STM32F103入門---點亮流水燈教程
一、STM32簡介
STM32，從字面上來理解，ST 是意法半導體，M 是 Microelectronics 的縮寫，32 表示32 位，合起來理解，STM32 就是指 ST 公司開發的 32 位微控制器。在如今的 32 位控制器當中，STM32 可以說是最璀璨的新星，它受寵若嬌，大受工程師和市場的青睞，無芯能出其右。
STM32 屬於一個微控制器，自帶了各種常用通訊介面，比如 USART、I2C、SPI 等，可接非常多的感測器，可以控制很多的裝置。現實生活中，我們接觸到的很多電器產品都有 STM32 的身影，比如智慧手環，微型四軸飛行器，平衡車、移動 POST 機，智慧電飯鍋，3D 印表機等等。
STM32 有很多系列，可以滿足市場的各種需求，從核心上分有 Cortex-M0、M3、M4和 M7 這幾種，每個核心又大概分為主流、高效能和低功耗。
單純從學習的角度出發，可以選擇 F1和 F4，F1代表了基礎型，基於 Cortex-M3核心，主頻為 72MHZ，F4 代表了高效能，基於 Cortex-M4 核心，主頻 180M。本文則選擇的F1下的stm32f103c8t6。
二.使用通過暫存器點燈原理介紹。
(ps : stm32f1中文文件我在網上找到在這裡下載的：https://blog.csdn.net/qq_39758638/article/details/96423525）
1.配置時鐘使能。
因為流水燈要操作的引腳都是在GPIO埠的，所以根據系統結構圖，屬於AHB匯流排，所以所要用的埠的復位和時間控制都受RCC控制。
再看暫存器組起始地址表，可以看到RCC的地址範圍，且可以看到要控制的暫存器都是在APB2總。
從上面發現復位和時鐘控制的起始地址為0x4002 1000，
再翻到這裡發下偏移量為0x18，所以該暫存器的地址為0x4002 1018
上圖表格表示的暫存器裡各位的含義，比如第三位也就是2那個位置為1時，就是GPIOA的時鐘開啟了。這時我們就可以用程式碼表達出來了。
#define RCC_AP2ENR *((unsigned volatile int*)0x40021018) #時鐘使能暫存器 RCC_AP2ENR|=1<<2; //開啟APB2-GPIOA外設時鐘使能
接下來就是配置埠配置暫存器了，
這個就比較關鍵了，可以發現上面的時鐘使能暫存器開啟時鐘是針對一個區域的，並不能確定引腳，
而這個暫存器就是確定引腳的，埠配置暫存器有兩個，分別為埠配置低暫存器（CRL）和埠配置高暫存器（CRH）。
每四位配置一個埠，如11 01，11就是選擇開啟功能，01就是選擇模式和確定最大速度，但有一點不一樣，低暫存器的偏移地址為0x00，高暫存器的偏移地址為0x04。
我們翻到這裡
以PA7為示例，相應埠配置器GPIOA_CRL地址為GPIOA的基址+上偏移量
在開頭第二張圖的那個位置可以找到GPIOA的地址為0x40010800， 低暫存器偏移如上圖所示為0
以PA7口為輸出口為例，就是要改變的是紅色方框裡的內容，
根據它下方表格裡的內容得知要將他設定為推輓輸出，輸出模式最大速度為2MHz就是將它賦為0010,轉換進位制就是2（ps:我個人理解，錯了的話希望大佬指正）
所以即將地址0x40010800的最前頭一位賦為2,程式碼如下
#define GPIOA_CRL *((unsigned volatile int*)0x40010800)
GPIOA_CRL=0x20000000; //PA7推輓輸出，2Mhz
7.接下來就是配置埠輸出暫存器（ORD），可以看到偏移量為0xc，所以該暫存器的地址等於埠的基址加上偏移量，在相應的位賦值可以控制輸出電壓，0為低電壓，1為高電壓，以pa7引腳為例子，想要輸出高電壓，就需要在第八位賦1。
#define GPIOA_ORD *((unsigned volatile int*)0x4001080C)
GPIOA_ORD|=1<<7; //設定初始燈為亮
這裡就可以控制led亮或者滅了，實現流水燈只需增加燈的數量和增加一些延時就行了。
三.使用C語言實現。
1.建立一個新的專案。選擇自己對應的板子，注意後面需要勾選上core 以及startup
新增一個main.c並寫入程式碼，注意專案結構，使用的引腳是PA7，PB9，PC15，同時如果燈不閃爍，程式沒有正常執行，可以先試試模擬除錯，模擬除錯正常了一般在板子上執行就正常了
//--------------APB2使能時鐘暫存器------------------------
#define RCC_AP2ENR *((unsigned volatile int*)0x40021018)
//----------------GPIOA配置暫存器 ------------------------
#define GPIOA_CRL *((unsigned volatile int*)0x40010800)
#define GPIOA_ORD *((unsigned volatile int*)0x4001080C)
//----------------GPIOB配置暫存器 ------------------------
#define GPIOB_CRH *((unsigned volatile int*)0x40010C04)
#define GPIOB_ORD *((unsigned volatile int*)0x40010C0C)
//----------------GPIOC配置暫存器 ------------------------
#define GPIOC_CRH *((unsigned volatile int*)0x40011004)
#define GPIOC_ORD *((unsigned volatile int*)0x4001100C)
//-------------------簡單的延時函式-----------------------
void Delay_ms( volatile unsigned int t)
{
unsigned int i;
while(t--)
for (i=0;i<800;i++);
}
void A_LED_LIGHT(){
GPIOA_ORD=0x0<<7; //PA7低電平
GPIOB_ORD=0x1<<9; //PB9高電平
GPIOC_ORD=0x1<<15; //PC15高電平
}
void B_LED_LIGHT(){
GPIOA_ORD=0x1<<7; //PA7高電平
GPIOB_ORD=0x0<<9; //PB9低電平
GPIOC_ORD=0x1<<15; //PC15高電平
}
void C_LED_LIGHT(){
GPIOA_ORD=0x1<<7; //PA7高電平
GPIOB_ORD=0x1<<9; //PB9高電平
GPIOC_ORD=0x0<<15; //PC15低電平
}
//------------------------主函式--------------------------
int main()
{
int j=100;
RCC_AP2ENR|=1<<2; //APB2-GPIOA外設時鐘使能
RCC_AP2ENR|=1<<3; //APB2-GPIOB外設時鐘使能
RCC_AP2ENR|=1<<4; //APB2-GPIOC外設時鐘使能
//這兩行程式碼可以合為 RCC_APB2ENR|=1<<3|1<<4;
GPIOA_CRL&=0x0FFFFFFF; //設定位 清零
GPIOA_CRL|=0x20000000; //PA7推輓輸出
GPIOA_ORD|=1<<7; //設定PA7初始燈為滅
GPIOB_CRH&=0xFFFFFF0F; //設定位 清零
GPIOB_CRH|=0x00000020; //PB9推輓輸出
GPIOB_ORD|=1<<9; //設定初始燈為滅
GPIOC_CRH&=0x0FFFFFFF; //設定位 清零
GPIOC_CRH|=0x20000000; //PC15推輓輸出
GPIOC_ORD|=0x1<<15; //設定初始燈為滅
while(j)
{
A_LED_LIGHT();
Delay_ms(10000000);
B_LED_LIGHT();
Delay_ms(10000000);
C_LED_LIGHT();
Delay_ms(10000000);
}
}
將三個led燈接到PC15,PB9,PA7上，通過keil軟體以及STlink將程式燒入其中。結果如下所示
四.通過組合語言實現
1.新建一個工程，步驟和上面一個差不多，不過不選擇startup，選了會有錯誤，燒錄過程也是一致
RCC_APB2ENR EQU 0x40021018;配置RCC暫存器,時鐘,0x40021018為時鐘地址
GPIOC_CRH EQU 0x40011004;配置GPIOC_CRH暫存器，是埠配置高暫存器，高位的偏移地址為0x04
GPIOC_ORD EQU 0x4001100c;配置GPIOC_ORD暫存器，是埠輸出暫存器，輸出由這裡控制
GPIOA_CRL EQU 0x40010800;配置GPIOC_CRH暫存器，是埠配置高暫存器，高位的偏移地址為0x04
GPIOA_ORD EQU 0x4001080C;配置GPIOC_ORD暫存器，是埠輸出暫存器，輸出由這裡控制
GPIOB_CRH EQU 0x40010C04;配置GPIOC_CRH暫存器，是埠配置高暫存器，高位的偏移地址為0x04
GPIOB_ORD EQU 0x40010C0C;配置GPIOC_ORD暫存器，是埠輸出暫存器，輸出由這裡控制
Stack_Size EQU 0x00000400;棧的大小
;分配一個stack段，該段不初始化，可讀寫，按8位元組對齊。分配一個大小為Stack_Size的儲存空間，並使棧頂的地址為__initial_sp。
AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;NOINIT： = NO Init，不初始化。READWRITE : 可讀，可寫。ALIGN =3 : 2^3 對齊，即8位元組對齊。
Stack_Mem SPACE Stack_Size
__initial_sp
```
AREA RESET, DATA, READONLY
```
__Vectors DCD __initial_sp ; Top of Stack
DCD Reset_Handler ; Reset Handler
```
AREA |.text|, CODE, READONLY
THUMB
REQUIRE8
PRESERVE8
ENTRY
```
Reset_Handler
bl LED_Init;bl：帶連結的跳轉指令。當使用該指令跳轉時，當前地址(PC)會自動送入LR暫存器
MainLoop BL LED_ON_C
BL Delay
BL LED_OFF_C
BL Delay
BL LED_ON_A
BL Delay
BL LED_OFF_A
BL Delay
BL LED_ON_B
BL Delay
BL LED_OFF_B
BL Delay
```
B MainLoop;B:無條件跳轉。
```
LED_Init;LED初始化
PUSH {R0,R1, LR};R0,R1,LR中的值放入堆疊
```
LDR R0,=RCC_APB2ENR;LDR是把地址裝載到暫存器中(比如R0)。
ORR R0,R0,#0x1c;ORR 按位或操作,11100將R0的第二位置1，其他位不變
LDR R1,=RCC_APB2ENR
STR R0,[R1];STR是把值儲存到暫存器所指的地址中，將r0裡儲存的值給rcc暫存器
;上面一部分彙編程式碼是控制時鐘的
```
```
;初始化GPIOA部分
LDR R0,=GPIOA_CRL
BIC R0,R0,#0x0fffffff;BIC 先把立即數取反，再按位與
LDR R1,=GPIOA_CRL
STR R0,[R1]
;上面的程式碼是初始化CPIOC_CRH
LDR R0,=GPIOA_CRL
ORR R0,#0x20000000;開啟的是pc15，所以是2，為0100，是推輓輸出模式，最大速度為2mhz
LDR R1,=GPIOA_CRL
STR R0,[R1]
;GPIOC的埠配置高暫存器配置完畢，也就是CPIOA_CRH配置完成，埠的輸出模式確定，不使用的都設為復位後的狀態，為0100，所以上面處理輸出為都是4
;將PC15置1
MOV R0,#0x80; 二進位制為0b1000 0000 ,第7位就是a7引腳的輸出電壓
LDR R1,=GPIOA_ORD ;由r1控制ord暫存器
STR R0,[R1] ;將ord暫存器的值變為r0的值
;初始化GPIOB部分
LDR R0,=GPIOB_CRH
BIC R0,R0,#0xffffff0f;BIC 先把立即數取反，再按位與,用的是b9，所以把第二位置零
LDR R1,=GPIOB_CRH
STR R0,[R1]
;上面的程式碼是初始化CPIOC_CRH
LDR R0,=GPIOB_CRH
ORR R0,#0x00000020;開啟的是pc15，所以是2，為0100，是推輓輸出模式，最大速度為2mhz
LDR R1,=GPIOB_CRH
STR R0,[R1]
;GPIOC的埠配置高暫存器配置完畢，也就是CPIOA_CRH配置完成，埠的輸出模式確定，不使用的都設為復位後的狀態，為0100，所以上面處理輸出為都是4
;將PC15置1
MOV R0,#0x200; 二進位制為0b10 0000 0000,第16位就是b9引腳的輸出電壓
LDR R1,=GPIOB_ORD ;由r1控制ord暫存器
STR R0,[R1] ;將ord暫存器的值變為r0的值
;初始化GPIOC部分
LDR R0,=GPIOC_CRH
BIC R0,R0,#0x0fffffff;BIC 先把立即數取反，再按位與，就是將三十二位全部置零
LDR R1,=GPIOC_CRH
STR R0,[R1]
;上面的程式碼是初始化CPIOC_CRH
LDR R0,=GPIOC_CRH
ORR R0,#0x20000000;開啟的是pc15，所以是2，為0100，是推輓輸出模式，最大速度為2mhz
LDR R1,=GPIOC_CRH
STR R0,[R1]
;GPIOC的埠配置高暫存器配置完畢，也就是CPIOA_CRH配置完成，埠的輸出模式確定，不使用的都設為復位後的狀態，為0100，所以上面處理輸出為都是4
;將PC15置1
MOV R0,#0x8000; 二進位制為0b1000 0000 0000 0000,第16位就是c15引腳的輸出電壓
LDR R1,=GPIOC_ORD ;由r1控制ord暫存器
STR R0,[R1] ;將ord暫存器的值變為r0的值
POP {R0,R1,PC};將棧中之前存的R0，R1，LR的值返還給R0，R1，PC
```
LED_ON_A;亮燈
PUSH {R0,R1, LR}
```
MOV R0,#0x00 ;二進位制為0b0000 0000 0000 0000，第16位為0，後面將作為pc15的輸出電壓
LDR R1,=GPIOA_ORD ;將GPIOC的地址賦予r1
STR R0,[R1];將r0的值賦予在GPIOC_ORD中
POP {R0,R1,PC}
```
LED_OFF_A;熄燈
PUSH {R0,R1, LR}
```
MOV R0,#0x80 ;二進位制為0b 1000 0000 0000 0000，第16位為1，後面將作為pc15的輸出電壓
LDR R1,=GPIOA_ORD ;將GPIOC的地址賦予r1
STR R0,[R1] ;[]是指對裡面的地址操作，所以是將r0的值賦予GPIOC_ORD
POP {R0,R1,PC}
```
LED_ON_B;亮燈
PUSH {R0,R1, LR}
```
MOV R0,#0x000 ;二進位制為0b0000 0000 0000 0000，第16位為0，後面將作為pc15的輸出電壓
LDR R1,=GPIOB_ORD ;將GPIOC的地址賦予r1
STR R0,[R1];將r0的值賦予在GPIOC_ORD中
POP {R0,R1,PC}
```
LED_OFF_B;熄燈
PUSH {R0,R1, LR}
```
MOV R0,#0x200 ;二進位制為0b 1000 0000 0000 0000，第16位為1，後面將作為pc15的輸出電壓
LDR R1,=GPIOB_ORD ;將GPIOC的地址賦予r1
STR R0,[R1] ;[]是指對裡面的地址操作，所以是將r0的值賦予GPIOC_ORD
POP {R0,R1,PC}
```
LED_ON_C;亮燈
PUSH {R0,R1, LR}
```
MOV R0,#0x0000 ;二進位制為0b0000 0000 0000 0000，第16位為0，後面將作為pc15的輸出電壓
LDR R1,=GPIOC_ORD ;將GPIOC的地址賦予r1
STR R0,[R1];將r0的值賦予在GPIOC_ORD中
POP {R0,R1,PC}
```
LED_OFF_C;熄燈
PUSH {R0,R1, LR}
```
MOV R0,#0x8000 ;二進位制為0b 1000 0000 0000 0000，第16位為1，後面將作為pc15的輸出電壓
LDR R1,=GPIOC_ORD ;將GPIOC的地址賦予r1
STR R0,[R1] ;[]是指對裡面的地址操作，所以是將r0的值賦予GPIOC_ORD
POP {R0,R1,PC}
```
Delay
PUSH {R0,R1, LR}
```
MOVS R0,#0
MOVS R1,#0
MOVS R2,#0
```
DelayLoop0
ADDS R0,R0,#1
```
CMP R0,#330
BCC DelayLoop0
MOVS R0,#0
ADDS R1,R1,#1
CMP R1,#330
BCC DelayLoop0 ;無進位
MOVS R0,#0
MOVS R1,#0
ADDS R2,R2,#1
CMP R2,#15
BCC DelayLoop0
```
POP {R0,R1,PC}
NOP
END
燒錄過程一致，小燈展示結果也同上方一樣