本教程含有較多專業(yè)詞匯，大部分時候，不完全理解并不影響繼續(xù)往下閱讀，大家只需要了解大致的概念即可。當(dāng)然，也鼓勵大家多查百度和多問chatgpt，讓自己學(xué)會的更多。

什么是單片機？

單片機，就是把中央處理器CPU、存儲器、等計算機的功能部件，和定時器、I/0（輸入輸出接口）、串口等外設(shè)集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。

單片機的特點：

1.體積小，集成度高，電源功耗低

2.控制功能強，易拓展外設(shè)

3.價格便宜，性價比高

STM32是意法半導(dǎo)體（ST）推出一款32位的單片機。STM32具有超低的價格、超多的外設(shè)、豐富的型號、優(yōu)異的實時性、極低的開發(fā)成本等優(yōu)勢。

既然大家已經(jīng)了解單片機了（bushi） ，那我們就一起走進STM32的世界吧！

如下圖，是STM32的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖，是不是一臉懵，那就別看下面這個先

讓我們簡化并翻譯一下：

各部分功能如下：

1. CPU：包含運算器，控制器及若干寄存器，是單片機的控制和指揮中心。

2. ROM（STM32中稱為FLASH）：用于存放程序和數(shù)據(jù)，為只讀儲存器。更改（擦除）和寫入程序都較為麻煩，需要遵守FLASH相關(guān)的協(xié)議?？梢哉J為是計算機的硬盤。

3. RAM（STM32中稱為SRAM）：用于存放運算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存及數(shù)據(jù)緩沖等?？梢噪S機讀入或讀出，讀寫速度快，讀寫方便；但是斷電或復(fù)位會丟失數(shù)據(jù)。可以認為是計算機的內(nèi)存。

4. 總線矩陣：總線矩陣用于主控總線之間的訪問仲裁管理，提高了各部件交流的效率。

5. 寄存器：雖然圖里面沒有寄存器，但是后續(xù)會經(jīng)常提到它。寄存器可以看成儲存0和1的一個指定名字和功能的地址。如果我們要在某個引腳輸出一個低電平，我們只要往相的引腳對應(yīng)的寄存器寫一個1，即可實現(xiàn).

6. GPIO：通用型輸入輸出（接口），意思是你可以隨意使用它輸出或輸入0和1，甚至以115200次每秒的速度翻轉(zhuǎn)或接收0和1。

7. 注意：上面的所有東西，都集成在了單片機的芯片上，因此說單片機集成度高，是真的很高。

雖然大家大致了解了STM32單片機的結(jié)構(gòu)，但肯定還不清楚自己將要如何操控這個精妙裝置。接下來，讓我們一起了解一個程序如何實現(xiàn)整個運算過程。

一. 假設(shè)一個客戶需求

1. x=3???y=x+5?

2. 先計算出y的值，若y大于0則點亮位于GPIO_ PA0(也就是單片機上的A0接口)處的LED

看起來很簡單，但這是了解單片機運行原理的一個非常重要的案例：

二.?配置初始化文件

什么？你說你想直接把代碼寫了跑起來？

單片機還在睡覺呢，或者他腦袋里還想著上一個程序。

你輸入單片機的每一個程序，都必須要用很多很多的篇幅告訴它，腦干怎么指揮全身（各種CPU指令）、心臟該怎么跳動（配置時鐘樹）、血液該怎么流動（定義各種宏以方便數(shù)據(jù)傳輸），因為每次輸入新程序進去都完全擦除ROM再重寫，所以每個程序都必須包含初始化的內(nèi)容。不然，它當(dāng)場給你表演一個原地睡覺（卡死）。

配置初始化文件的方法有兩種：

1. 基于STM32庫函數(shù)的開發(fā)

STM32庫函數(shù)的開發(fā),可以避免大家對著數(shù)據(jù)手冊查并操作各種寄存器，而是直接用庫的函數(shù)來實現(xiàn)各種參數(shù)的初始化和功能。

如果你想點亮一個led。你需要準(zhǔn)備好一個包含整個單片機初始化的內(nèi)容的源代碼，如下圖所示（不用細看，我也也不熟）。

然后再復(fù)制粘貼一個GPIO_init（初始化GPIO接口）的函數(shù)進去，然后再改成相應(yīng)的序號。當(dāng)然，如果你想啟動串口、定時器、ADC等其他功能，也需要把相應(yīng)的初始化代碼塊一個個塞進去，如下圖所示（不用細看，不是重點）。

(上圖：GPIO，PB5和PE5的初始化代碼塊)

然后再在主函數(shù)中輸入相應(yīng)的代碼（見下一節(jié)），我們的程序才能完成。

使用標(biāo)準(zhǔn)庫開發(fā)有助于大家更了解底層的代碼和寄存器的使用，可以保證基礎(chǔ)更加的扎實。但是對新手來說不夠友好。

2.?基于STM32Cubemx（下面那個藍藍的軟件，你們的好幫手）的HAL庫開發(fā)

如果按照上面的方法，那當(dāng)我們遇到下面問題的時候，可能就有些棘手：

我們手上有STM32f103c8t6單片機的啟動文件，但是此次項目要求我們用STM32f427IIH單片機，且要求你打開CAN1、CAN2、USART1、USART2、TIM23456、和十路的PWM，并按照需求配置參數(shù)。那我們可要忙的屁股著火螺旋起飛啰，而且不好檢查參數(shù)是否正確。

因此，我們需要有更加高效、準(zhǔn)確的方法：使用STM32Cubemx配置文件

打開STM32Cubemx，并經(jīng)過操作，可以看到如下界面：

你可以直接生成相應(yīng)芯片（此時為F427iih）的初始化和配置文件，非常的舒服。

接下來，直接用圖形化界面即可設(shè)置好各種參數(shù)（可以跟著詳細的文檔做，一套做下來就能用了）

（上圖：左邊為希望使用的功能，中間為功能的參數(shù)配置，右邊為圖形化的功能展示）

當(dāng)然，我也是從萌新走過來的，第一次看到上圖也很害怕，感覺自己根本駕馭不了這個恐怖的機器。

下圖是做出遙控小車的STM32f103c8t6和引腳圖（僅供參考）。是不是感覺不算特別復(fù)雜？

什么？看起來還復(fù)雜。那我們只能通過我們自己的努力，慢慢熟悉這個軟件。我也盡我的力把教程寫的有趣一點，讓大家愿意跟著一步一步走，收獲更多的知識。

跑題了，當(dāng)我們按下這個按鈕

?我們就直接得到了一份結(jié)構(gòu)規(guī)范的啟動和初始化代碼。（如下）

點幾下鼠標(biāo)，我們給單片機寫的腦干、血液、心臟的程序就全部完成啦！

因此可以看出，STM32CubeMx是一個很便捷的圖形化配置軟件，可以快速配置、維護、修改工程。后續(xù)所有教程都將基于STM32Cubemx的開發(fā)。

三. 寫代碼

直接上干貨

需求如下：

x=3???y=x+5

計算出y的值，若大于0則點亮位于GPIO_ PA0(也就是單片機上的A0接口)處的LED

代碼是這個（基于HAL庫編程）要寫在主函數(shù)的無限循環(huán)中（為什么是無限循環(huán)呢，我們可以假設(shè)一個智能家居設(shè)備，即使你沒按下按鈕，他也會一直運行著，一直判斷你是否按下按鈕，或者監(jiān)測一些其他的數(shù)據(jù)）

uint8_t x=3;      
uint8_t y=0;

while(1)
{
y=x+5;
if(y>0)
  GPIO_Writepin(GPIOA,GPIO_PIN_0,0);
}

代碼很好讀懂，定義x，y兩個unsigned int類型的變量（HAL庫有對數(shù)據(jù)類型單獨進行宏定義，感興趣的可以右擊uint8_t并進入definition）

?然后做加法，然后判斷，若y>0，輸出低電平，電流從LED的正極流進PA0，LED點亮。

四. 編譯代碼

STM32是機器，他只聽得懂機器語言（匯編語言），因此我們需要把我們上面寫的給人看的代碼變成匯編語言，大概是下面的效果(別細看 不考)

因此我們寫完代碼，要點一下編譯按鈕。

此時的內(nèi)容不只是程序，而更應(yīng)該稱為 指令。

五. 燒錄代碼

我們用專門的燒錄器將代碼直接燒寫至單片機的FLASH內(nèi)，即完成了代碼的燒錄。注：一般燒錄后需要按一下復(fù)位的按鈕單片機才會開始運行。

Keil這個軟件等于說自帶燒錄的環(huán)境，只需要按照教程選好型號即可將編譯好的代碼燒錄進單片機。

六.?代碼如何變成現(xiàn)實（略微介紹一下微機原理，感興趣可以看）

匯編語言的代碼燒寫至FLASH內(nèi)。

復(fù)位單片機！

單片機開始運行！

PC（程序計數(shù)器）從零開始累加，執(zhí)行以下循環(huán)

1. 它數(shù)到n，F(xiàn)LASH里的n號指令被取出，拿去CPU執(zhí)行。

2. 指令會涉及到一個地址，某個數(shù)字住在內(nèi)存的一個房間里，房間的號碼叫做地址。這一步只會將地址送去地址寄存器，并解出住在那的數(shù)字。

3. 那個數(shù)字被拿去CPU，進行計算，計算結(jié)果將以變量放在某處

這三步，每步的時間，在STM32f103c8t6單片機中，大約為一至兩個機器周期，也就是10——40納秒。

在第n=114514時，CPU收到指令，將一個1塞進一個叫GPIOA->BRR寄存器的某一位中

隨著一個1塞進了那個位置，寄存器的電路所連接的一個三極管轟然導(dǎo)通，電流如泉涌一般沿著三極管導(dǎo)向了GND（可以理解為負極），如此，那個名為PA0的引腳變?yōu)榱说碗娖?，LED也隨之點亮。

七. 總結(jié)

這就是我們?nèi)绾吸c亮一個led的全過程，寫的挺粗糙的。希望這篇教程能起到拋磚引玉的效果，讓大家能通過此教程了解到單片機工作的原理，并有興趣更進一步的深入學(xué)習(xí)，在之后的學(xué)習(xí)中事半功倍。

其他的教程，由于CSDN插入圖片較為麻煩，因此我直接將生成的PDF文檔放入免費的資源中，可以進入我的主頁查找。

如下，包含IO、PWM控制舵機、電路搭建、電機控制的教程，代碼和演示視頻，都置于其中。

(80條消息) 基于STM32的機械臂遙控麥輪小車-之超級適合新手的教程-嵌入式文檔類資源-CSDN文庫

祝大家學(xué)業(yè)有成。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-469214.html

到了這里，關(guān)于初學(xué)者入門：認識STM32單片機的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！