STM32單片機(jī)入門篇之嵌入式基礎(chǔ)

ID:763998 · 發(fā)表于 2020-6-18 11:33

第1章嵌入式基礎(chǔ)
1.1 嵌入式的概述
1.1.1 嵌入式的含義
嵌入式系統(tǒng)，是一種“完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。
1.1.2 嵌入式的用途
嵌入式系統(tǒng)用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置。
1.1.3 生活中常見的嵌入式產(chǎn)品
空調(diào)、洗衣機(jī)、冰箱、微波爐、消毒柜等。
1.1.4 嵌入式單片機(jī)與PC電腦的區(qū)別

1.1.5 單片機(jī)分類
主要分為兩大類：51單片機(jī)、ARM單片機(jī)
51單片機(jī)：廠商---->STC（主要）、Atmel、凌陽單片機(jī)
ARM單片機(jī)：廠商--->ST、NXP、TI、飛思卡爾、瑞薩
1.1.6 ARM微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域
工控領(lǐng)域：PID算法、MODEBUS總線
路由器、交換機(jī)：TCP/IP協(xié)議、UIP協(xié)議
汽車電子：CAN總線
物聯(lián)網(wǎng)：zigbee協(xié)議、NB-IOT
消費(fèi)電子：Linux系統(tǒng)
模擬電子：DSP
1.1.7ARM處理器系列
ARM處理器的發(fā)展史：
   ARM7/9/11----ARM架構(gòu)的V4/V5
   2008年ARM公司將芯片分為三類
      A系列：主頻較高，一般用于消費(fèi)電子、路由器、服務(wù)器
      R系列：軍用
      M系列：主頻較低，一般用于工控
1.2 單片機(jī)內(nèi)核種類
1.2.1 Corter-M系列芯片分類
意法半導(dǎo)體芯片為例：
      Cortex-M0:主頻為48M，一般用于低功耗
      Cortex-M3:主頻為72M，一般用于工控
      Cortex-M4:主頻為168M，一般用于電源管理
1.2.2 STM32F40x系列命名規(guī)則
目前使用的芯片型號：STM32F407ZGT6
      ST：芯片廠商意法半導(dǎo)體公司的簡稱
      M：Cortex-M系列
      32：32位處理器
      F：通用型產(chǎn)品
      407：芯片系列型號
      Z：芯片引腳數(shù)量（144Pin）
      G：內(nèi)存ROM容量（1024K）
      T：芯片封裝形狀（四面表貼封裝）
      6：芯片工作溫度（-40~85℃）
1.2.3 STM32F40xZGT6芯片內(nèi)部資源
芯片選型手冊：
      Flash：1M字節(jié)
      RAM：192K字節(jié)
      定時(shí)器：14個
      看門狗：2個
      RTC1：個
      24位遞減計(jì)數(shù)器（系統(tǒng)滴答定時(shí)器）：1個
      模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）：24個
      數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）：2個
      IO口：114個
      SPI：3個
      IIS：2個
      IIC：3個
      UART：6個
      USB：2個
      CAN：3個
      SDIO：1個
      帶以太網(wǎng)接口：1個
STM32F407ZGT6內(nèi)部結(jié)構(gòu)：（STM32手冊中的圖）
1.3 STM32F40x最小系統(tǒng)
1.3.1 最小系統(tǒng)概念
最小系統(tǒng)：
      能夠讓MCU工作的最小單元
1.3.2 最小系統(tǒng)的構(gòu)成
主控芯片
      STM32F407ZGT6
電源電路
      一切電路的“必須品”
      當(dāng)前芯片使用COMS電平（3.3V供電）
時(shí)鐘電路
      讓MCU工作的心跳節(jié)拍
分類：RC振蕩電路、晶振(有源、無源)、表面式聲波振蕩器
      當(dāng)前使用晶振（無源），25M
復(fù)位電路
      讓MCU重新從main函數(shù)開始執(zhí)行的電路
      STM32F407ZGT6復(fù)位：低電平復(fù)位（按鍵按下復(fù)位、上電復(fù)位）
      51單片機(jī)復(fù)位方式：高電平復(fù)位
啟動方式
      BOOT0置低電平--正常工作模式
      BOOT0置高低平，BOOT1為低電平—ISP下載模式
      BOOT0置高低平，BOOT1為高電平—調(diào)試模式
1.4 搭建開發(fā)環(huán)境
1.4.1 安裝MDK5
路徑問題：
      安裝路徑一般不裝在C盤
      路徑最好不要包含中文、空格、特殊字符
MDK5與Keil uVision5問題：
      安裝完MDK5后，軟件的名字為：Keil uVision5
1.4.2 軟件注冊
1.雙擊注冊Keil_ARM_MDK_5軟件（解壓不了，請關(guān)閉系統(tǒng)殺毒軟件）
2.以管理身份運(yùn)行Keil uVision5
3.復(fù)制相應(yīng)CID，到注冊軟件中獲取注冊碼。
1.4.3 安裝芯片支持包
M4的芯片支持包---->Keil_STM32F4xx_DSP.2.7.0
1.4.4 安裝ST-Link驅(qū)動
注意win7與win10的驅(qū)動不一樣的。
1.4.5 安裝CH340驅(qū)動
使用串口燒錄代碼需要下載的驅(qū)動
1.5 新建工程
1.5.1 新建工程
在存放項(xiàng)目的地方，新建一個文件夾，取名project_demo
復(fù)制芯片啟動文件相關(guān)文件夾CMSIS到project_demo中
在project_demo中新建一個USER，文件夾，存放自己編寫的程序
1.5.2 項(xiàng)目添加到KEIL軟件
在KEIL中新建一個項(xiàng)目，選擇對應(yīng)芯片
把project_demo項(xiàng)目添加到軟件工程項(xiàng)目中
1.5.3 軟件工程項(xiàng)目配置
添加全局宏
添加頭文件路徑
選擇ST-LINK調(diào)試
SW/JTAG(可被用于輸出口了)---一般選擇SW
勾選Reset and Run，下載程序自動運(yùn)行
添加Flash
1.5.4 編寫與編譯程序
Main是程序的入口
1.5.5 下載代碼
ST-LINK下載
串口下載

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