牛人的STM32学习笔记寄存器版本.docx
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牛人的STM32学习笔记寄存器版本
一、GPIO口的配置
STM32的DGPIO口最多可以有7组（GPIOa~GPIOg）,而每一组GPIO口均有16个双向IO组成。
并且没个IO口均可配置成8种模式（4种输入模式，4种输出模式）。
不管配置哪个IO口也不论将其配置成哪种模式（但是配置成哪种模式要看具体应用，参考《中文参考手册》第105页）都可以按以下步骤来进行配置：
（1）使能PORTx（x=A~G）时钟
这里就得操作寄存器RCC_APB2ENR（32为寄存器）了
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9
8
ADC3EN
USART1EN
TIM8EN
SPI1EN
TIM1EN
ADC2EN
ADC1EN
IOPGEN
7
6
5
4
3
2
1
0
IOPFEN
IOPEEN
IOPDEN
IOPCEN
IOPBEN
IOPAEN
保留
AFIOEN
RCC_APB2ENR的0~15位（06~32位保留）
第2~8分别是使能GPIOA~GPIOG时钟的，只要将其置“1”即可，如RCC_APB2ENR|=1<<2;就是使能GPIOA的时钟；其余IO口的始终使能一次类推。
（2）对相应的IO模式进行配置，低8位配置GPIOx_CRL;高8位配置GPIOx_CRH
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CNF7[1:
0]
MODE7[1:
0]
CNF6[1:
0]
MODE6[1:
0]
23
22
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20
19
18
17
16
CNF5[1:
0]
MODE5[1:
0]
CNF4[1:
0]
MODE4[1:
0]
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9
8
CNF3[1:
0]
MODE3[1:
0]
CNF2[1:
0]
MODE2[1:
0]
7
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5
4
3
2
1
0
CNF1[1:
0]
MODE1[1:
0]
CNF0[1:
0]
MODE0[1:
0]
GPIOx_CRL（x=A~G（端口配置低寄存器x=A…E）
该寄存器用于配置GPIOx的低8位，具体8种模式的配置见《中文参考手册》例如：
GPIOD->CRL&=0XFFFFF0FF；GPIOD->CRL|=0X00000300；/PD.2推挽输出；其余IO口的低8位以此类推。
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26
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24
CNF15[1:
0]
MODE15[1:
0]
CNF14[1:
0]
MODE14[1:
0]
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20
19
18
17
16
CNF13[1:
0]
MODE13[1:
0]
CNF12[1:
0]
MODE12[1:
0]
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14
13
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10
9
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CNF11[1:
0]
MODE11[1:
0]
CNF10[1:
0]
MODE10[1:
0]
7
6
5
4
3
2
1
0
CNF9[1:
0]
MODE9[1:
0]
CNF8[1:
0]
MODE8[1:
0]
GPIOx_CRH（端口配置高寄存器x=A…E）
该寄存器用于配置GPIOx的高8位，具体8种模式的配置见《中文参考手册》例如：
GPIOA->CRH&=0XFFFFFFF0;；GPIOA->CRH|=0X00000003；//PA8推挽输出；其余IO口的高8位以此类推。
（3）端口的输入和输出电平配置
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9
8
IDR15
IDR14
IDR13
IDR12
IDR11
IDR10
IDR9
IDR8
7
6
5
4
3
2
1
0
IDR7
IDR6
IDR5
IDR4
IDR3
IDR2
IDR1
IDR0
GPIOx_IDR（端口输入数据寄存器x=A…E）
该寄存器配置IO口的0~15位的输入数据，以16位读出。
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13
12
11
10
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ODR15
ODR14
ODR13
ODR12
ODR11
ODR10
ODR9
ODR8
7
6
5
4
3
2
1
0
ODR7
ODR6
ODR5
ODR4
ODR3
ODR2
ODR1
ODR0
GPIOx_ODR（端口输出数据寄存器x=A…E）
该寄存器配置IO口的0~15位的输入初始状态，例如：
GPIOA->ODR|=1<<13；//PA13上拉输入
一般GPIO口配置可仿以下两个程序：
voidKEY_Init（void）
{
RCC->APB2ENR|=1<<2;//使能PORTA时钟
GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;//PA0设置成输入
GPIOA->CRL|=0X00000008;
GPIOA->CRH&=0X0F0FFFFF;//PA13,15设置成输入
GPIOA->CRH|=0X80800000;
GPIOA->ODR|=1<<13;//PA13上拉,PA0默认下拉
GPIOA->ODR|=1<<15;//PA15上拉
}
voidLED_Init（void）
{
RCC->APB2ENR|=1<<2;//使能PORTA时钟
RCC->APB2ENR|=1<<5;//使能PORTD时钟
GPIOA->CRH&=0XFFFFFFF0;
GPIOA->CRH|=0X00000003;//PA8推挽输出
GPIOA->ODR|=1<<8;//PA8输出高
GPIOD->CRL&=0XFFFFF0FF;
GPIOD->CRL|=0X00000300;//PD.2推挽输出
GPIOD->ODR|=1<<2;//PD.2输出高
}
二、串口通信
STM32最多可以提供5路串口，其串口配置主要有以下步骤：
（1）串口时钟使能
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8
ADC3EN
USART1EN
TIM8EN
SPI1EN
TIM1EN
ADC2EN
ADC1EN
IOPGEN
7
6
5
4
3
2
1
0
IOPFEN
IOPEEN
IOPDEN
IOPCEN
IOPBEN
IOPAEN
保留
AFIOEN
RCC_APB2ENR的0~15位（16~32位保留）
在寄存器RCC_APB2ENR里的第14位就是对串口1的时钟使能即：
RCC_APB2ENR|=1<<14;//使能串口1时钟，那么除串口1的时钟使能在RCC_APB2ENR外其余的时钟使能位在寄存器RCC_APB1ENR里，看下表：
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保留
DACEN
PWREN
BKPEN
保留
CANEN
保留
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20
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18
17
16
USBEN
I2C2EN
I2C1EN
UART5EN
UART4EN
UART3EN
UART2EN
保留
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10
9
8
SPI3EN
SPI2EN
保留
WWDGEN
保留
7
6
5
4
3
2
1
0
保留
TIM7EN
TIM6EN
TIM5EN
TIM4EN
TIM3EN
TIM2EN
RCC_APB1ENR
例如：
RCC_APB1ENR|=1<<17;//使能串口2时钟，其余串口时钟使能以此类推。
（2）串口复位即结束复位
STM32在使用串口时不管当前该串口出于什么状态都先要将其复位，而复位后要将其结束复位。
串口复位主要在寄存器RCC_APB1RSTR（串口1的复位）和寄存器
RCC_APB2RSTR（其余串口复位）这两个寄存器如下表
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9
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ADC3RST
USART1RST
TIM8RST
SPI1RST
TIM1RST
ADC2RST
ADC1RST
IOPGRST
7
6
5
4
3
2
1
0
IOPFRST
IOPERST
IOPDRST
IOPCRST
IOPBRST
IOPARST
保留
AFIORST
RCC_APB2RSTR（APB2外设复位寄存器）
寄存器RCC_APB2RSTR的第14位是进行串口1的复位如：
RCC_APB1RSTR|=1<<14;//将串口1复位，然后结束复位RCC_APB1RSTR|=~（1<<14）;//结束串口1复位
其余串口复位在寄存器RCC_APB1RSTR里如下表：
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保留
DACRST
PWRRST
BKPRST
保留
CANRST
保留
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21
20
19
18
17
16
USBRST
I2C2RST
I2C1RST
UART5RST
UART4RST
UART3RST
UART2RST
保留
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11
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9
8
SPI3RST
SPI2RST
保留
WWDGRST
保留
7
6
5
4
3
2
1
0
保留
TIM7RST
TIM6RST
TIM5RST
TIM4RST
TIM3RST
TIM2TST
RCC_APB1RSTR（APB1外设复位寄存器）
如：
RCC_APB1RSTR|=1<<17;//复位串口2RCC_APB1RSTR|=~（1<<17）;//结束串口2复位，其余串口复位操作以此类推。
（3）串口波特率设置
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8
DIV_Mantissa[11:
4]
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6
5
4
3
2
1
0
DIV_Mantissa[3:
0]
DIV_Fraction[3:
0]
USART_BRR（波特比率寄存器）
该寄存器的15-4位：
DIV_Mantissa[11:
0]USARTDIV的整数部分，这12位定义了USART分频器除法因子（USARTDIV）的整数部分；3-0位：
DIV_Fraction[3:
0]USARTDIV的小数部分，这4位定义了USART分频器除法因子（USARTDIV）的小数部分。
关于波特率设置在函数
voiduart_init（u32pclk2,u32bound）里已经设置好，并且封装在usart.c文件里面可以直接调用。
（4）串口控制
STM32的每个串口都有3个控制寄存器（USART_CR1~3）控制，例如USART_CR1如下：
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保留
UE
M
WAKE
PCE
PS
PEIE
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6
5
4
3
2
1
0
TXEIE
TCIE
RXNEIE
IDLEIE
TE
RE
RWU
SBK
USART_CR1（控制寄存器1）
该寄存器32~14位保留，第13位使能串口（任何串口在应用的时候都必需将其置“1”）第12位设置字长，当这位为“0”的时候设置串口位8个字长外加n个停止位，这n个停止位在寄存器USART_CR2中第[13:
12]位来决定。
PCE为奇偶校验使能位设置为“0”则禁止校验，否则使能校验。
PS是交验选择位，设置为“0”则为偶校验，否则为奇校验。
PEIE：
PE（校验错误）中断使能，该位由软件设置或清除，定义：
0（禁止产生中断），1（当USART_SR中的PE为’1’时，产生USART中断）。
TXEIE发送缓冲区空中断使能，（手动），定义：
0（禁止产生中断），1（当USART_SR中的TXE为’1’时，产生USART中断）。
TCIE发送完成中断使能，（手动），定义：
0（禁止产生中断）1（当USART_SR中的TC为’1’时，产生USART中断）。
RXNEIE接收缓冲区非空中断使能，（手动），定义：
0（禁止产生中断），1（当USART_SR中的ORE或者RXNE为’1’时，产生USART中断）。
TE为发送使能位，设置为“1”将开启串口的发送功能。
RE为接收使能位，用法同TE。
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10
9
8
保留
LINEN
STOP[1:
0]
CLKEN
CPOL
CPHA
LBCL
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5
4
3
2
1
0
保留
LBDIE
LBDL
保留
ADD[3:
0]
USART_CR2（控制寄存器2）
如：
USART1->CR1|=0X200C;//1位停止,无校验位.0X200C=0010000000001100B
设置成使能串口8个字长1个停止位（USART_CR2中[13:
12]默认为“0”）禁止校验，禁止校验所有中断，使能发送和接收。
（5）数据发送和接收
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保留
DR[8]
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4
3
2
1
0
DR[7:
0]
USART_DR（数据寄存器）
发送数据缓存寄存器（向它写数据它会自动发送数据），当接收到数据时则存放接收的数据
（6）串口控制
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保留
CTS
LBD
7
6
5
4
3
2
1
0
TXE
TC
RXNE
LDLE
ORE
NE
FE
PE
USART_SR
参考程序：
voiduart_init（u32pclk2,u32bound）
{
floattemp;
u16mantissa;
u16fraction;
temp=（float）（pclk2*1000000）/（bound*16）;//得到USARTDIV
mantissa=temp;//得到整数部分
fraction=（temp-mantissa）*16;//得到小数部分
mantissa<<=4;
mantissa+=fraction;
RCC->APB2ENR|=1<<2;//使能PORTA口时钟
RCC->APB2ENR|=1<<14;//使能串口时钟
GPIOA->CRH&=0XFFFFF00F;
GPIOA->CRH|=0X000008B0;//IO状态设置
RCC->APB2RSTR|=1<<14;//复位串口1
RCC->APB2RSTR&=~（1<<14）;//停止复位
//波特率设置
USART1->BRR=mantissa;//波特率设置
USART1->CR1|=0X200C;//1位停止,无校验位.
#ifdefEN_USART1_RX//如果使能了接收
//使能接收中断
USART1->CR1|=1<<8;//PE中断使能
USART1->CR1|=1<<5;//接收缓冲区非空中断使能
MY_NVIC_Init（3,3,USART1_IRQChannel,2）;//组2，最低优先级
#endif
}
voidUSART1_IRQHandler（void）
{
u8res;
if（USART1->SR&（1<<5））//接收到数据
{
res=USART1->DR;
if（（USART_RX_STA&0x80）==0）//接收未完成
{
if（USART_RX_STA&0x40）//接收到了0x0d
{
if（res!
=0x0a）USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
elseUSART_RX_STA|=0x80;//接收完成了
}else//还没收到0X0D
{
if（res==0x0d）USART_RX_STA|=0x40;
else
{
USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3F]=res;
USART_RX_STA++;
if（USART_RX_STA>63）USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收
}
}
}
}
}
以上两个函数已经封装在usart.c中可直接调用
三、外部中断
STM32的每一个IO口都可以作为中断输入，要想把IO口作为中断输入则必须将IO口设置成上拉/下拉输入或浮空输入（设置成浮空输入时要接上拉或下拉电阻否则可能导致中断不断触发）。
下面总结一下设置IO口为外部中断时的步骤：
（1）将IO口设置成输入模式
这个在第一章总结过，这里不多说。
（2）开启IO口复用时钟，设置IO口与中断线的映射关系
这一步在函数voidEx_NVIC_Config（u8GPIOx,u8BITx,u8TRIM）中已经封装好可直接调用这里说一下IO口的复用时钟使能：
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ADC3EN
USART1EN
TIM8EN
SPI1EN
TIM1EN
ADC2EN
ADC1EN
IOPGEN
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6
5
4
3
2
1
0
IOPFEN
IOPEEN
IOPDEN
IOPCEN
IOPBEN
IOPAEN
保留
AFIOEN
RCC_APB2ENR
RCC_APB2ENR|=0X01;//使能IO口复用时钟
（3）开启与该IO口相对应的线上中断/事件，并设置触发条件
这一步封装在函数voidEx_NVIC_Config（u8GPIOx,u8BITx,u8TRIM）中，可以直接调用，例如：
Ex_NVIC_Config（GPIO_A,0,RTIR）;//设置PA（0）上升沿触发
Ex_NVIC_Config（GPIO_A,13,FTIR）;//设置PA（13）下降沿触发
（4）配置中断分组（NVIC）并使能中断
这一步封装在函数voidMY_NVIC_Init（u8NVIC_PreemptionPriority,u8NVIC_SubPriority,u8NVIC_Channel,u8NVIC_Group）里面可以直接调用，例如：
MY_NVIC_Init（2,2,EXTI0_IRQChannel,2）;//抢占2，子优先级2，组2
这里值得注意的是EXTI0、EXTI1、EXTI2、EXTI3、EXTI4为Line0~Line4
EXTI15_10为Line15~Line10EXTI9_5为Line9~Line5
（5）编写中断服务函数
例如：
voidEXTI15_10_IRQHandler（void）
{
delay_ms（10）;//消抖
if（KEY0==0）//按键0
{
LED0=!
LED0;
}
elseif（KEY1==0）//按键1
{
LED1=!
LED1;
}
EXTI->PR=1<<13;//清除LINE13上的中断标志位
EXTI->PR=1<<15;//清除LINE15上的中断标志位
}
四、定时计数器中断
STM32共有8个定时计数器，其中TIME1和TIME8是高级定时器，TIME2~TIME5是通用定时器，TIME6和TIME7是基本定时器，这里以TIME3为例先总结以下定时计数器的基本用法。
定时计数器TIME3中断的配置步骤：
（1）TIME3时钟使能
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保留
DACEN
PWREN
BKPEN
保留
CANEN
保留
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22
21
20
19
18
17
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USBEN
I2C2EN
I2C1EN
UART5EN
UART4EN
UART3EN
UART2EN
保留
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SPI3EN
SPI2EN
保留
WWDGEN
保留
7
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5
4
3
2
1
0
保留
TIM7EN
TIM6EN
TIM5EN
TIM4EN
TIM3EN
TIM2EN
RCC_APB1ENR
例如：
RCC->APB1ENR|=1<<1；//使能TIME3的时钟；
RCC->APB1ENR|=1<<2；//使能TIME4的时钟；
RCC->APB1ENR|=1<<3；//使能TIME5的时钟；
RCC->APB1ENR|=0X01；//使能TIME2的时钟使能；（RCC->APB1ENR|=1<<0；）
其余的一次类推。
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ADC3EN
USART1EN
TIM8EN
SPI1EN
TIM1EN
ADC2EN
ADC1EN
IOPGEN
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5
4
3
2
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0
IOPFEN
IOPEEN
IOPDEN
IOPCEN
IOPBEN
IOPAEN
保留
AFIOEN
RCC_APB2ENR
（2）设置TIM3_ARR和TIM3_PSC的值
这两个位分别设置自动重装值及分频系数
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ARR[15:
8]
7
6
5
4
3
2
1
0
ARR[7:
0]
TIMx_ARR（TIM6和TIM7自动重装载寄存器）
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8
PSC[15:
8]
7
6
5
4
3
2
1
0
PSC[7:
0]
TIMx_PSC（TIM6和TIM7预分频器）
（3）设置TIM3_DIER允许更新中断
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10
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8
保留
TDE
保留
CC4DE
CC3DE
CC2DE
CC1DE
UDE
7
6
5
4
3
2
1
0
保留
TIE
保留
CC4IE
CC3IE
CC2IE
CC1IE
升级会员 