基于STM32的嵌入式系统原理与设计 教学课件 ppt 作者 卢有亮 第1章
56页1、基于STM32的嵌入式系统原理与设计 第一章 STM32基本原理,主讲教师: EMAL: 博客:http:/ 交流论坛:http:/ 开发板和教程: http:/,要点,STM32性能和结构,CortexM3处理器,输入输出端口GPIO,引脚、电源和时钟树,模数和数模转换,中断,定时器,DMA,灵活的FSMC,同步和异步串行接口,第一章 STM32基本原理,学习STM32需要从原理入手,为硬件、软件、操作系统、工程实践学习打下一个良好的基础。 本章的第一部分是STM32的性能和结构,然后是对Cortex M3处理器的分析,之后是地址映射、引脚功能描述、电源连接、复位和时钟控制RCC、输入输出端口GPIO、ADC和DAC、中断、DMA、定时器、同步串行通信SPI和I2C、同步异步串行通信USART,最后是灵活的存储器控制FSMC。 通过本章的学习,既可以掌握STM32的全貌,也可以学习到重要的关于Cortex M3处理器内核和STM32器件的细节信息,1.1 STM32性能和结构 1.1.1总体性能,以高密度的STM32F103VET6为例,能适合一般项目的需要,价格在30元以下,避免由
2、于FLASH和RAM太小造成的瓶颈。 VET6的含义为: V的含义为100pins,即100个管脚。 E表示512KB的FLASH。 T表示LQFP封装。 6 表示-40到85度的温度范围。,1.1 STM32性能和结构 1.1.2 系统结构分析,1.1 STM32性能和结构 1.1.2 系统结构分析,(1)Cortex-M3 CPU所在之处,是司令部是大脑。 (2)总线矩阵 (3)FLASH通过FLASH接口连接CPU。 (4)静态存储器SRAM通过总线矩阵连接CPU。 (5)复位和时钟控制RCC。 (6)低速APB1外设。 (7)低速APB2外设。 (8)可变静态存储控制器FSMC。 (9)DMA通道。,1.1 STM32性能和结构 1.1.3 芯片封装和管脚概述,1.2 Cortex M3处理器 1.2.1 Cortex-M3的定位和应用,从图1.2.1可见,嵌入式处理器核CortexM3,容量(Capability)和执行功能(Performance Functionality)都居中,但其性价比是当今最好的品种之一,也是现在最流行的品种之一。,1.2 Cortex M3处理器
3、 1.2.2 Cortex-M3处理器结构,1.2 Cortex M3处理器 1.2.2 Cortex-M3处理器结构,1.2 Cortex M3处理器 1.2.3 Cortex-M3寄存器,1.2 Cortex M3处理器 1.2.3 Cortex-M3寄存器,1.2 Cortex M3处理器 1.2.3 Cortex-M3寄存器,特殊功能寄存器,1.2 Cortex M3处理器 1.2.3 Cortex-M3寄存器,1.2 Cortex M3处理器 1.2.4 堆栈,1.2 Cortex M3处理器 1.2.4 堆栈,1.3 STM32存储地址映射,存储地址映射P12 图1-7,1.3 STM32存储地址映射,1.3 STM32存储地址映射,代码分析,P13代码1-2 到1-6 说明如何访问串口寄存器来实现发送数据到串口,1.4 引脚功能描述,引脚功能来源于数据手册,注意复用功能,1.6复位和时钟控制RCC,复位分三种形式,电源复位、系统复位和备份区域复位。,1.6.1 复位,1.6复位和时钟控制RCC,通常,STM32主频在72M,而外时钟选择8M,因此必须通过倍频获得。,1.6
4、.2时钟源,1.6复位和时钟控制RCC,时钟树图解了各个设备时钟的来源。 参考P19页图1-11 STM32时钟树。 问题:STM32定时器1是APB2外设,请从晶振开始,分析器定时器1时钟的来源。 那么定时器2呢?,1.7输入输出端口GPIO 1.7.1常规输入输出GPIO,GPIO是可编程输入/输出端口,1.7输入输出端口GPIO 1.7.1常规输入输出GPIO,GPIO端口的模式模式是输入浮空,为什么这样设计?,1.7输入输出端口GPIO 1.7.2 GPIO复用,可以将具有复用功能的引脚的功能进行重新配置,例如配置一些管脚为ADC的管脚,这些管脚就不能再作为GPIO使用。这个过程叫做复用重映射。 8个ADC通过的选择过程P21-22。 问题:根据P21表1-7,如果需要选择一个引脚做ADC输入引脚,可以选择哪个引脚呢?为什么?,1.8模数转换器和数模转换器 1.8.1模-数转换器,1.模数转换器框图分析 P23 图1-13。 2.常规通道和注入通道。 3.参考源。,1.8模数转换器和数模转换器 1.8.2数-模转换器,1. 数模转换器框图分析 P24 图1-15。 2.参考源。
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