)0x40021018
#define GPIOC_CRH *(unsigned int*)0x40011004
#define GPIOC_ODR *(unsigned int*)0x4001100C

h文件写好后要将其所在文件路径添加进来

添加头文件路径

main.c

#include"stm32f10x.h"
int main()
{

    RCC_APB2ENR |=(1<<4);//打开GPIO时钟
    GPIOC_CRH &=(0x0F<<(4*5));//配置输出模式
    GPIOC_CRH |=(1<<(4*5));
    GPIOC_ODR &=~(1<<13);//配置输出低电平
    
    while(1);
    
}

void SystemInit(void)
{
    
}

头文件的表示

<>表示自带的头文件。“ ”表示自定义头文件,使用时一定要指明路径。

M3内核的系列的4GB地址空间

参考手册2.3存储器映像

总线名称 总线基地址
APB1 0x4000 0000
APB2 0x4001 0000
AHB 0x4002 0000
#define PERIPH_BASE (unsigned int)0x4001 8000//总线基地址
#define APB1PERIPH_BASE PERIPH_BASE
#define APB2PERIPH_BASE (APB1PERIPH_BASE+0x00010000)
#define AHBPERIPH_BASE (PERIPH_BASE+0x00020000)

#define GPIOC_BASE (APB2_BASE+0x00001000)
//GPIOC寄存器的配置
#define GPIOC_CRH *(unsigned int*)(GPIOC_BASE+0X04)
#define GPIOC_IDR *(unsigned int*)(GPIOC_BASE+0X08)
#define GPIOC_ODR *(unsigned int*)(GPIOC_BASE+0X0C)

#define RCC_BASE (AHBPERIPH_BASE+0x1000)
#define RCC_APB2ENR *(unsigned int*)(RCC_BASE+0X18)//外设时钟使能寄存器

三、点亮led(采用结构体优化)

typedef unsigned int uint32_t;
typedef struct
{
    uint32_t CRL;//
    uint32_t CRH;//0x04
    uint32_t IDR;//0x08
    uint32_t ODR;
    uint32_t BSRR;
    uint32_t BRR;
    uint32_t LCKR;
}GPIO_TypeDef;
    //有名字,地址未确定
#define GPIOC (GPIO_TypeDef*)GPIOC_BASE//转换成结构体指针,指向的地址是GPIOC的首地址
    GPIOC->ODR

四、点亮led灯(模块化)

stm32f10x_gpio.h和stm32f10x_gpio.c

端口位设置清除寄存器
端口位清除寄存器
/**
*设置某个端口的某个引脚的高电平
*有两个参数第一个参数是结构体指针变量GPIOx
*第二个是设置哪一位为高电平
*/
void GPIO_SetBits(GPIO_typeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
{
    GPIOx->BSRR=GPIO_Pin;
}

void GPIO_ResetBits(GPIO_typeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
{
    GPIOx->BSRR=GPIO_Pin+16;//用BSRR寄存器设置低电平
}

void GPIO_ResetBits(GPIO_typeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
{
    GPIOx->BRR=GPIO_Pin;//用BRR寄存器设置低电平
}

对于gpio_pin的设置,使用1<<13这样书写很慢,可以定义

#define CPIO_Pin_0 ((uint16_t)0x0001)
#define CPIO_Pin_1 ((uint16_t)0x0002)
#define CPIO_Pin_2 ((uint16_t)0x0004)
#define CPIO_Pin_3 ((uint16_t)0x0008)
#define CPIO_Pin_4 ((uint16_t)0x0010)
#define CPIO_Pin_5 ((uint16_t)0x0020)
#define CPIO_Pin_6 ((uint16_t)0x0040)
#define CPIO_Pin_7 ((uint16_t)0x0080)
#define CPIO_Pin_8 ((uint16_t)0x0100)
#define CPIO_Pin_9 ((uint16_t)0x0200)
#define CPIO_Pin_10 ((uint16_t)0x0400)
#define CPIO_Pin_11 ((uint16_t)0x0800)
#define CPIO_Pin_12 ((uint16_t)0x1000)
#define CPIO_Pin_13 ((uint16_t)0x2000)
#define CPIO_Pin_14 ((uint16_t)0x4000)
#define CPIO_Pin_15 ((uint16_t)0x8000)
#define CPIO_Pin_all ((uint16_t)0xFFFF)

五、仿写库函数

模式配置

目前使用的是推挽式输出

使用单片机引脚做哪些工作:

1、配置时钟

2、确定引脚组

3、配置模式

4、确定具体引脚,及确定输出低电平


typedef struct
{
    uint16_t GPIO_Pin;
    uint16_t GPIO_Speed;
    uint16_t GPIO_Mode;
}GPIO_InitTypeDef;

/*
*枚举类型
*/
typedef enum
{
    GPIO_Speed_10MHz=1,
    GPIO_Speed_2MHz,
    GPIO_Speed_50MHz
}GPIOSpeed_TypeDef;//枚举类型的别名
//typedef 是用来定义一种类型的新别名的,它不同于宏(#define),不是简单的字符串替换
//若摸一个类型的类型是这个美剧类型,则取值只能是枚举类型成员的值

typedef enum
{
    GPIO_Mode_AIN = 0x0,
    GPIO_Mode_IN_FLOATING= 0x04,
    GPIO_Mode_IPD = 0x28,
    GPIO_Mode_IPU = 0x48,
    GPIO_Mode_OUT_OD = 0x14,
    GPIO_Mode_OUT_PP = 0x10,
    GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,
    GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 
}GPIOMode_TypeDef;

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