文章目录

芯片与板子介绍
新建工程文件的步骤
工程文件夹解读
- core
- Drivers
- MDK-ARM
main.c和main.h文件解读
- main.c
- main.h
补充位带操作代码
- 使用案例
挖坑cubeide

芯片与板子介绍

我现在使用的芯片是

stm32f411ceu6

。

主频

F4系列芯片的最高频率分为4个等级，84、100、168、180MHz。这块芯片是100MHz的，这个最高频率我们在之后计算定时器的时候还是会用到的，当然我们的芯片也基本会一直以最高频率运行。

我之前一直使用的芯片是

f407ve/gt6

，它的主频为168MHz。

f103c8t6

的主频为72MHz。

RAM 与 Flash

stm32f411ceu6

的RAM为128kb，其中存放变量等实时数据。Flash为512kb，其中存放代码等静态数据。

STM32芯片的命名中数字代号之后的第二个字母是Flash大小，

e

就是512kb，

g

排在之后，1024kb。所以

f407vet6

的

Flash

为512kb，

f407vgt6

的

Flash

为1024kb。具体的可以见下图。
在这里插入图片描述

io数与封装

这个从上图就可以看出

f411ceu6

的引脚数是48个，其中可编程io有32个。封装为UFQFPN48。一般常用的封装是

QFP

，全程是

Quad Flat Package

，四方扁平式封装，引脚是露出来的，扁平的L型。

QFN

为

Quad Flat Non-leaded Package

，即四侧无引脚扁平封装。这是一种从上面看不见引脚的封装，整个芯片就是一个扁平的四方体。

在这里插入图片描述

内置外设

作为一个单片机，内置外设的多少和质量是很重要的。大致上，

f411ceu6

由于引脚少，芯片面积小，有5个16位定时器，2个32位定时器，1个电机专用的16位定时器，1个12位ADC，有16个通道，通信外设若干……具体的可见下图。

在这里插入图片描述

板子外设

板子是某宝上很简单的一块开发板。上面有个25MHz的高速晶振，和一个32.768kHz的低速晶振。有复位按键、boot0按键、和一个可编程按键。有一个可编程灯。SW的烧录口。仅此而已。其中晶振的数值我们在新建工程时需要使用到。

新建工程文件的步骤

打开

cubemx6.4.0

。

选择芯片

点击

ACCESS TO MCU SELECTOR

，选择

STM32F411CEU6

。

在这里插入图片描述

选取调试方式，选取高速晶振，调整时钟

在这里插入图片描述

修改文件设置，和生成设置

在这里插入图片描述

在这里，我勾选了备份先前的文件，我是准备试试这个功能的，具体情况，之后再总结。

生成工程文件

点击

GENERATE CODE

即可。

工程文件夹解读

core

core文件夹中有inc和src两个子文件夹。inc是include的缩写，里面包含的是.h文件，也就是头文件。src是source code的缩写，里面包含的是.c文件，也就是源码文件，又称源文件。这些文件是根据用户在cubemx中的设置生成的，也有一部分是不设置也会生成的，比如main.c文件。

在这里插入图片描述

gpio.c中是开启了GPIOH和GPIOA的时钟，因为我们的下载用到了PA13、PA14，高速晶振用到了PH0、PH1。

main.c的结构我们一会儿再说明。

hal_msp.c中的msp应该是MCU Specific Package的缩写，是针对MCU做的底层初始化。其中是关于MCU的最底层的东西。

it.c是中断相关的内容，it是interrupt的缩写。但是我的中断服务程序也不会写在这个里面。

system.c是一些关于特殊芯片型号的ram地址区别选择。这些东西都是预先写好的，根据定义自动修改，我们不用进行调整。

Drivers

Drivers文件夹里的都是库文件，是从一开始预先下载的那些包中，拷贝过来的。在代码生成器设置里面有关于怎么拷贝库文件的选项，我们选择只拷贝必要的库文件即可，可以减小工程文件的大小。

在这里插入图片描述

MDK-ARM

这里是mdk-ARM的工程文件所在文件夹，可以从这里打开keil文件。一些keil生成的文件也可以在这个文件夹被找到。

在这里插入图片描述

main.c和main.h文件解读

说是解读，其实就是英文不好，看不懂英文。那就翻译一遍。

写代码要写在Begin和End之间，这样不会被重新生成代码而冲掉。

main.c

开头介绍文件内容和职能。

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2022 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */

include的头文件

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "gpio.h"

从上到下分别是

私人头文件
私人类型定义（PTD）（typedef 类型定义）
私人定义（PD）（define 定义）
私人宏定义（PM）（macro 宏）
私人变量（PV）（variables 变量（复））
私人函数原型（PFP）（function 函数 prototypes 原型）
第0段用户代码（code 代码）


/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

main函数

第1段用户代码
MCU配置 HAL_Init();//HAL初始化
用户Init（初始化）
配置系统时钟
用户SysInit（系统初始化）
初始化所有配置的外围设备（Initialize all configured peripherals）
第2段用户代码
无限循环（Infinite loop）
主要用户代码
第3段用户代码

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {	
  	
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

系统时钟配置（自动设置）

选择外部晶振，配置PLL（锁相环）。详细参数可以与下图对照。

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Configure the main internal regulator output voltage
  */
  __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
  __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);
  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 12;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 96;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_3) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

在这里插入图片描述

错误处理函数

第四段用户代码
错误处理函数

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

检测传递给函数的参数是否为有效的参数，这个我还不会，大家可以参考下面的博文。

assert_failed函数使用

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

main.c的翻译到此结束。

main.h