1.2 初识单片机

STM32系列单片机

一张图读懂单片机命名，本次培训使用的是最基础的STM32F103C8T6

拿到单片机后，最重要的是去搜索其==原理图==和所拥有的外设资源

https://blog.csdn.net/fantastic_sky/article/details/110229474

对于单片机的详细原理构成这里不做详细讲解，初学者只需知道单片机包含的外设资源就可（GPIO,USART,ADC...）

单片机的简单构成（这部分看不懂也没事）

1. 核心处理器（CPU）
   • 采用32位数据总线和地址总线
   • 常见架构如ARM Cortex-M系列、RISC-V等
   • 具有更强大的运算能力和指令集
2. 存储器
   • Flash存储器：用于存储程序代码，掉电不会丢失
   • SRAM：用于存储运行时数据，掉电时全部丢失
   • ROM：存储引导程序和基本配置
3. 时钟系统
   • 主时钟（通常为外部晶振）单片机的心跳，每一次跳动都代表数据更新（新陈代谢）。
4. 外设接口
   • GPIO（通用输入输出口）
   • UART/USART（串口通信）
   • SPI（串行外设接口）
   • I2C（双线串行接口）
   • ADC（模数转换器）
   • DAC（数模转换器）
   • USB接口
   • CAN总线接口等
5. 中断控制器
   • 支持多级中断优先级
   • 向量中断控制
   • 快速中断响应

我们如何通过代码控制单片机

程序员通过C语言等高级语言，编写操作特定内存地址（这些地址就是寄存器的地址）的指令。这些指令被编译成机器码后，由单片机的CPU执行，从而改变寄存器中的值（0或1）。由于寄存器的每一位都与硬件功能（如引脚电平、定时器开关等）物理上关联，因此改变寄存器的值，就直接控制了单片机的硬件行为。

为了方便，芯片厂商通常会提供一个头文件（Header File），里面已经帮你把所有难记的寄存器地址都用好记的名字（如 GPIOA_ODR）定义好了。你只需要引入这个头文件，就可以直接使用这些名字，而不用去记那些复杂的十六进制地址了。这让编程变得更加简单和直观。

这个就是我们常说的库函数

库函数

常见的库函数包含标准库和HAL库（The hardware abstraction layer）

标准库

ST公司就为每款芯片都编写了一份库文件，也就是工程文件里stm32F1xx.....之类的。在这些.c .h文件中，包括一些常用量的宏定义，把一些外设也通过结构体变量封装起来，如GPIO口时钟等。所以我们只需要配置结构体变量成员就可以修改外设的配置寄存器，从而选择不同的功能。是学习STM32接触最多的一种开发方式，我们这次培训并不使用这类库，我也就不多阐述了。

HAL库

HAL库是ST公司目前主力推的开发方式，全称就是Hardware Abstraction Layer（抽象印象层）。库如其名，很抽象，一眼看上去不太容易知道他的作用是什么。它的出现比标准库要晚，但其实和标准库一样，都是为了节省程序开发的时期，而且HAL库尤其的有效，如果说标准库把实现功能需要配置的寄存器集成了，那么HAL库的一些函数甚至可以做到某些特定功能的集成。也就是说，同样的功能，标准库可能要用几句话，HAL库只需用一句话就够了。并且HAL库也很好的解决了程序移植的问题，不同型号的stm32芯片它的标准库是不一样的，例如在F4上开发的程序移植到F3上是不能通用的，而使用HAL库，只要使用的是相通的外设，程序基本可以完全复制粘贴，注意是相通外设，意思也就是不能无中生有，例如F7比F3要多几个定时器，不能明明没有这个定时器却非要配置，但其实这种情况不多，绝大多数都可以直接复制粘贴。而且使用ST公司研发的STMcube软件，可以通过图形化的配置功能，直接生成整个使用HAL库的工程文件，可以说是方便至极，但是方便的同时也造成了它执行效率的低下，在各种论坛帖子真的是被吐槽的数不胜数。

而我们战队主要使用的是HAL库，主要看重其配置方便，而且RM中大多数电控资源也都是HAL库。

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