引言
STM32是意法半导体推出的一款微控制器系列，采用ARM Cortex-M内核，具有高性能和丰富的外设，被广泛应用于嵌入式系统和物联网设备中。本篇博客旨在介绍STM32的应用与实践，从最简单的LED闪烁示例到复杂的运动控制系统。
1. 简单的LED闪烁
在STM32上实现LED闪烁是学习STM32的第一步，也是最基础的应用。下面是一个简单的LED闪烁示例：
#include "stm32f4xx.h"
void delay(uint32_t time) {
while(time--);
}
int main() {
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE); // 使能GPIOD时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; // 设置引脚为输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; // 设置引脚为推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; // GPIO速度为100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; // 不使用上拉/下拉
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
while(1) {
GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_12); // 点亮LED
delay(500000); // 延时0.5秒
GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_12); // 熄灭LED
delay(500000); // 延时0.5秒
}
return 0;
}
通过上述代码，我们可以看到如何使用STM32的GPIO外设控制LED的亮灭，实现简单的LED闪烁效果。这种简单的示例可以帮助我们熟悉STM32的开发环境和基本操作。
2. 外部中断与串口通信
除了控制GPIO外设，STM32还支持外部中断和串口通信等高级功能。下面是一个使用外部中断和串口通信的示例：
#include "stm32f4xx.h"
#include <stdio.h>
void EXTI0_IRQHandler(void) // 定义外部中断0的中断处理函数
{
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) {
printf("External Interrupt 0 occurred.\n");
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
}
}
int main() {
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE); // 使能SYSCFG时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; // 设置引脚为输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; // 不使用上拉/下拉
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA, EXTI_PinSource0); // 配置外部中断0的触发引脚
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; // 外部中断模式
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; // 上升沿触发
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; // 使能
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; // 外部中断0中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x00; // 抢占优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01; // 副优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; // 使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
// 串口配置代码
while(1) {
}
return 0;
}
通过上述代码，我们可以看到如何配置外部中断和串口通信。当外部中断0（即引脚PA0）触发时，中断处理函数会将信息打印到串口终端上。
3. 复杂的运动控制系统
除了简单的IO控制应用，STM32还可以用于复杂的运动控制系统。下面是一个示例，演示了如何使用PWM输出控制电机转速：
#include "stm32f4xx.h"
int main() {
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_TIM3);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 9999;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 8399;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC4PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);
TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
while(1) {
TIM_SetCompare4(TIM3, 5000); // 设置电机转速占空比
}
return 0;
}
上述代码通过PWM输出控制电机转速。我们可以通过调整TIM_SetCompare4(TIM3, 5000);中的参数来改变电机的速度。
结论
在本篇博客中，我们介绍了STM32的应用与实践，从最简单的LED闪烁示例到复杂的运动控制系统。通过这些示例，我们可以更好地理解和掌握STM32的应用开发。当然，STM32还有很多其他的外设和功能，我们可以根据需要进行进一步的学习和实践。希望本篇博客能对你有所帮助，谢谢阅读！
本文来自极简博客，作者：开发者故事集，转载请注明原文链接：从简单的LED闪烁到复杂的运动控制系统：STM32的应用与实践
