STM32 学习笔记（STM32F103C8T6）

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STM32系列32位微控制器基于Arm® Cortex®-M处理器，旨在为MCU用户提供新的开发自由度。它包括一系列产品，集高性能、实时功能、数字信号处理、低功耗/低电压操作、连接性等特性于一身，同时还保持了集成度高和易于开发的特点。

一、环境搭建

https://blog.csdn.net/wv112406/article/details/131626594

st_nucleo_f103rb.cfg 内容改为如下：因为使用StLink-V2版本

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source [find interface/stlink-v2.cfg]
transport select hla_swd
source [find target/stm32f1x.cfg]

stm32f103c8_blue_pill.cfg 配置修改如下：

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set FLASH_SIZE 0x20000
source [find interface/stlink-v2.cfg]
transport select hla_swd
source [find target/stm32f1x.cfg]

LED 闪烁代码：

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HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(1000);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(1000);


HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(1000);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(1000);


// 闪烁
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(1000);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(1000);
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which arm-none-eabi-gdb

/opt/homebrew/bin/arm-none-eabi-gdb

在这里插入图片描述

时钟树设置：

在这里插入图片描述

二、基础知识点

2.1 HAL 库相关

2.1.1工程模板解读
文件 描述
stm32f1xx_hal.c 包含 HAL 通用 API（比如 HAL_Iint, HAL_DeInit, HAL_Delay等）。
stm32f1xx_hal.h HAL 的头文件，它应该被客户代码所包含。
stm32f1xx_hal_conf.h HAL 的配置文件，主要用来选择使能何种外设以及一些时钟相关参数设置。其本身应该被客户代码所包含。
stm32f1xx_hal_def.h 包含 HAL 的通用数据类型定义和宏定义
stm32f1xx_it.c
/stm32f1xx_it.h		 主要是一些中断服务函数的申明。
stm32f1xx.h 头文件 stm32f1xx.h 内容看似非常少，却非常重要，它是所有 stm32f1 系列的顶层头文件。
stm32f103xx.h 是 stm32f103 系列芯片通用的片上外设访问层头文件，主要是一些结构体和宏定义标识符。
这个文件的主要作用是寄存器定义声明以及封装内存操作。
system_stm32f1xx.c
system_stm32f1xx.h		 主要是声明和定义了系统初始化函数 SystemInit 以及系统时钟更新函数 SystemCoreClockUpdate。
stm32f1xx_hal_msp.c 进行 MCU 级别硬件初始化设置
startup_stm32f103xe.s 启动文件的作用主要是进行堆栈的初始化

三、实战

3.1 外部中断

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附录

1. 为什么要有 16 进制？

  1. 简化二进制表示：计算机内部所有信息都是以二进制（Binary）形式存储的，即只包含0和1两种状态。然而，二进制数在表示和阅读时非常冗长且容易出错。例如，一个简单的十进制数255，在二进制中需要8位来表示（11111111）。相比之下，使用16进制表示这个数只需要2个字符（FF），这使得在需要时能够快速地在二进制和更易于人类阅读的表示之间转换。
  2. 便于内存和地址的表示：在计算机系统中，内存地址和数据大小经常以字节为单位进行描述。由于一个字节由8位二进制数组成，使用16进制可以很方便地表示这些值。例如，一个4字节的整数在内存中可能占用从地址0x1000到0x1003的连续空间，这种表示方式比使用二进制或十进制更直观。
  3. 易于转换：16进制与二进制之间的转换非常直接，因为每一位16进制数都可以直接对应到4位二进制数（例如，十六进制中的’A’代表二进制的1010）。这种关系使得在需要时能够快速地在这两种表示之间转换，便于调试和分析计算机中的数据。
  4. 颜色编码：在图形和图像处理中，颜色经常以RGB（红、绿、蓝）值的形式表示，每种颜色的强度范围是0到255，这正好是一个字节的范围。因此，使用16进制表示颜色代码（如#FF0000代表红色）变得非常方便和直观。
  5. 网络通信：在网络通信中，数据包的格式和内容通常以16进制形式进行展示和分析，因为这样可以清楚地看到数据的具体结构和内容，有助于网络工程师和开发人员调试和诊断网络问题。
二进制 十六进制 二进制 十六进制
0000 0 1000 8
0001 1 1001 9
0010 2 1010 A
0011 3 1011 B
0100 4 1100 C
0101 5 1101 D
0110 6 1110 E
0111 7 1111 F

2. 位操作（与、或和异或）

2.1. 与（AND）运算符

定义：与运算符是一个二元运算符，用符号&表示（在某些编程语言中，如C、C++、Java等）。它对两个二进制数的每一位执行逻辑与操作。只有当两个相应的位都为1时，结果的该位才为1；否则为0。

运算规则：

  • 0 & 0 = 0
  • 0 & 1 = 0
  • 1 & 0 = 0
  • 1 & 1 = 1

应用：

  • 清零特定位：通过将特定位设为0（其他位为1的掩码）与某个数进行与操作，可以清零该数的特定位。
  • 取某数中指定位：通过将特定位设为1（其他位为0的掩码）与某个数进行与操作，可以获取该数的特定位的值。
1.2 或（OR）运算符

定义：或运算符也是一个二元运算符，用符号|表示。它对两个二进制数的每一位执行逻辑或操作。只要两个相应的位中有一个为1，结果的该位就为1；两个位都为0时，结果的该位才为0。

运算规则：

  • 0 | 0 = 0
  • 0 | 1 = 1
  • 1 | 0 = 1
  • 1 | 1 = 1

应用：

  • 将源操作数某些位置1：通过将特定位设为1（其他位可以任意）的数与某个数进行或操作，可以将该数的特定位设为1，而其他位保持不变。
1. 3 异或（XOR）运算符

定义：异或运算符是一个二元运算符，用符号^表示（在C、C++、Java等编程语言中）。它对两个二进制数的每一位执行异或操作。当两个相应的位不相同时，结果的该位为1；相同时，结果的该位为0。

运算规则：

  • 0 ^ 0 = 0
  • 0 ^ 1 = 1
  • 1 ^ 0 = 1
  • 1 ^ 1 = 0

应用：

  • 翻转特定位：通过将特定位设为1（其他位为0的掩码）与某个数进行异或操作，可以翻转该数的特定位的值（1变0，0变1）。
  • 交换两个数的值：异或运算有一个有趣的特性，即一个数与自身异或的结果为0，一个数与0异或的结果为它本身。利用这个特性，可以在不引入第三个变量的情况下交换两个数的值。
  • 奇偶性判断：异或运算还可以用于判断一个数的二进制表示中1的个数是奇数还是偶数，因为任何数与0异或结果不变，与1异或则反转该位。