學習STM32微控制器,從菜鳥到牛人就是這麼簡單。

wrc961015發表於2018-11-09

我想說,為了學習微控制器而去學習微控制器的思路不對。


你問,如何系統地入門學習stm32?


本身就是一個錯誤的問題。假如你會使用8051 , 會寫C語言,那麼STM32本身並不需要刻意的學習。


你要考慮的是, 我可以用STM32實現什麼?


為什麼使用STM32而不是8051? 是因為51的頻率太低,無法滿足計算需求?是51的管腳太少,無法滿足眾多外設的IO? 是51的功耗太大,電池挺不住?是51的功能太弱,而你要使用SPI、I2C、ADC、DMA? 是51的記憶體太小而你要儲存的東西太多?

 


當你需要使用STM32某些功能,而51實現不了的時候, 那STM32自然不需要學習,你會直接去尋找STM32某方面的使用方法。比如要用spi協議的網路卡、要使用串列埠通訊、要使用rtos等等。。。




從菜鳥到牛人的學習步驟


我們假定大家已經對STM32的書籍或者文件有一定的理解。如不理解,請立即閱讀STM32的文件,以獲取最基本的知識點。


英文好的同學,請不要以為你很牛,可以只看英文文件。畢竟你是中國人,你最熟悉的,理解最好的還是中文。看英文的速度還是比看中文慢一些,我們要的是最短的時間,而不是追求短時間內記住所有細節。當然,如果是一篇論文,建議看英文原版還是有好處的。


STM32處理器進入國內市場時候,ST官方(或者第三方)的推廣工作做的非常好。翻譯了大量的英文文件,迎合了國內的很多工程師的思維。


學習的時候,關注兩個比較重要的文件:《STM32F103xxx參考手冊》,《STM32韌體庫使用手冊》。這是針對有充足的時間、精力的同學,建議去下載需要查閱的文件,以獲取更多資訊。


閱讀《STM32F103xxx參考手冊》,一定要注意,不需要全部閱讀——沒有時間的。建議選讀,但是前幾章必讀。儲存器和匯流排架構、電源控制、備份暫存器、復位和時鐘控制,通用和複用功能I/O,中斷和時間等等前幾章一定要花時間閱讀。


後面章節,講述的是具體的功能模組設計。如果我們用到哪個模組,就可以去閱讀哪個模組。比如在使用AD的時候,就需要去閱讀第10章ADC。其他不舉例。相信每個初學者都有自己的研究方向和判斷。


閱讀《STM32韌體庫使用手冊》,主要是為了簡化程式設計。STM32給我們提供了一個非常好的韌體函式庫,我們只要去呼叫即可。當然,我們也可以不去碰這些韌體庫——傳說使用它會使得程式碼效率變低,是有道理的。網路上也出現了很多網友自己寫的程式碼,沒有使用帶韌體庫函式。如何取捨,在於您的選擇。


這裡我主要強調的是,閱讀《STM32韌體庫使用手冊》的時候,前面幾章也是必須閱讀的。比如第一章文件和庫規範中的命名規則,編碼規則,這些都是需要注意的。第二章是最關鍵的,希望大家熟讀。第二章描述了韌體庫的架構,我們如何去使用韌體庫的步驟等。有了第二章的基礎,我們就可以藉助韌體庫寫出自己的程式碼了。第四章開始之後,就可以根據大家的需要來閱讀。實際上,後續的章節,都是描述某個模組有什麼什麼函式,每個函式如何使用等。


關於後面的章節,建議對GPIO庫函式、中斷部分庫函式、復位和時鐘設定的庫函式要比較熟悉,因為平時經常會用到。


以上提到的這兩個文件,已經足夠您看的了,呵呵。希望您能從中獲取大量的STM32基礎知識。


設定一個不錯的兩週入門計劃


(1)這裡所謂的“入門”,指的是能理解並掌握一些常用的STM32外設,真正想掌握一款處理器,兩週根本說明不了什麼問題。只能說,你已經有所瞭解了。但是,這對我們初學者來說已經足夠了。


(2)這裡所謂的“兩週”,根據每個人的時間安排不同而不同。


如果您每天有充足的時間學習,那麼可以規定自己儘快地能獨立地進行簡單的STM32開發。


如果您每天只有業餘時間來學習STM32,建議根據您的具體情況安排時間。畢竟計劃時間如果安排太緊,反而收不到良好的效果,只能進入惡性迴圈,這是我們要避免的。


但是建議,不管您有無充足的時間,都必須給自己做一個計劃!!

 


我這裡列出一個思路,僅供參考。


步驟一,安裝完STM32學習的軟體,比如J-Link、Keilfor ARM(MDK)、ISP(如果需要從串列埠下載的話)。這些軟體安裝的詳細步驟,可以參考我們推出的相應教程進行。


步驟二,挑選部分例程的HEX,比如LED燈的例程HEX檔案,下載到芯達STM32開發板中,觀察兩個LED燈的閃爍情況。這部分的操作,可以參考我們推出的相應的教程進行。


實際上,以上兩個步驟,是為了熟悉要使用的工具軟體而已。屬於找感覺的階段。其實我們還沒開始STM32的學習呢!


步驟三,準備幾個常用的文件,比如《STM32的使用者手冊》,《STM32韌體庫使用手冊》等文件。用於平時查閱。這些文件,在光碟中的晶片手冊目錄中均可找到。


步驟四,開始檢視例程的編寫,看看例程是如何寫的,自己可否修改下例程,達到自己想要的效果呢?


步驟五,Ucos-II的移植,是否需要試一下?


恭喜你,至此,你已經可以自如進行獨立的開發了。最後一步,給自己一個目標(專案),把它實現出來!


再次強調,以上只是一個學習STM32的思路,供大家參考。下面列出了前面關鍵的步驟,希望大家能儘快入門。


第1步:熟悉除錯軟體


對初學者來說,我們至少需要安裝兩個軟體:J-Link驅動軟體、MDK(就是原來的Keil)軟體。


這兩個軟體在安裝軟體的過程可以檢視神舟開發板使用者手冊,這裡不再重複,大家可以參考我們推出的教程《如何安裝J-Link驅動軟體》以及《如何安裝MDK(Keil)軟體》。如何驗證自己已經熟悉除錯軟體的操作了呢?很簡單,神舟STM32開發板光碟裡附帶了很多HEX格式的檔案,可以選擇一些HEX檔案,來觀察執行結果。


該步驟要達到的目標:熟悉除錯軟體,如燒寫HEX出現問題,可簡單判別問題所在,並獨立解決。


第2步:GPIO程式設計


這是第一次接觸韌體庫的程式設計,一定要硬著頭皮去了解韌體庫。建議大家儘量去用韌體庫。而不是避開韌體庫自己寫程式碼——這樣只能在學習中才會發生。實際的專案中,程式碼成百上千個,如何一個一個自己寫?呼叫韌體庫中的函式來完成,才是王者之道。


GPIO本身的程式設計實際上很簡單:


1、設定GPIO口的引腳為輸入或者輸出模式。我們在進行點燈程式碼的時候,一般設定為推輓輸出模式。


2、操作暫存器,往暫存器裡置1或者清零操作——這個步驟,韌體庫已經提供了專門的GPIO_SetBits函式和GPIO_ResetBits函式,我們只要去呼叫即可實現對IO口的置1和清零。


3、實現多種花樣的LED閃動,使得自己熟悉GPIO的程式設計過程。


該步驟要達到的目標:熟悉除錯軟體,如燒寫HEX出現問題,可簡單判別問題所在,並獨立解決。


第3步:開始全新的STM32深入研究


經過以上除錯軟體的熟悉和GPIO口的程式設計除錯後,相信您已經對STM32有一定的瞭解。


至少知道如何利用STM32的韌體庫去寫一個程式碼。在這個階段,將要接觸到串列埠程式設計、TFT液晶屏驅動程式設計、定時器程式設計、序列外設介面SPI程式設計、儲存器程式設計、SD卡與檔案系統移植、USB讀寫、UCOS移植等,有精力還可以研究其他外設。


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