一、STM32F103C8T6单片机介绍
STM32F103C8T6是STMicroelectronics公司推出的ARM Cortex-M3系列的32位微控制器，具有高性能、低功耗、低成本等特点。该单片机核心采用Cortex-M3内核，主频为72MHz，具有64KB的Flash存储器、20KB的SRAM存储器，并提供多种通信接口、多个定时器、多个中断、以及丰富的模拟/数字转换功能。
二、STM32F103C8T6硬件编程
1. GPIO
GPIO是通用输入输出端口，可以设置为输入或输出端口，用于控制外置设备的状态。例如，我们可以通过GPIO输出高电平，点亮LED灯。
/* GPIO配置 */ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //GPIO结构体 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能GPIOA的时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; //设置引脚 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //设置模式为推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //设置输出速度 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOA
2. 中断
中断是一种异步事件，可以在单片机执行其他任务时被触发，用于处理外部事件。例如，我们可以通过外部中断来处理某些按键的输入。
/* 外部中断配置 */ EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; /* 使能AFIO以及GPIOB时钟 */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); /* 配置GPIOB.11为输入模式 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /* 关闭JTAG调试端口，开启SWD调试接口 */ GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_Disable, ENABLE); /* 指定外部中断1对应的GPIOB.11引脚 */ GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource11); /* 配置外部中断1，上升沿触发 */ EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line11; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); /* 配置中断优先级 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
三、STM32F103C8T6软件编程
1. ADC
ADC是模拟/数字转换器，可以将模拟信号转换成数字信号。例如，我们可以通过ADC读取电压传感器的输出，并将其转换为数字信号进行处理。
/* ADC配置 */ ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* 使能ADC1时钟，以及所用引脚的GPIO时钟 */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); /* 配置ADC输入引脚PA0 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* 配置ADC1 */ ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //单独模式 ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; //非扫描模式，一次转换一个通道 ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //非连续转换模式 ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //数据右对齐 ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //采样通道数 ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); /* 配置ADC1的采样通道0 */ ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5); /* 开启ADC1 */ ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); /* 启动ADC1软件转换 */ ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
2. PWM
PWM是脉宽调制信号，可以调节信号高电平与低电平的时间比例，用于控制电机等设备的转速。例如，我们可以通过PWM控制舵机的角度。
/* TIM3 PWM配置 */ TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; uint16_t PrescalerValue = 0; /* 使能TIM3和GPIOB时钟 */ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); /* TIM3的预分频值为71，定时器时钟为1MHz */ PrescalerValue = (uint16_t) (SystemCoreClock / 1000000) - 1; /* TIM3基本配置 */ TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1999; //设置周期值，为2000时，频率为500Hz TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = PrescalerValue; //设置预分频值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割：不分割 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式 TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); /* PWM通道2的GPIOB.5引脚配置 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /* TIM3 PWM输出通道2的配置 */ TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //输出使能 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //PWM2模式 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 1000; //设置占空比，范围为0-1999 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //设置PWM输出极性为高 TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); /* 启动计时器 */ TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
四、STM32F103C8T6调试技巧
1. 使用USART输出调试信息
USART是USART串行通信接口，可以将单片机的调试信息输出到PC上，方便调试。
/* USART1配置 */ USART_InitTypeDef USART_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* 使能USART1和GPIOA时钟 */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); /* 将GPIOA的第9位设置为USART1_TX */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* 将GPIOA的第10位设置为USART1_RX */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* USART1基本配置 */ USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率 USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //数据长度为8位 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //停止位为1个 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //校验位无 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件流控 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //发送和接收 /* 初始化USART1 */ USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); /* 启动USART1 */ USART_Cmd(USART1, ENABLE);
2. 使用ST-Link进行在线调试
ST-Link是一种在线调试工具，可以实现单步调试、内存查看、断点设置等功能。
/* ST-Link配置 */ /* 使用Keil uVision5自带的ST-Link调试器进行在线调试 */
五、总结
本文从STM32F103C8T6单片机的介绍、硬件编程、软件编程、调试技巧等多个方面进行了详细的阐述。通过阅读本文，读者可以了解到STM32F103C8T6单片机的基本特点、使用方法，以及如何使用不同的编程方法对单片机进行控制和调试。希望本文对读者有所帮助。
