STM32按鍵輸入、所需要的C語言複習、時鐘系統框圖

樂小樹發表於2015-11-08
C語言

第一部分：

STM32按鍵輸入是我的第二個在STM32 平臺上有輸入的小例項。思路為，先查詢硬體圖看清按鍵是低電平有效還是高電平有效，根據我的開發環境得知四個按鍵有三個按鍵是低電平有效，有一個按鍵是高電平有效。然後設計程式碼，設計程式碼之前得分析清楚，按鍵有兩種情況，可持續按鍵和不可持續按鍵。可持續按鍵的意思是，按一下放開後，繼續按還會有用，而不可持續按鍵就不行。

分清按鍵型別就可以照一般運用外設的三步走戰略前進，第一步初始化按鍵輸入時鐘，第二步初始化所運用的IO時鐘，第三步掃描鍵盤

初始化時鐘選擇時鐘系統中的高速匯流排掛載的時鐘，APB2所包含的時鐘函式RCC_APB2PeriphClockCmd（）。具體下面的時鐘系統分析會清晰的講述。

接下來呼叫IO初始化函式GPIO_Init();

最後一步用於掃描鍵盤，掃描鍵盤設定了掃描引數，為兩種模式，模式0是不持續按鍵，模式1是持續按鍵，具體掃描引數如下程式碼：

u8 key_scan(u8 mode)
{
static u8 key_up=1;//mode0是不持續按鍵，mode1是持續按鍵
  if(mode==1) key_up=1;
if(key_up&&(key0==0||key1==0||key2==0||wk_up==1))
{
delay_ms(30);
key_up=0;
if(key0==0)return key0_pres;//
else if(key1==0) return key1_pres;
else if(key2==0) return key2_pres;
else if(wk_up==1) return wkup_pres;
}
else if(key0==1&&key1==1&&key2==1&&wk_up==0)key_up=1;
return 0;
}

所寫的標頭檔案主要是函式申明和一些所需要的預編譯如下：

#ifndef __Key_Init
#define __Key_Init
#include "sys.h"//包含位帶操作
//採用位帶操作
//#define key0  PEin(4)
//#define key1  PEin(3)
//#define key2  PEin(2)
//#define wk_up PAin(0)
//採用庫函式
#define key0  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)
#define key1  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)
#define key2  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2)
#define wk_up GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)
#define key0_pres 1//控制led0
#define key1_pres 2//控制led0
#define key2_pres 3//控制跑馬燈
#define wkup_pres 4//控制蜂鳴器
//採用暫存器

void __key_init(void);
u8 key_scan(u8);
#endif
採用暫存器進行操作，主要是操作CRL和ODR暫存器，由於採用的是上拉下拉輸入，而上拉下拉的控制是由ODR暫存器控制

第二部分：

接下來的內容是對STM32 中經常用到的C語言知識的複習回顧，按鍵輸入中用到的不持續按鍵就用到了static變數，讓變數儲存於靜態區，以利於鍵值的保持。

對於STM32中用到比較多的C語言是下述

n位操作
n  define巨集定義關鍵詞
n  ifdef條件編譯
n  extern變數申明
n  typedef型別別名
n  結構體
n  static關鍵字
位操作主要有六種，按位與，或，取反，異或左移右移
按位或主要運用在如上面對GPIO口的初始化中GPIO_InitKEY.GPIO_Pin= GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;
可以節省程式碼量。
後面的ifdef等屬於預編譯，主要有的程式碼塊可以執行也可以不執行，一般用到ifdef預編譯。
extern申明這個變數或者函式可以在別的檔案中引用
typedef主要就是給資料型別取一個別名如u8等，和#define型別，但差別又很大，#define可以定義任何別名，而typedef一般用於資料型別
static主要就是把全域性或區域性變數儲存於靜態儲存區，運用其所謂的記憶功能
結構體則具有很強的作用，很重要的作用，尤其對於程式碼的擴充套件性來說，如一個函式有很多的引數，若想新增引數則，整個檔案所有運用到這個函式的地方都得改動，而用結構體只需在引用時引用在結構體中新增即可。
增加一個內容，STM32中的暫存器地址對映：
以地址是如何計算到GPIOA為例，首先地址找到的是外設的基地址，然後加上偏移找到APB2匯流排的地址，再加上GPIOA的地址偏移量，計算出GPIOA的基地址，其他的七個暫存器地址依次加入偏移量即可，原理圖如圖一。
第三部分：

我認為第三部分是整個STM32中最重要的地方，很多地方把時鐘系統比喻為系統的心臟，我覺得更貼切的是比喻為血液，一個器官有血液流過，才帶來氧用於提供器官所需能量。
時鐘系統原理圖在最下面給出。首先給出時鐘系統的總結如下：

1.STM32 有5個時鐘源:HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。

 　   ①、HSI是高速內部時鐘，RC振盪器，頻率為8MHz，精度不高。
　　 ②、HSE是高速外部時鐘，可接石英/陶瓷諧振器，或者接外部時

                鍾源，頻率範圍為4MHz~16MHz。
　　 ③、LSI是低速內部時鐘，RC振盪器，頻率為40kHz，提供低功耗時鐘。WDG
　　 ④、LSE是低速外部時鐘，接頻率為32.768kHz的石英晶體。RTC
　　 ⑤、PLL為鎖相環倍頻輸出，其時鐘輸入源可選擇為HSI/2、HSE或者HSE/2。

              倍頻可選擇為2~16倍，但是其輸出頻率最大不得超過72MHz。
2. 系統時鐘SYSCLK可來源於三個時鐘源：
        ①、HSI振盪器時鐘

        ②、HSE振盪器時鐘

        ③、PLL時鐘

3.STM32可以選擇一個時鐘訊號輸出到MCO腳(PA8)上，可以選擇為PLL

  輸出的2分頻、HSI、HSE、或者系統時鐘。

4.任何一個外設在使用之前，必須首先使能其相應的時鐘。

下面給出系統比較重要的時鐘：

1SYSCLK(系統時鐘) :
2AHB匯流排時鐘：總共有六種分頻因子，用來提供APB1和APB2
3APB1匯流排時鐘(低速): 速度最高36MHz，主要用來提供低速外設的
4APB2匯流排時鐘(高速): 速度最高72MHz,主要用來提供高速外設
5PLL時鐘，鎖相環所提供的時鐘主要用來倍頻。

typedefstruct

{

  __IO uint32_tCR;                //HSI,HSE,CSS,PLL等的使能和就緒標誌位

  __IO uint32_tCFGR;           //PLL等的時鐘源選擇，分頻係數設定

 __IO uint32_t CIR;              //清除/使能 時鐘就緒中斷

 __IO uint32_t APB2RSTR;  //APB2線上外設復位暫存器

 __IO uint32_t APB1RSTR;   //APB1線上外設復位暫存器

  __IO uint32_tAHBENR;    //DMA，SDIO等時鐘使能

  __IO uint32_tAPB2ENR;   //APB2線上外設時鐘使能

  __IO uint32_tAPB1ENR;   //APB1線上外設時鐘使能

 __IO uint32_t BDCR;        //備份域控制暫存器

 __IO uint32_t CSR;           //控制狀態暫存器

} RCC_TypeDef;

控制上述時鐘的各個狀態就靠暫存器，任何MCU的控制最終都是暫存器的控制。
今天學的大概就這些，有一些自己的理解，有可能不對，歡迎大家指出。


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