STM32庫(kù)函數(shù)開(kāi)發(fā)使用總結(jié)
一、外設(shè)常具備的幾類寄存器
控制寄存器xxx_CR (Control/Configuration Register): 用來(lái)配置、控制響應(yīng)外設(shè)的工作方式,如GPIOx_CRL、AFIO_EXTICR1~AFIO_EXTICR4。
數(shù)據(jù)寄存器xxx_DR (Data Register) : 存儲(chǔ)量外設(shè)進(jìn)行輸入輸出的數(shù)據(jù),如GPIOx_IDR、GPIOx_ODR、USART_DR等。
狀態(tài)寄存器xxx_SR(Status Register): 實(shí)時(shí)的更新存儲(chǔ)著外設(shè)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài),主要是一些標(biāo)志位,如USART_SR、ADC_SR等。
二、控制外設(shè)的常見(jiàn)操作
設(shè)置工作模式、使能外設(shè)等 常在初始化外設(shè)時(shí)完成,調(diào)用函數(shù)xxx_Init()
發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù) 常用在初始化完成以后,正式啟用外設(shè)的功能,調(diào)用函數(shù)xxx_SendData等
實(shí)時(shí)的監(jiān)控狀態(tài) 操縱外設(shè)需要實(shí)時(shí)的了解外設(shè)當(dāng)前的工作狀態(tài);如果使用中斷控制,那么外設(shè)的更新?tīng)顟B(tài)通常會(huì)引發(fā)中斷,而在中斷服務(wù)程序中根據(jù)狀態(tài)實(shí)時(shí)的進(jìn)行控制。讀取狀態(tài)的函數(shù)通常是xxx_GetFlagStatus()或者xxx_Get_ITStatus。
三、外設(shè)的初始化
外設(shè)初始化函數(shù),功能是設(shè)置工作模式、使能外設(shè)等,常見(jiàn)的比如USART_Init(),ADC_Init(),I2C_Init()等。
調(diào)用初始化函數(shù)xxx_Init之前,要給它傳遞參數(shù)--初始化的對(duì)象和設(shè)置改對(duì)象的值。
初始化的對(duì)象當(dāng)然是外設(shè)的寄存器xxx_TypeDef(xxx代表的是外設(shè))類型的結(jié)構(gòu)體,在傳遞參數(shù)時(shí)通常是用指向這樣結(jié)構(gòu)體的指針進(jìn)行傳送,比如“USART_TypeDef* USARTx”。
設(shè)置對(duì)象的參數(shù)值則保存在另外一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量中,結(jié)構(gòu)體類型的命名通常是xxx_InitTypeDef,例如“USART_InitTypeDef USART_InitStructure”。在給xxx_Init傳遞參數(shù)時(shí),同樣傳遞的是這個(gè)變量的指針。
初始化函數(shù)xxx_Init(),根據(jù)參數(shù)值來(lái)設(shè)置控制寄存器xxx_CR。
使用ST庫(kù)對(duì)外設(shè)進(jìn)行初始化,一般有以下步驟:
1)定義一個(gè)xxx_InitTypeDef類型的初始化結(jié)構(gòu)體
2)根據(jù)使用要求,向這些初始化結(jié)構(gòu)體的成員寫入特定的控制參數(shù)
3)填充完結(jié)構(gòu)體后,把指向這個(gè)結(jié)構(gòu)體的地址作為輸入?yún)?shù),調(diào)用響應(yīng)的外設(shè)庫(kù)函數(shù)xxx_Init(),從而實(shí)現(xiàn)向寄存器寫入控制參數(shù),配置好外設(shè)。
四、數(shù)據(jù)傳送
常見(jiàn)的GPIO輸入輸出函數(shù)比如,GPIO_ReadOutputDataBit()、GPIO_ReadInputData()、GPIO_SetBits();常見(jiàn)的USART的收發(fā)數(shù)據(jù)函數(shù):USART_ReciveData()、USART_SendData()。
這些函數(shù)控制相應(yīng)外設(shè)寄存器xxx_DR的內(nèi)容,達(dá)到控制輸入輸出的目的。
使用數(shù)據(jù)傳送庫(kù)函數(shù)的步驟:
1)通過(guò)輸入?yún)?shù),向函數(shù)指定要使用的是什么外設(shè),如用(GPIOA,GPIO_Pin_5)選定PA5進(jìn)行控制,用USART1來(lái)指定使用串口1外設(shè)。
2)若向外輸出數(shù)據(jù),則調(diào)用Output或Send函數(shù),把將要輸出的數(shù)據(jù)變量作為函數(shù)的輸入?yún)?shù)
3)若為接受外部數(shù)據(jù),則調(diào)用Read或Receive函數(shù),讀取函數(shù)的返回值得到外部輸入數(shù)據(jù)
對(duì)于其他外設(shè),也有類似的控制數(shù)據(jù)輸入輸出函數(shù)。如用ADC_GetConversionValue()函數(shù)來(lái)獲取ADC轉(zhuǎn)換所得到的數(shù)值;用I2C_SendData()函數(shù)來(lái)使用I2C接口進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)。
五、狀態(tài)檢查與清除
1、狀態(tài)位(標(biāo)志位)
當(dāng)外設(shè)完成了某些工作或出現(xiàn)某些狀況的時(shí)候,就會(huì)在狀態(tài)寄存器xxx_SR的相應(yīng)位更新?tīng)顟B(tài)。
2、事件
外設(shè)做完了一件事,或者出現(xiàn)了特殊狀況,都可以稱之為事件。
用戶可以通過(guò)狀態(tài)位獲取外設(shè)當(dāng)前工作的新?tīng)顟B(tài),根據(jù)新?tīng)顟B(tài)就知道發(fā)生了什么事件。比如USART_SR的位6置1,就代表了發(fā)送完成。
3、事件的處理
采用輪詢法 不斷的查詢狀態(tài)位,以實(shí)時(shí)的監(jiān)控外設(shè)的事件。這種方法操作簡(jiǎn)單,但是太浪費(fèi)CPU的運(yùn)行時(shí)間。而且如果硬件故障遲遲得不到狀態(tài)的更新,CPU也會(huì)因此卡死,所以要做好超時(shí)處理。
采用中斷法 中斷法可以利用外設(shè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)外側(cè)的事件,節(jié)約了CPU的運(yùn)行時(shí)間。但是中斷操作相對(duì)復(fù)雜,而且過(guò)多的中斷對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性是不易把握的。
4、STM32狀態(tài)位的檢查與清除
① 狀態(tài)位在軟件設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)用法
輪詢法 不用多說(shuō)
中斷法 通關(guān)過(guò)檢測(cè)外設(shè)中斷狀態(tài)標(biāo)志位,可以確定外設(shè)是否真的發(fā)生了中斷。而且對(duì)于外設(shè)不同事件對(duì)應(yīng)一個(gè)外設(shè)中斷源的情況,用于區(qū)分到底是哪種事件觸發(fā)了中斷。
② STM32的事件標(biāo)志位和中斷標(biāo)志位
STM32的事件標(biāo)志位和中斷標(biāo)志位在xxx_SR中是同一位,也就是公用的。這和S3C2440處理器的不同,S3C2440處理器的事件標(biāo)志位和中斷標(biāo)志位分別位于不同的寄存器中。
③ 標(biāo)志位檢查
對(duì)事件標(biāo)志檢查的函數(shù)是xxx_GetFlagStatus(),而對(duì)中斷標(biāo)志位檢查的函數(shù)式xxx_GetITStatus()。它們檢查的都是xxx_SR寄存器的同一個(gè)標(biāo)志位,那又有什么區(qū)別呢?
xxx_GetFlagStatus()直接返回要檢查xxx_SR中対應(yīng)位的狀態(tài)
xxx_GetITStatus(),不僅會(huì)檢查xxx_SR対應(yīng)位的值,而且還要判斷要檢查的中斷是否屏蔽了。只有當(dāng)xxx_SR的対應(yīng)位的值是SET(1),而且中斷沒(méi)有被屏蔽都滿足的情況下,才會(huì)返回SET(1)的狀態(tài)。
④ 清除標(biāo)志位
雖然xxx_ClearFlag()和xxx_ClearITPendingBit()都是對(duì)xxx_SR的同一位進(jìn)行清除的。但是在使用中,安全起見(jiàn)還是在中斷服務(wù)程序中使用xxx_ClearITPendingBit()。而非中斷的事件操作方法下,使用xxx_ClearFlag()。
六、外設(shè)函數(shù)分類
不同的外設(shè),ST對(duì)它們的封裝函數(shù)是類似的,分類表如下: