STM32從零開始 - 第二章：LED閃爍程式

CedarDiao發表於2020-11-17

概述

這一章中，我們基於之前用STM32CubeMX產生的專案，使用STM32CubeIDE環境來開發一個LED閃燈的簡單程式。

開啟預設專案

先開啟STM32CubeIDE，選擇File -> Open Projects from File System:

點選Dirctory選擇之前用STM32CubeMX產生的工程目錄。

然後點選Finish按鈕即可。

找到main函式

在左側的專案瀏覽視窗中，找到剛剛開啟的專案，在src/main.c中能找到main函式入口。

main函式是C語言的入口函式，至於main之前所做的事情，有興趣的可以自行去跟蹤。

編譯專案

在專案上右鍵選擇Build Project即可開始編譯專案。

控制LED燈閃爍

查詢控制LED燈的GPIO

在開發板的電路圖上找到LED燈的線路：

可以看到，LED0的控制引腳是PC13，當PC13輸出低電平時燈點亮，當PC13輸出高時燈熄滅。

新增GPIO初始化程式碼

在main函式前面新增下面的程式碼

static void led_init(void)
{
	// PC13 is LED control PIN
	GPIO_InitTypeDef gpiodef;

	gpiodef.Pin = GPIO_PIN_13;
	gpiodef.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
	gpiodef.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

	HAL_GPIO_Init(GPIOC, &gpiodef);
}

新增LED控制介面

在main函式前面新增下面的程式碼

static void led_onoff(int onoff)
{
	if (onoff)
	{
		// PC13 = HIGH
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);
	}
	else
	{
		// PC13 = LOW
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);
	}
}

延時功能

在stm32f1xx_hal.c檔案裡，已經有一個延時函式：HAL_Delay，這個延時函式可以實現毫秒級的延時

這個延時是基於系統的節拍時鐘Tick計時器來實現的，有興趣的可以去百度查閱Tick時鐘相關的內容。

既然有了現成的介面，我們就不用再費勁去自己造輪子了，至少這個介面目前階段夠我們用了。

實現LED閃爍

在main函式的while(1)迴圈前加入led初始化程式碼，在while迴圈里加入閃爍的程式碼即可：

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_SPI2_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  led_init();
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

	  led_onoff(1);
	  HAL_Delay(500);
	  led_onoff(0);
	  HAL_Delay(500);

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */

所謂閃爍，其實就是控制LED燈間歇性的點亮和熄滅反覆迴圈即可。

然後再次編譯，如果有語法錯誤，根據語法錯誤排查即可。

用串列埠下載程式

供電：將CH341的USB轉串列埠線拿出，將電平選擇為3.3V，然後就可以直接用串列埠線給開發板供電了。

串列埠：將CH341串列埠端的Rx/Tx分別連線STM32開發板上的PA9/PA10。另外，Rx/Tx如果接反了不會燒燬主機板，所以接反了沒關係，下載不成功再對調一下即可。

跳線：主機板上需要將BOOT0和3V用跳線帽短接起來，這樣上電後STM32會進入串列埠bootloader中以支援下載韌體（下圖的跳線帽是不對的，要將跳線帽改成紅色標記那樣才能進下載模式）。

工具：使用STM32CubeProgrammer即可

下載步驟：

在工具開啟後，右側連線方式選擇UART(1)，將CH341插入到PC的USB口上，點選重新整理(2), 然後選擇對應的串列埠號（3），然後點選Connect（4）
CH341的串列埠號，通過裝置管理器可以檢視到，下圖顯示的是：COM15.
點選Connect後再Log區域能看到連線日誌，如果不對，可以對主機板重新上電重試。
成功連線後工具會自動讀出FLASH中的資料，不用理睬它。
選擇左側的Erase & Programming頁，可以進入下載頁面：
在下載頁面裡，選擇要下載的程式，可以選擇elf檔案
你可能會發現，當你選擇elf或hex型別的檔案時，不需要設定Start address，而選擇bin檔案則需要設定Start address。這是因為：ELF檔案及HEX檔案中已經攜帶了程式檔案的地址資訊，而BIN檔案則是純粹的機器語言程式，裡面是沒有地址資訊的，必需我們告訴下載程式將它下載到FLASH的哪個位置去才能正常執行，上圖右側就是FLASH的扇區資訊，可以看到FLASH的起始地址是0x08000000，通常我們預設編出來的程式燒錄的起始地址就是FLASH的起始地址0x08000000了。

當然，FLASH裡如果已經有了一個系統（如：Arduino），就需要根據系統的要求將程式燒到指定位置了，此處按住不表。
按上圖設定號選項後，點選Start Programming開始燒錄，完成後會彈出提示框
在Log區域裡也能看到燒錄資訊：
燒錄完成後，將STM32CubeProgrammer工具關掉，然後斷開供電，將BOOT0與GND用跳線帽短接，再次上電後就是執行的剛剛燒錄進去的程式了。