一、STM32系统结构图
STM32主系统主要由四个驱动单元和四个被动单元构成。
四个驱动单元是:(图中②③④)①内核DCode总线 ②系统总线 ③通用DMA1 ④通用DMA2
四个被动单元是:(图中⑥⑦⑧⑨)①AHB到APB的桥:连接所有的APB设备 ②内部flash闪存 ③内部SRAM ④FSMC
下面是图中几个总线的知识:
①ICode总线:该总线将M3内核指令总线和闪存指令接口相连,指令的预取在该总线上面完成。
②DCode总线:该总线将M3内核的DCode总线与闪存存储器的数据接口相连接,常量加载和调试访问在该总线上面完成。
③系统总线:该总线连接M3内核的系统总线到总线矩阵,总线矩阵协调内核和DMA间访问。
④DMA总线:该总线将DMA的AHB主控接口与总线矩阵相连,总线矩阵协调CPU的DCode和DMA到SRAM,闪存和外设的访问。
⑤总线矩阵:总线矩阵协调内核系统总线和DMA主控总线之间的访问仲裁,仲裁利用轮换算法。
⑥AHB/APB桥:这两个桥在AHB和2个APB总线间提供同步连接,APB1操作速度限于36MHz,APB2操作速度全速(72MHz)。
下面是图中其他几个端口及外设的的知识:
①Cortex-M3内核:它是STM32F103的内核,也就是CPU。除掉这个部件,其他部件都是片上外设,注意是片上的,也就是那块我们肉眼所见的芯片里的外设。这个部件可以操纵队列,依靠的是强大的数字运算能力和强大的总线设计。在阵列中,数据的运算都它给来做。
②Bus-Matrix:Bus-Matrix的功能是管理总线。在阵列中,方阵Bus-Matrix作为中建管理,减少了资源的浪费,增加了系统的简洁有序性,降低了信息传输的错误率。
③FLASH:来记载指令和常量。(我们都知道程序下载到Flash里后是掉电不失去的。)
④SRAM:处理变量和堆栈记录,且变量更改方便快速。(我们都知道SRAM是掉电丢失的,但是数据读写真的很快。)
⑤RCC:用于管理外设方阵的作息(在STM32里,我们要使用某个片上外设,都得先开RCC。)
⑥SDIO:Flash和SRAM的能力有限,而SD卡的容量很大,SDIO就是专门用来与SD卡沟通的接口。
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二、STM32的GPIO端口知识要点
GPIO:General Purpose Input & Output
STM32芯片最拥有GPIOA、GPIOB…GPIOG等7组端口,每组端口最多拥有Pin0、Pin1…Pin15共16个引脚。
STM32的每个I/O端口都可以自由编程,但I/O端口寄存器必须按32位字被访问。STM32的每个I/O端口都由7个寄存器来控制。
STM32的GPIO端口可以由软件配置成8种模式:
推挽输出、开漏输出、推挽式复用功能、开漏式复用功能;
模拟输入、浮空输入、下拉输入、上拉输入。
GPIO电平输出HAL库函数
void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState);
参数1:GPIOx,端口号,如:GPIOB,GPIOF。
参数2:GPIO_Pin,引脚号,如:GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_12。
参数3:PinState,引脚输出状态。高电平----GPIO_PIN_SET;低电平----GPIO_PIN_RESET。
返回值:void,空。
应用举例:向PB8引脚输出高电平。
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
GPIO电平翻转HAL库函数
void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
参数1:GPIOx,端口号,如:GPIOB,GPIOF。
参数2:GPIO_Pin,引脚号,如:GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_12。
返回值:void,空。
应用举例:将PA3引脚输出电平翻转。
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_3);
GPIO初始化函数源码剖析
void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
/* GPIO端口时钟使能 */
__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
/*配置GPIO端口引脚的初始化输出电平 */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_RESET);
/*配置GPIO端口输入引脚 : PC13 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13; //GPIO端口的引脚号是:13
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; //GPIO的模式是:输入
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; //没有上拉
HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct); //将参数结构设置到GPIOC端口
/*配置GPIO端口输出引脚 : PB8 PB9 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9; //GPIO端口的引脚号是:8和9
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; //GPIO的模式是:输出
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; //没有上拉
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; //GPIO的输出速度是:非常低速
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); //将参数结构设置到GPIOB端口
}
参考网址:https://www.xmf393.com/2020/02/16/2020021602/