【新技能get】开发板一起学起来——F429教程第一讲 Blink LED

【新技能get】开发板一起学起来 （第一部分）

关键字：IAR第一个项目、数据手册、GPIO、固件库、Blink LED

       单片机和开发板等，都是一些工具，既然是工具就要看说明书（数据手册）。如果你的英文很好，那真是太好了，稍加练习读者英文文档也是很无压力。就算英文不是很好，也要尽量的多去看一看英文的原版的东西，因为任何东西都是从不会到会的一个过程。作为四六级都没过的我，看着英文文档开心的也是快要哭了。

        关于STM32F429，有时间还是要多参考参考  《Reference Manual  RM0090》 这个官方的数据手册，市面上的书随意翻看基本就会发现，大多都是参考数据手册写的。

由于帖子的内容的过长，就把帖子拆分成了不同的帖子，下面附上链接，点击直达。。。

1. 【新技能get】开发板一起学起来——IAR第一个demo

         简介： IAR就不多介绍了关于安装和下载以及如何get 到免（破）费（解）版本的，请度娘吧。我安装的是IAR7.30，里面是可以找到评估板F429的芯片选型，IAR6.30就没了。上面的这篇帖子，就介绍了IAR7.30如何新建一个教程。

下面主要讲的是IAR建立第一个STM32F429的项目程序、以及blink led。由于篇幅有限，关于IAR免（破）费（解）版的安装就不讲详细过程了，这个度娘会告诉你们的。本人安装的是IAR7.30版本的。

IAR全称是IAR Embedded Workbench IDE一个很优秀的集成开发环境（详细的内容可以参考官网：https://www.iar.com/）。

一、Firmware package 简介

   准备：已经下载去官网Firmware package（固件库），本人使用的是STM32F429I-Discovery_FW_V1.0.1这个版本的。

                解压开固件库的大致内容如下：

图1-1-1：固件库构成

（注：上图是从手册中copy过来的，可能细节与实际有点出入，但是大体是一样的。）

从上图可以看出，固件库中的资源还是蛮多的。

具体的可以查看下fjjjnk1234的补充哦，，感谢fjjjnk1234（//www.icxbk.com/group-topic-id-49104-page-1#3）

我们知道STM32F429I Discovery预先已经烧录了一个demo程序。我们就用IAR来打开看一下这个demo程序。Demo的路径如下图所示：

图1-1-2：demo程序路径

打开完成之后，编译下载即可在开发板上演示，是不是开心的不行呢。

我们就先学习一下这个例程的配置，再来创建一个我们自己的例程。具体参考参数在工程的右键，查看属性。具体如下所示：

图1-1-3：项目属性

这个属性卡里配置了项目的一些东西，可以详细查看下，这里就不多说了，以下的内容就是参考这个配置做的。

由上面的那么多的学习，这里慢慢新建一个项目。

二、准备文件

首先建立一个文件夹demo，在文件夹里建立 inc、usr、sys三个文件夹如下所示：

图1-1-4：新建文件夹

   1.将STM32F429I-Discovery_FW_V1.0.1ProjectsDemonstrationEWARMstm32f4xx_flash.icf 这个文件copy到我们新建的demo目录下。

   2.将 STM32F429I-Discovery_FW_V1.0.1LibrariesCMSISInclude 目录下的core_cm4.h 、core_cm4_simd.h、core_cmFunc.h、core_cmInstr.h 复制到 我们建立的目录的demo/inc/文件夹下。

   3.将 STM32F429I-Discovery_FW_V1.0.1LibrariesCMSISDeviceSTSTM32F4xxInclude 下的stm32f4xx.h、system_stm32f4xx.h 复制到demo/inc/文件夹下。

        inc目录内如如下：

图1-1-5：inc目录内容

    4.将 STM32F429I-Discovery_FW_V1.0.1LibrariesCMSISDeviceSTSTM32F4xxSourceTemplates 目录下的system_stm32f4xx.c复制到demo/sys/目录下。

    5.将  STM32F429I-Discovery_FW_V1.0.1LibrariesCMSISDeviceSTSTM32F4xxSourceTemplatesiar目录下的startup_stm32f429_439xx.s 复制到 demo/sys/目录下。

三、新建demo

完成了那么多准备工作可以打开IAR新建项目了。

     1.打开IAR 7.30新建一个项目

图1-1-6：新建IAR项目

    2.将位置保存在我们刚建立的demo文件夹的位置

图1-1-7：保存项目

    3．如下图所示，在项目名上右键，添加group

图1-1-8：添加用户组

  如下所示：

图1-1-9：添加用户组

    4.新建一个main.c的文件，内容如下

#include
int main()
{
  while(1);
 
  return 0;
}

   为每个组中，添加相应的文件，鼠标在项目名右键-添加-文件。结果如下：

图1-1-10：添加文件

   5.配置工程选项

          在项目名称上右键点开属性（options），按如下步骤配置：

图1-1-11：单片机选型

图1-1-12：配置compiler

点选我们前面复制的stm32f4xx_flash.icf这个文件。

图1-1-13：配置Linker

配置Debugger

选择ST-Link

图1-1-14:配置Debugger

勾选Use flash loader(s)

图1-15：配置flash下载

选择SWD模式

图1-1-16：ST-LINK配置

至此点击编译工程如下图所示，没有错误，证明已经建立OK了工程。

图1-1-17：编译工程

2.【新技能get】开发板一起学起来——寄存器点亮LED

         简介：点灯，大概是每个单片机开发者，拿到一款新的单片机必用的技能。好，我们也来点个LED，用寄存器来配置一个点灯的程序。

一、硬件连接

       STM32F429I Discovery评估板上有两个LED（一个绿色、一个红色），下面的帖子的任务就是点亮这两颗LED，使用的是寄存器来点亮LED。有下面的原理图，可以看到两颗LED与PG13和PG14连接，通过高电平点亮，低电平熄灭。

图1-2-1：LED 电路图

二、时钟

      时钟，这个是一个单片机中相当重要的部分。在数字电路中，时钟起到至关重要的作用，正是因为它，才能让这个系统有序的运行。我们来小窥一下STM32F4的时钟树，这是只是简单的介绍，具体还需要自己多去看数据手册研读。直接上图，来看看这棵树：

图1-2-2：时钟树

STM32有5个时钟源：HIS、HSE、MainPLL、LSI、LSE

   三个主时钟可以驱动系统

HSI oscillator clock

HSE oscillator clock

Main PLL (PLL) clock

   两个第二时钟源

32 kHz 低速内部RC时钟  (LSI RC)

32.768 kHz 低速外部晶振 (LSE crystal)

三、GPIO(Gneral-Purpose Input Output)

将main函数中的内容更改如下：

#include
void main ()
{
    RCC->AHB1ENR |= 0x00000040;   //使能 GPIOG 时钟
    GPIOG->MODER &= 0xc3FFFFFF;   //配置PG13 PG14 为输出模式
    GPIOG->MODER |= 0x14000000;
    GPIOG->ODR=0xffff4000;        // 设置PG14输出高电平
    while(1);
}

点击编译无措，下载程序到开发板中，就可以看到PG14（RED）被点亮，PG13熄灭

GPIO是算法世界和现实世界的一个桥梁。将你的算法通过IO口和外部交互。IO口 的多少以及功能的多少也是MCU一个重要的因素。

STM32F4xx Family 每一IO口都具有

       四个32-bit配置寄存器：GPIOx_MODER、 GPIOx_OTYPER、 GPIOx_OSPEEDR 、GPIOx_PUPDR

       两个32-bit 数据寄存器：GPIOx_IDR、GPIOx_ODR

       一个 32-bit 复位/置位寄存器：GPIOx_BSRR

       一个32-bit 锁存寄存器：GPIOx_LCKR

       两个32-bit 功能需选择寄存器：GPIOx_AFRH、GPIOx_AFRL

具体的功能要查看《Reference Manual  RM0090》。

stm32f4xx.h这个就相当于reg52.h里面都是STM32F3的寄存器变量。

RCC->AHB1ENR 学过C的都是都知道  -> 这个是指向的意思，RCC是一个结构体。AHB1ENR是它的一个成员。

具体的我们可以产看stm32f4xx.h文件里面的内容。

在RCC右键，goto 定义的地方，如下图所示：

图1-2-3：goto define  RCC

即可跳转到RCC定义的地方，RCC是RCC_TypeDef 类型的，具体可以查看RCC_TypeDef，会发现AHB1ENR是他的成员变量，如下图所示：

图1-2-4：RCC

图1-2-5：AHB1ENR

AHB1ENR寄存器

图1-2-6：AHB1ENR寄存器

   MODER寄存器

图1-2-7：MODER寄存器

        端口模式控制寄存器

                     00：输入（复位模式）

                     01：通用输入输出功能

                     10：复用模式

                     11：模拟模式

ODR寄存器

图1-2-8：ODR寄存器

这个就是数据输出寄存器，，其中[31:16] 为系统保存，[0:15]对应数据的输出。

通过给PG13和PG14 给一个低电平，即可点亮LED。

当然STM32F4功能如此强大，这里只是抛砖引玉的简单的介绍三个寄存器。后面的OTYPER、OSPEEDR、BSRRH、等可以实现上拉下拉输入输出补偿等的一些寄存器，具体可以详细查看数据手册。。。

以上有些内容只是简单的介绍，后面的内容会详细介绍一些上面简单提到的东西。

倘若有什么问题，很高兴你可以跟帖回复，大家一起讨论。。。

后面会详细讲一下时钟树以及SysTick和固件库。由于这几天要出去几天，所以，要等到周六再更新了。

大家有什么问题可以跟帖提问哦。欢迎大家多多来讨论。

3. 【新技能get】开发板一起学起来——固件库点点灯

上一节中，使用了寄存器点灯。简单的介绍了一下寄存器，下面用一个更简单的方法来点灯。

一、固件库添加

     首先在以前的文件夹下建立一个stdlib文件夹，将STM32F429I-Discovery_FW_V1.0.1LibrariesSTM32F4xx_StdPeriph_Driver文件夹下的内容复制到 stdlib 文件夹下。在工程文件夹中建立相应的group，然后将刚才添加的文件，添加进来。

如下图所示：

图1-3-1:添加固件库

固件库就是一些API，通过函数可以调用，不像配置寄存器那么麻烦了，但是得掌握和习惯ST公司的函数的书写和命名规则。使用了某个系列的ST公司的单片机的固件库之后，再迁移到ST其它系列的时候，会上手快一些，固件库的命名和功能都是一样或相似的。

如下图可以从文件名就可以相应的功能。

图1-3-1:标准外设固件库

二、时钟简介和配置

       SystemInit是system_stm32f4xx.c中的函数。主要的作用是负责系统各种时钟的初始化（系统时钟源选择、PLL倍频和分频、AHB/APB分频器等）。

时钟参数的设置和公式如下:

上面的公式可以表示为：

SYSCLK =  (HSE_VALUE or HSI_VALUE / PLL_M) * PLL_N / PLL_P

HSE_VALUE = 8000000 

由上面的宏定义可以配置得到 系统时钟SYSCLK = 168MHz

SystemCoreClockUpdate这个函数根据SystemCoreClock变量的值来更新时钟寄存器。

具体的内容还是参考数据手册的时钟树。

下面为一些默认的设置

HSE_VALUE便是外部时钟的输入值，在stm32f4xx.h定义，可以根据实际修改。

stm32f4xx_rcc.c  这个文件中包含了时钟的配置。

RCC（Reset and clock control）
void        RCC_RTCCLKConfig(uint32_t RCC_RTCCLKSource);
void        RCC_RTCCLKCmd(FunctionalState NewState);
void        RCC_BackupResetCmd(FunctionalState NewState);
void        RCC_I2SCLKConfig(uint32_t RCC_I2SCLKSource);
void        RCC_SAIPLLI2SClkDivConfig(uint32_t RCC_PLLI2SDivQ);
void        RCC_SAIPLLSAIClkDivConfig(uint32_t RCC_PLLSAIDivQ);
void        RCC_SAIBlockACLKConfig(uint32_t RCC_SAIBlockACLKSource);
void        RCC_SAIBlockBCLKConfig(uint32_t RCC_SAIBlockBCLKSource);
void        RCC_LTDCCLKDivConfig(uint32_t RCC_PLLSAIDivR);
void        RCC_TIMCLKPresConfig(uint32_t RCC_TIMCLKPrescaler);

void        RCC_AHB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB1Periph, FunctionalState NewState);
void        RCC_AHB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB2Periph, FunctionalState NewState);
void        RCC_AHB3PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB3Periph, FunctionalState NewState);
void        RCC_APB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState);
void        RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState);

void        RCC_AHB1PeriphResetCmd(uint32_t RCC_AHB1Periph, FunctionalState NewState);
void        RCC_AHB2PeriphResetCmd(uint32_t RCC_AHB2Periph, FunctionalState NewState);
void        RCC_AHB3PeriphResetCmd(uint32_t RCC_AHB3Periph, FunctionalState NewState);
void        RCC_APB1PeriphResetCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState);
void        RCC_APB2PeriphResetCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState);

void        RCC_AHB1PeriphClockLPModeCmd(uint32_t RCC_AHB1Periph, FunctionalState NewState);
void        RCC_AHB2PeriphClockLPModeCmd(uint32_t RCC_AHB2Periph, FunctionalState NewState);
void        RCC_AHB3PeriphClockLPModeCmd(uint32_t RCC_AHB3Periph, FunctionalState NewState);
void        RCC_APB1PeriphClockLPModeCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState);
void        RCC_APB2PeriphClockLPModeCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState);

#include
int main()
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_Structure;
    GPIO_Structure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14;
    GPIO_Structure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
 
    SystemInit();
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOG,ENABLE); // enable GPIOG clock
    GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_Structure);
    GPIO_ResetBits(GPIOG,GPIO_Pin_13);  // 输出低电平
    GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_14);       //输出高电平 点亮红色LED
    while(1);
}

但是每个 对应 .c 文件都是介绍的相当详细，比如stm32f4xx_gpio.c，中就介绍了IO口的使用方法（不过是英文的），如下：

学习MCU，尽量多去参考官方的资料，别人讲的东西，其实也是参考官方的资料的。

至此便用了固件库来点亮了LED，相比较寄存器来说还是简单了一些。使用固件库呢还是寄存器呢，这个就看个人的习惯和爱好了。

4. 【新技能get】开发板一起学起来——BLINK LED

讲了那么多了，好吧，现在我们来一起闪烁一下LED吧。

给一个灯不停的通高低电平即可以实现LED的闪烁。

最简单的一种方法就是使用延时，让CPU在哪里不停的做一些无用功，可以实现延时，让LED闪烁，程序如下所示：

#include
void delay_ms(unsigned int m)
{
   unsigned int i,j;
   while(m--)
   {
      i=168;
      while(i--)
      {
        j=100;
        while(j--);
      }
   }
}

int main()
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_Structure;
    GPIO_Structure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14;
    GPIO_Structure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
    SystemInit();
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOG,ENABLE); // enable GPIOG clock
    GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_Structure);
    while(1)
    {
        delay_ms(500);
        GPIO_ResetBits(GPIOG,GPIO_Pin_13);  //low
        delay_ms(500);
        GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_13);   // high
    }
   return 0;
}

#include
unsigned int Ts_Gb;
void delay_ms(uint32_t m)
{
    Ts_Gb = m;
    while(Ts_Gb != 0);
}
void SysTick_Handler(void)
{
    if (Ts_Gb != 0x00)
    {
      Ts_Gb--;
    }
}
 
int main()
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_Structure;
    GPIO_Structure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14;
    GPIO_Structure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
 
    SystemInit();
    SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOG,ENABLE); // enable GPIOG clock   
    RCC_AHB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG,ENABLE); //enable SYSCFG CLock
    GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_Structure);
    while(1)
    {
      
        delay_ms(500);
        GPIO_ResetBits(GPIOG,GPIO_Pin_13);  //low
        delay_ms(500);
        GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_13);   // high
    }
      return 0；
}

其他内容：

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