1.开发环境

• 使用keil5加上stm32cubemx
• 命名规则：
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2.GPIO引脚分布

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• 其中带彩色的是特定功能的引脚，不能进行编程使用。只能用蓝色的普通IO引脚。
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3.IO复用和重映射

• IO复用：同一个IO引脚具备多个不同的功能。既可以给用户编程，也可以给芯片其他引脚使用
• 重映射：将冲突的复用功能转移到备用引脚上去。

4.GPIO的4种输出模式

• GPIO：通用目的的输入/输出

• 随便选取一个引脚，引脚内部是这个样子的。

• 方框加横线就是IO引脚。现在来分析4种输出模式。
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• 首先来看到推挽和开漏该怎么区分。其中0/1是向单片机写0或者写1操作。把MOS管看成开关方便分析。
• 总结：
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• 通用和复用的概念：通用是cpu直接控制GPIO去输出控制；复用则是cpu控制其他外设，其他外设再去（这就是复用的概念）控制GPIO去输出控制。
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5.IO最大输出速度

• 电平上升和下降时间越长，电平越不稳定。反之。
• 一共有3种可以选择。不是速度越快越好，会有干扰。
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6.GPIO闪灯实验

• 开漏和推挽的灯泡接法不一样，LED阴极接IO引脚（开漏），LED阳极接IO引脚（推挽），对IO引脚写0/1也不一样。
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7.bootloader清除程序

• 假如没有选择这个模式，则程序无法正常烧录单片机
• 假如没选择这个程序，需要使用stm32Programmer进行擦除程序。

8.GPIO的4种输入模式

• 其中模拟输入我们用不上暂时不讨论，我们只讨论剩余的三种。都是看势能哪个电阻对应的哪个模式。
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• 为什么有上下拉电阻，因为IO引脚输入模式相当于测量外部电压变化，内阻非常大，相当于开路状态，导致引脚处于悬空状态忽高忽低。
• 上下拉相当于2个电阻串联分压，但是由于有一个R为无穷大分到的电压基本最大（Vdd）。
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9.按钮

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• 按钮一般只需要设置一个值即可，就是上拉或者下拉。输入模式没有默认设置电平。
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10.UART

• 串口数据收发的格式。
• 其中数据位可以选择校验位。奇偶校验防止数据发送错误。
• 波特率是每秒钟传输位的概念
• UART和USART的区别是否支持同步或者异步收发器。

11.UART实战

• 需要通过USB转TTL模块进行电脑和单片机连接。
• 单片机的 USART 模块发出来的是 TTL 电平的串口信号（3.3V/0V）。 电脑的 USB 接口不能直接识别这种 TTL 信号，它只懂 USB 协议。 所以需要一个 USB 转 TTL 模块
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• 这里除了异步模式其他都用不到。所以每次有这个选择就选择异步模式。
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• STM32自动帮我们生成了句柄。后面使用函数的第一个参数。
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• 这个是USART操作的接口。
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12.I2C

• STM32只有3个USART，如果想连接更多的设备，就要使用I2C总线进行连接。I2C实现了一个接口就可以连接很多的设备
• I2C的基本结构：
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• 开漏输出总结：
• 为啥这里需要使用开漏输出和接2个上拉电阻？为了实现逻辑线与。
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• 逻辑线与：便于控制。SCL上的其他从机的SCL引脚都设置为1，而主机的SCL引脚则是0/1变换的， 即主机发送0/1信号给主机的SCL引脚去控制整个总线的时钟信号变换以及数据的发送
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• 规定I2C协议下的所有SLA，SDA使用的引脚都是开漏输出（因为需要契合逻辑线与）以及这两个上拉电阻也起了关键的作用。
• I2C的数据帧格式：
• 起始位：
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• 寻址：
• 寻址失败就是NAK。寻址成功从机发送一个ACK信号
• 数据传输：以字节为单位传输
• 停止位：
• 举例：I2C总线通信过程。注意颜色的区分。蓝色主机和绿色从机。
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• I2C通信的基本流程：
• STM32这块单片机只支持标准模式和快速模式。其中快速模式可以设置SCL占空比。
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• cubemx里面的设置：主机只需要设置上面的参数即可。
• 选择快速模式下的设置选项卡：第二个参数是波特率。
• 在I2C里面每一个从机都有一个7位或者10位的地址，我们看手册去看我们的实验对象OLED屏幕的地址是多少？
• 函数编程接口：
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13.时钟系统

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• 内部成本低，但是精度不行。外部成本高，精度高。
• 从树根到树干到树枝和树叶。其中树干System Clock-系统时钟来自三种来源。锁相环是倍频
• 器，树干也有三个分频器。树叶是片上外设。
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• 其中树干的AHB分频器上面有一个Cortex-M3的树叶，代表这单片机处理代码的速度。8M=800万次/秒，给AHB时钟频率越大，代码处理的就越快。
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• 我们一般选择晶振，因为最小系统板外接晶振电路

14.SPI总线

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• 单片机做为主机可以和大量从机通过SPI总线进行连接
• MOSI：主输出从输入
• MISO：主输入从输出
• SCK：时钟
• NSS：低电压有效的从机选择线
• 举例理解：
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SPI的5个参数：

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• 波特率：每秒钟传输高低电压的数量
• 比特位的传输顺序：MSB First/LSB First（首先传输哪一个位）
• 数据位长度：
• 举例：传输0xb51f 使用MSB First
• 时钟的极性：看空闲状态是高/低电压
• 时钟的相位：看是第1边沿采集还是第2边沿采集。
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• 4种时钟模式：由2种相位和2种时钟极性来得到4种模式

SPI按钮实验

• 将LED状态保存在flash模块里面，就算断电也不影响。
• PC13输出开漏模式，按钮接PA0输入上拉模式，松开是高电压，因为有上拉电阻
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• 代码思路：
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• stm32cubemx里面设置：对应开漏，其他不变
• 按键抖动:
• 一般延迟10Ms即可

SPI外部Flash实验

• flash模块相当于移动硬盘，掉电不丢失数据。
• SPI4个引脚。
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• SPI和flash模块的对应情况
•  cubemx里面的选择:SPI有很多模式，选择哪一个？
• 选择全双工即可。
• 其他设置：
• 看Flash模块的手册分析我们的SPI的选择
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• SPI（树叶）的时钟对应
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• 模块支持模式0和模式3
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• 剩余的设置：

 使用SPI

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• 为什么要设置接受缓冲区的初始值？不设置在开始接受会发生意想不到的影响。
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• 实现2个字节的收发：
• Flash模块的介绍:
• 写入数据前要进行擦除：
• 对页写入数据，过程叫页编程。擦除和写数据前要解锁（写使能）
• 看手册可以得出写使能的口令是0x06。写使能的的代码：
• 扇区擦除口令0x20,擦除24位的扇区首地址，3个字节
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• 页编程的口令0x02。24位地址。
• 读出flash模块里面的值:

15.中断的概念：

• 中断源和中断响应函数
• 为什么不能2个任务同时进行。0.5ms远远小于400ms，所以2个任务存在太大误差

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中断优先级

• 中断优先级分组：加一条横线        
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• 中断排队：优先级一样，横线子优先级占比大就是排队等级多
• 中断嵌套：看谁抢占优先级大。
• 举例:

NVIC模块：

• 什么是NVIC
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实验：串口中断接收实验

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• 主要代码逻辑，while循环也不一定是万能的，可被中断IT打断，改变延迟的值
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16.定时器

• 定时器也是时钟树的一片叶子
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• 定时器有4个板块

时基单元

• 我们首先了解什么是时基单元

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• 时钟来源：
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• 然后是降频：
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• 只有高级定时器才有RCR
• 阴影：是定时器预加载
• 为什么要使用预加载？因为可能存在CNT的值大于ARR的值导致计数跑飞了
• 防止定时器跑飞：可手动开启ARR寄存器的预加载功能。因为是虚线，默认关闭，实线是强制使能无法关闭

自制延迟函数

• HAL_Delay(); 
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• cubemx里面的设置
• 本次只能选择时钟来源：
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• 疑问：为啥这里是1ms钟触发一次UPdata？其中MHZ和KMZ是1000的关系
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• 函数逻辑：

输出比较

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• CCR:是捕获/比较寄存器，与CNT进行比较，然后输出一个值
• 放大结构看细节：
• CCR的模式：
• 反相器和极性的相关概念。
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呼吸灯实验

• 模式选择。
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• PWM选项卡
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• 其余选项作用。
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• 新的编程函数：
• CCR为什么决定高电压所占的时间？因为：
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• 代码整体逻辑：

输入捕获

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• 输入捕获流程:
• 遇见上升沿或者下降沿就拍照保存当前CCR的值。
• 放大具体细节：TRC是从模式，当前不做了解，直接（自己）和间接（别人）

超声波测距

• 什么是超声波：高于人耳所听的频率。
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• 主要是输入捕获脉冲宽度
• 参数设置里面的细节：
• 分辨率是精度的概念延申。
• 代码思路：
• 怎么延迟10us？用for循环，这里的8MHZ是
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• 其中CC1标志位捕获上升沿，CC2标志位捕获下降沿
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从模式定时器

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• 常见的从模式控制器模式7种
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• 模拟到达ARR的值。
• TRGI高电压才导通：
• 给TRGI一个上升沿就会启动CNT
• TRGI做为定时器的始终来源：
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• 主机模式：
• 第一个是看开关状态，当断是低电压，通是高电压，通过TRGO输出出去。
• 每产生一个updata事件TRGO就输出一个脉冲。
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• 实验：使用从模式控制器，来测量PWM信号的周期和占空比。
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•   代码过程：

1. 清除CC1标志位，因为待会要使用CC1标志位，去判断测量的开始与结束。
2. 启动定时器，让CNT的值递增。
3.  第三部和第四步就是测量开始和结束
4. 关闭定时器以及计算结果
5. 
6. 

编码器实验

•  编码器工作原理:D和E之间是按钮，A和B之间有一个C金属片
• 数脉冲个数得旋转多少度，比较AB的先后关系来看是顺还是逆旋转。
• TI1FP1看尾数字是通道1，TI2FP1也是通道1
• 最后总结看懂这2个图即可：关于为什么这么连接的说明
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ADC

• 12位 逐次逼近型ADC
• ADC：Analog to Digital Converter（转换器）
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• 12位表示ADC的采样深度
• ADC的采样深度越深，转换结果越精细，采样深度是衡量ADC性能重要指标
• 逐次逼近型ADC相当于天平的使用方法
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• 举例的是4位采样深度
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ADC模块基本原理

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• 设置与原理图是一一对应的。
• 如何管理那么多的ADC模拟信号呢，制定一项计划。常规序列和注入序列都可以去管理ADC开关
• 举例：使用常规序列写入一个5，然后给脉冲信号，让通道五去转换模拟信号
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ADC采样时间和转换时间

• 什么是采样时间和转换时间
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• ADC1或者2的时钟信号来自APB2，且时钟信号必须小于14MHZ
• 为什么介绍ADC模块的时钟呢？
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• 采样时间=开关闭合的时间=电容充电的时间 
• 为了保证采样精度，需要理解一些概念，RAIN是电源内阻，电源去给电容充放电
• 看内阻多少，去选择对应的周期：
• 问题：最理想的情况下ADC每秒最多执行多少次转换?

ADC单通道转换

• 光敏电阻的原理：
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•   "常规序列负责周期性的日常采集，最多 16 个通道；注入序列是高优先级紧急通道，最多 4 个，能打断常规序列先转，转完再接续。用两套是因为某些信号（如过流、过温）需要比常规更快的响应，但又不能让其他通道丢数据。
• 常规序列需要采样时间和通道。在MX的设置里面是这样的。
• 第一个参数是：使能常规序列。
• 第二个参数是：转换数量。常规序列有16个格子。
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• 每一个方格都需要通道和通道采样时间（主要看给电容充电的内阻）。
• 最后一个参数：
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• 软件启动的方式是通过编程向外部触发信号。
• 代码使用函数：
• 第一个函数的作用：
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• 第二个函数的作用：
• 标志位在哪？
• 我们看哪个标志位？
• 第三个函数：
• 转换结果保存在哪？结果寄存器里面，常规序列的保存在DR，注入序列保存在JDR
• 故第三个函数的作用是：读取DR寄存器的结果
• 代码思路：

ADC定时器触发

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• 输入捕获和输出比较的关系：
• TRGO信号来自哪里？从模式控制器。
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• 为了获取updata信号：
• 让这个外部信号不断去触发常规序列
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• 怎么让TIM3 1MS溢出一次？
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17.自己实践敲代码

USART:

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• 生成后的代码。有之前标准库学习的代码书写方式。
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IIC：

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• slave选项卡说明：
• 第一个GPIO Mode是复用开漏输出，第二个是输出速度
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• 小提醒：x&1才等于 x 本身

SPI

• 选择全双工即可。
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• 其他的设置：
• SPI 通信必须先拉低 NSS，通信结束再拉高
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参考：铁头山羊标准库文章——古译汉书