SuzyBaiiyy:)
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51单片机实训day3——点亮LED灯、闪烁LED灯(一)理论

内  容：编写代码实现LED灯的点亮功能

学  时：2学时

知识点：分析原理图、LED灯控制原理

重点：GPIO参数配置、LED原理图分析

难点：编写 GPIO参数配置函数、LED点亮函数

时间：2022年12月21日 9:00～11:50

目录

1. 软件需求分析是至关重要的一步 

2. STM32芯片架构简图

3. ICode总线

4. 驱动单元

DCode总线

系统总线

DMA总线

5. 被动单元

内部的闪存存储器

内部的SRAM

FSMC

6. GPIO和AFIO的概念

7. STM32 GPIO工作模式

8种工作模式：

led灯的点亮用推挽式输出而不是开漏输出的原因？

8. GPIO配置

9. 步骤流程

1. 软件需求分析是至关重要的一步 

51单片机实训day3——点亮LED灯、闪烁LED灯(一)理论_第1张图片

2. STM32芯片架构简图

51单片机实训day3——点亮LED灯、闪烁LED灯(一)理论_第2张图片

        芯片，这里指内核，或者叫CPU，和外设之间通过各种总线连接，其中驱动单元有4个，被动单元也有4个。为了方便理解，我们可以把驱动单元理解成是CPU部分，被动单元都理解成外设。

3. ICode总线

        ICode中的I表示Instruction，即指令。我们写好的程序编译之后都是一条条指令，存放在 FLASH中，内核要读取这些指令来执行程序就必须通过ICode总线，它几乎每时每刻都需要被使用，它是专门用来取指的。

4. 驱动单元

DCode总线

        DCode中的 D表示Data，即数据，那说明这条总线是用来取数的。我们在写程序的时候，数据有常量和变量两种，常量就是固定不变的，用C语言中的const关键字修饰，是放到内部的FLASH当中的，变量是可变的。不管是全局变量还是局部变量都放在内部的SRAM。因为数据可以被Dcode总线和DMA总线访问，所以为了避免访问冲突，在取数的时候需要经过一个总线矩阵来仲裁，决定哪个总线在取数。

系统总线

        系统总线主要是访问外设的寄存器，我们通常说的寄存器编程，即读写寄存器都是通过这根总线来完成的。

DMA总线

        DMA总线也主要是用来传输数据，这个数据可以是在某个外设的数据寄存器，可以在SRAM，可以在内部的FLASH。因为数据可以被DCode总线和DMA总线访问，所以为了避免访问冲突，在取数的时候需要经过一个总线矩阵来仲裁，决定哪个总线在取数。

5. 被动单元

内部的闪存存储器

        内部的闪存存储器即FLASH，我们编写好的程序就放在这个地方。内核通过ICode总线来取里面的指令。

内部的SRAM

         内部的SRAM，即我们通常说的RAM，程序的变量，堆栈等的开销都是基于内部的SRAM。内核通过DCode总线来访问它。

FSMC

        FSMC的英文全称是flexible static memory controller，叫灵活的静态的存储器控制器，是STM32F10xx中一个很有特色的外设，通过FSMC，我们可以扩展内存，如外部的SRAM，NANDFLASH和NORFLASH。但有一点我们要注意的是，FSMC只能扩展静态的内存，即名称里的S：static，不能是动态的内存，比如SDRAM就不能扩展。

51单片机实训day3——点亮LED灯、闪烁LED灯(一)理论_第3张图片

6. GPIO和AFIO的概念

GPIO（General Purpose Input Output，通用输入输出接口）是MCU与外部电路和设备连接的基本外设。也就是常说的端口或引脚。

AFIO（Alternate Function IO，复用功能IO）是指某些GPIO除了通用功能外还可以设置为一些外设专用的功能。

STM32F103有80个GPIO端口，其中的一些还可以把复用功能重新映射到其他引脚，已实现优化管脚数目和配置目的。

最多16个引脚为一组。

7. STM32 GPIO工作模式

        STM32 GPIO端口的每个位可以根据不同的功能，由软件配置成八种模式。

8种工作模式：

输入浮空：用于不确定高低电平的输入。

输入上拉：用于默认为上拉至高电平的输入。

输入下拉：用于默认为下拉至低电平的输入。

模拟输入：用于模拟量的输入。

开漏输出：用于实现电平转换和线与功能的输出。

推挽式输出：用于较大功率驱动的输出。

推挽式复用功能：复用功能情况下的推挽输出。

开漏复用功能：复用功能情况下的开漏输出。

led灯的点亮用推挽式输出而不是开漏输出的原因？

开漏输出只能输出逻辑电平‘0’和高阻态，不能输出高电平；用推挽电路能得到高低电平的快速切换。

8. GPIO配置

GPIO的配置，调用固件库的GPIO_init()函数。

函数的原型：GPIO_init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct );

参考GPIOx

51单片机实训day3——点亮LED灯、闪烁LED灯(一)理论_第4张图片

9. 步骤流程

（1）结构体struct——>创建一个结构体变量

（2）使用外设要开启时钟频率——>第一次传参

（3）配置

        pin引脚

        speed(输出模式下设置)

        mode(工作模式：输入/输出；复用/非复用)

（4）init初始化

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