stm32外设的使用

STM32 外设的使用涉及硬件配置、寄存器操作或库函数调用（如标准外设库、HAL/LL库）。以下是一些常见外设的使用要点：

一、通用外设基础

GPIO（通用输入输出）

功能：控制引脚电平（输入/输出）、中断、复用功能（如UART、SPI等）。

配置步骤：

使能GPIO时钟：RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOx, ENABLE);

设置引脚模式（输入/输出/复用/模拟）、上下拉、速度：

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;       // 选择引脚（如PA5）
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; // 推挽输出
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;      // 无上下拉
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; // 速度
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); // 初始化

读写电平：

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET); // 置高
uint8_t state = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_5); // 读取电平

中断（EXTI）

配置引脚为中断模式，设置中断优先级，编写中断服务函数。

示例：按键中断触发

// 配置中断引脚
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING; // 上升沿触发
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
// 设置中断优先级
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);
// 中断服务函数
void EXTI0_IRQHandler(void) {
 HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0); // 清除中断标志
 // 处理逻辑
}

二、常用通信外设

UART（串口通信）

功能：异步串行通信，常用于调试或与模块通信。

配置步骤：

使能UART和GPIO时钟。
配置引脚复用为UART功能（如PA9-TX, PA10-RX）。

初始化UART参数（波特率、数据位、停止位等）：

UART_HandleTypeDef huart1;
huart1.Instance = USART1;
huart1.Init.BaudRate = 115200;
huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
HAL_UART_Init(&huart1);

发送/接收数据：

// 阻塞式发送
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)"Hello", 5, 100);
// 中断接收
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, rx_buffer, buffer_size);

SPI（高速全双工通信）

用于连接显示屏、FLASH等设备。

配置时钟极性（CPOL）、相位（CPHA），主从模式：

SPI_HandleTypeDef hspi1;
hspi1.Instance = SPI1;
hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;   // 时钟相位
hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW; // 时钟极性
HAL_SPI_Init(&hspi1);

数据传输：

uint8_t tx_data = 0xAA;
uint8_t rx_data;
HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, &tx_data, &rx_data, 1, 100);

I2C（两线制通信）

用于传感器、EEPROM等。

配置时钟速度、地址模式：

I2C_HandleTypeDef hi2c1;
hi2c1.Instance = I2C1;
hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000; // 100kHz
hi2c1.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;
HAL_I2C_Init(&hi2c1);

读写数据：

uint8_t data[2] = {0x00, 0xFF};
HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, 0xA0, data, 2, 100); // 发送到设备地址0xA0

三、模拟外设

ADC（模数转换）

配置通道、采样时间、分辨率：

ADC_HandleTypeDef hadc1;
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B; // 12位分辨率
HAL_ADC_Init(&hadc1);
// 配置通道
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1; // 对应引脚（如PA1）
sConfig.Rank = 1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_3CYCLES;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);

启动转换并读取：

HAL_ADC_Start(&hadc1);
if (HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 100) == HAL_OK) {
 uint16_t adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
}

DAC（数模转换）

输出模拟电压，配置触发方式：

DAC_HandleTypeDef hdac;
hdac.Instance = DAC;
HAL_DAC_Init(&hdac);
// 启动DAC通道
HAL_DAC_Start(&hdac, DAC_CHANNEL_1); // 对应引脚（如PA4）
// 输出值（12位）
HAL_DAC_SetValue(&hdac, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, 2048); // 输出约1.65V（3.3V参考）

四、定时器（TIM）

基本定时器

用于定时中断或延时：

TIM_HandleTypeDef htim6;
htim6.Instance = TIM6;
htim6.Init.Prescaler = 8399;          // 分频后时钟=84MHz/(8399+1)=10kHz
htim6.Init.Period = 9999;             // 10kHz/(9999+1)=1Hz中断
HAL_TIM_Base_Init(&htim6);
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);        // 启动定时器中断

中断处理函数中执行周期性任务。

PWM输出

配置通道为PWM模式，调节占空比：

TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 500; // 占空比（0~ARR值）
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);