菜只因C

蓝桥杯嵌入式STM32G431RBT6知识点（主观题部分）

1 前置准备

1.1 Keil

1.1.1 编译器版本及微库

1.1.2 添加官方提供的LCD及I2C文件

1.2 CubeMX

1.2.1 时钟树

1.2.2 其他

1.2.3 明确CubeMX路径，放置芯片包

2 GPIO

2.1 实验1：LED1-LED8循环亮灭

编辑

2.2 实验2：按键控制LED亮灭（检测电平法）

2.3 实验3：按键控制LED亮灭（外部中断法）

2.4 实验4：蜂鸣器

2.5 实验5：按键消抖

2.6 实验6：长按短按

2.7 实验7：双击

2.8 实验8：长按双击综合

3 ADC/DAC

3.1 实验1：获取电位器引脚的电压

3.2 实验2：设定双引脚电压并读取

4 I2C EEPROM

4.1 实验1：EEPROM的读写+浮点数的处理

4.2 实验2：大位数读取

4.3 实验3：EEPROM掉电不丢失

4.4 实验4：第一次上电问题

4.5 实验5：MCP4017可编程电阻

5 UART/USART

5.1 实验1：轮询收发

5.2 实验2：中断收发

5.3 实验3：中断回调函数

5.4 字符串问题注意

5.5 实验4：发送指定格式的字符串并从字符串中提取指定信息

5.6 实验5：DMA及几种收发方式的分析

5.7 实验6：串口的不定长收发（DMA+空闲中断）

6 TIM

6.1 实验1：延时

6.2 实验2：PWM输出（控制蜂鸣器）

6.3 实验3：检测555信号发生器信号频率和占空比

6.4 实验4：检测自己输出的PWM频率和占空比（上升沿中断）

6.5 实验5：检测自己输出的PWM频率和占空比（PWM中断）

7 RTC

7.1 实验1：显示年月日时分秒

7.2 实验2：秒中断

7.3 实验3：闹钟中断

1 前置准备

1.1 Keil

1.1.1 编译器版本及微库

编译器版本调整至version 5，勾选Micro LIB

1.1.2 添加官方提供的LCD及I2C文件

这五个文件是需要添加进自己的工程中的

这个是官方比赛提供的数据包，有关I2C的文件从2中提取，有关LCD的文件从5中提取（.c文件在Src中，.h文件在Inc中）

1.2 CubeMX

1.2.1 时钟树

1.2.2 其他

1.2.3 明确CubeMX路径，放置芯片包

2 GPIO

2.1 实验1：LED1-LED8循环亮灭

在最小系统原理图中找到LED1-LED8对应的引脚是PC8-PC15，那么我们在CubeMX中将这几个引脚配置成GPIO_Output即可

while内的代码：

	    HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);//常用函数1
		HAL_Delay(100);//常用函数2
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_SET);
		HAL_Delay(100);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_RESET);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_10,GPIO_PIN_SET);
		HAL_Delay(100);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_10,GPIO_PIN_RESET);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_11,GPIO_PIN_SET);
		HAL_Delay(100);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_11,GPIO_PIN_RESET);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_12,GPIO_PIN_SET);
		HAL_Delay(100);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_12,GPIO_PIN_RESET);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_SET);
		HAL_Delay(100);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_RESET);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_14,GPIO_PIN_SET);
		HAL_Delay(100);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_14,GPIO_PIN_RESET);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_15,GPIO_PIN_SET);
		HAL_Delay(100);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_15,GPIO_PIN_RESET);

2.2 实验2：按键控制LED亮灭（检测电平法）

参考按键的引脚，同时别忘了把按键对应的引脚调整为上拉输入（起始高电平）

while内代码：

        if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)
		{
			HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);
			HAL_Delay(500);
			HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET);
		}

2.3 实验3：按键控制LED亮灭（外部中断法）

找到按键对应引脚：

打开外部中断：

/* USER CODE BEGIN PFP */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_PIN)
{
	if(GPIO_PIN==GPIO_PIN_0)
	{
		HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_8);
	}
}
/* USER CODE END PFP */

2.4 实验4：蜂鸣器

当PB3为高电平时，二极管断开，所以蜂鸣器路通；当PB3为低电平时，二极管导通，所以蜂鸣器路短路

只要配置好PB3的GPIO，就能轻松使用，这里不再用代码解释

2.5 实验5：按键消抖

按键按下和放下的过程中会出现抖动，进而出现高低电平的交替，我们通过扫描两次按键的情况来具体判断情况

1.如果第一次扫描为高电平，那么按键没有被按下

2.如果第一次扫描为低电平，第二次扫描为高电平，那么认为是抖动，不计入成功按键

3.如果两次扫描均为低电平，成功按键

两次扫描的间隔用定时器中断来做

芯片信号频率为80MHz，分频系数设置为8000-1，计数器溢出值设置为100-1，那么定时器溢出时间为10ms

/* USER CODE BEGIN PTD */
char buf[20];
struct keys{
	int step;
	int state;
}key[4];
/* USER CODE END PTD */
/* USER CODE BEGIN PFP */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim->Instance==TIM1)
	{
		key[0].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0);
		key[1].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1);
		key[2].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2);
		key[3].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0);
		for(int i=0;i<4;i++)
		{
			switch(key[i].step)
			{
				case 0:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_RESET)
					{
						key[i].step=1;
					}
				}
				break;
				case 1:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_RESET)
					{
						key[i].step=2;
						sprintf(buf,"%d",i);
						LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
					}
					else
					{
						key[i].step=0;
					}
				}
				break;
				case 2:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_SET)
					{
						key[i].step=0;
					}
				}
				break;
			}
			
		}
	}
}
/* USER CODE END PFP */
 /* USER CODE BEGIN 2 */
	LCD_Init();
	LCD_Clear(Blue);
	LCD_SetBackColor(Blue);
	LCD_SetTextColor(White);
	I2CInit();
	HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1);
	
  /* USER CODE END 2 */

2.6 实验6：长按短按

1.如果第一次扫描为高电平，则没有按键

2.如果第一次扫描为低电平，第二次扫描为高电平，那么认为是抖动，不计入成功按键

3.如果两次扫描均为低电平，成功按键，如果按键时间大于700ms，则视为长按，若小于700ms，则视为短按

/* USER CODE BEGIN PTD */
char buf[20];
struct keys{
	int step;
	int state;
}key[4];
int a=-1;
int cnt;
/* USER CODE END PTD */
/* USER CODE BEGIN PFP */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim->Instance==TIM1)
	{
		key[0].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0);
		key[1].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1);
		key[2].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2);
		key[3].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0);
		for(int i=0;i<4;i++)
		{
			switch(key[i].step)
			{
				case 0:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_RESET)
					{
						key[i].step=1;
						cnt=0;
					}
				}
				break;
				case 1:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_RESET)
					{
						key[i].step=2;
                        sprintf(buf,"SINGLE");
						LCD_ClearLine(Line4);
						LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
					}
					else
					{
						key[i].step=0;
					}
				}
				break;
				case 2:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_RESET)
					{
						if(i==a&&cnt>70)
						{
								sprintf(buf,"%d %d",i,cnt);
                                LCD_ClearLine(Line4);
								LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
						}
						else
						{
							a=i;
						}
						cnt++;
					}
					else
					{
						key[i].step=0;
					}
				}
				break;
			}
			
		}
	}
}
/* USER CODE END PFP */

2.7 实验7：双击

1.如果第一次能够被视为成功按键，那么计时开始

2.如果两次成功按键的间隔小于700ms，视为双击成功

/* USER CODE BEGIN PTD */
char buf[20];
struct keys{
	int step;
	int state;
	int cnt;
}key[4];
int a=-1;
int cnt;
/* USER CODE END PTD */
/* USER CODE BEGIN PFP */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim->Instance==TIM1)
	{
		key[0].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0);
		key[1].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1);
		key[2].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2);
		key[3].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0);
		for(int i=0;i<4;i++)
		{
			switch(key[i].step)
			{
				case 0:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_RESET)
					{
						key[i].step=1;
					}
				}
				break;
				case 1:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_RESET)
					{
                        sprintf(buf,"SINGLE");
						LCD_ClearLine(Line4);
						LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);						
                        if(i==a)
						{
								if(key[i].cnt<70)
								{
									sprintf(buf,"%d %d",i,key[i].cnt);
									LCD_ClearLine(Line4);
									LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
									key[i].step=0;
									a=-1;
								}
								key[0].cnt=0;
								key[1].cnt=0;
								key[2].cnt=0;
								key[3].cnt=0;
						}
						else
						{
							a=i;
						}
						key[i].step=2;
					}
					else
					{
						key[i].step=0;
					}
				}
				break;
				case 2:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_SET)
					{
						key[i].step=0;
					}
				}
				break;
			}
			
		}
		key[a].cnt++;
	}
}
/* USER CODE END PFP */

2.8 实验8：长按双击综合

其实不用写在一个定时器内，那样逻辑会比较复杂。我们可以开两个定时器，一个定时器检测长按，一个定时器检测双击

/* USER CODE BEGIN PTD */
char buf[20];
struct keys{
	int state;
	int step1;
	int step2;
	int double_time;
}key[4];
int a=-1,b=-1;
int cnt;
/* USER CODE END PTD */
/* USER CODE BEGIN PFP */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim->Instance==TIM3)
	{
		key[0].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0);
		key[1].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1);
		key[2].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2);
		key[3].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0);
		for(int i=0;i<4;i++)
		{
			switch(key[i].step2)
			{
				case 0:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_RESET)
					{
						key[i].step2=1;
						cnt=0;
					}
				}
				break;
				case 1:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_RESET)
					{
						key[i].step2=2;
						/*sprintf(buf,"SINGLE");
						LCD_ClearLine(Line4);
						LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);*/
					}
					else
					{
						key[i].step2=0;
					}
				}
				break;
				case 2:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_RESET)
					{
						if(i==b&&cnt>70)
						{
								sprintf(buf,"LONG:%d %d",i,cnt);
                LCD_ClearLine(Line4);
								LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
						}
						else
						{
							b=i;
						}
						cnt++;
					}
					else
					{
						key[i].step2=0;
					}
				}
				break;
			}
		}
	}
	if(htim->Instance==TIM1)
	{
		key[0].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0);
		key[1].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1);
		key[2].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2);
		key[3].state=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0);
		for(int i=0;i<4;i++)
		{
			switch(key[i].step1)
			{
				case 0:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_RESET)
					{
						key[i].step1=1;
					}
				}
				break;
				case 1:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_RESET)
					{
						sprintf(buf,"SINGLE");
						LCD_ClearLine(Line4);
						LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
						if(i==a)
						{
								if(key[i].double_time<70)
								{
									sprintf(buf,"DOUBLE:%d %d",i,key[i].double_time);
									LCD_ClearLine(Line4);
									LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
									key[i].step1=0;
									a=-1;
								}
								key[0].double_time=0;
								key[1].double_time=0;
								key[2].double_time=0;
								key[3].double_time=0;
						}
						else
						{
							a=i;
						}
						key[i].step1=2;
					}
					else
					{
						key[i].step1=0;
					}
				}
				break;
				case 2:
				{
					if(key[i].state==GPIO_PIN_SET)
					{
						key[i].step1=0;
					}
				}
				break;
			}
		}
		key[a].double_time++;
	}
}
/* USER CODE END PFP */
/* USER CODE BEGIN 2 */
	LCD_Init();
	LCD_Clear(Blue);
	HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1);
	HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);
  /* USER CODE END 2 */

3 ADC/DAC

3.1 实验1：获取电位器引脚的电压

我们想获取两个电位器的电压：

这里以PB12为例：

/* USER CODE BEGIN PTD */
char buf[20];
/* USER CODE END PTD */
/* USER CODE BEGIN PFP */
double getADC()
{
	HAL_ADC_Start(&hadc1);
	return HAL_ADC_GetValue(&hadc1)*3.3/4096;
}
/* USER CODE END PFP */
/* USER CODE BEGIN 2 */
	LCD_Init();
	LCD_Clear(Blue);
	LCD_SetBackColor(Blue);
	LCD_SetTextColor(White);
	
  /* USER CODE END 2 */
/* USER CODE BEGIN 3 */
	sprintf(buf,"%.3lf",getADC());
	LCD_ClearLine(Line4);
	LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
	HAL_Delay(1000);
  }
  /* USER CODE END 3 */

转动电位器R38可观察到电压发生明显变化

3.2 实验2：设定双引脚电压并读取

这里我们发现测量ADC的两个引脚均在ADC1上，所以获取电压会有先后之分

采样时间调长，采样准确些，这里我们看到优先采集PA4,再采集PA3

/* USER CODE BEGIN PFP */
void setDAC()
{
	HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_1);
	HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_2);
	HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_1,0,1.1*4096/3.3);
	HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_2,0,2.2*4096/3.3);
}
double getADC()
{
	HAL_ADC_Start(&hadc2);
	return HAL_ADC_GetValue(&hadc2)*3.3/4096;
}
/* USER CODE END PFP */
 /* USER CODE BEGIN 2 */
	LCD_Init();
	LCD_Clear(Blue);
	LCD_SetBackColor(Blue);
	LCD_SetTextColor(White);
	setDAC();
  /* USER CODE END 2 */
 /* USER CODE BEGIN 3 */
	sprintf(buf,"%.3lf",getADC());
	LCD_ClearLine(Line4);
	LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
	HAL_Delay(1);//需要延时
	sprintf(buf,"%.3lf",getADC());
	LCD_ClearLine(Line5);
	LCD_DisplayStringLine(Line5,(uint8_t*)buf);
	HAL_Delay(1000);
  }
  /* USER CODE END 3 */

4 I2C EEPROM

4.1 实验1：EEPROM的读写+浮点数的处理

对于EEPROM读写的函数我们有固定模板：

uint8_t EEPROM_Read(uint8_t addr)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa0);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(addr);
	I2CWaitAck();
	
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa1);
	I2CWaitAck();
	uint8_t temp=I2CReceiveByte();
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
	return temp;
}
void EEPROM_Write(uint8_t addr,uint8_t info)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa0);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(addr);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(info);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
}

借用3.2的实验数据进行读写，建议EEPROM不要写在while内，EEPROM的读写是有寿命的，每次读写都要延时一下：

/* USER CODE BEGIN PTD */
char buf[20];
double V1[5],V2[5];
uint8_t addr,res1,res2,res3,res4;
/* USER CODE END PTD */
/* USER CODE BEGIN PFP */
void setDAC()
{
	HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_1);
	HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_2);
	HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_1,0,1.1*4096/3.3);
	HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_2,0,2.2*4096/3.3);
}
double getADC()
{
	HAL_ADC_Start(&hadc2);
	return HAL_ADC_GetValue(&hadc2)*3.3/4096;
}
uint8_t EEPROM_Read(uint8_t addr)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa0);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(addr);
	I2CWaitAck();
	
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa1);
	I2CWaitAck();
	uint8_t temp=I2CReceiveByte();
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
	return temp;
}
void EEPROM_Write(uint8_t addr,uint8_t info)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa0);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(addr);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(info);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
}
/* USER CODE END PFP *//* USER CODE BEGIN 2 */
	LCD_Init();
	LCD_Clear(Blue);
	LCD_SetBackColor(Blue);
	LCD_SetTextColor(White);
	I2CInit();
	setDAC();
	HAL_Delay(1);
	for(int i=0;i<5;i++)
	{
		V1[i]=getADC();
		HAL_Delay(1);
		V2[i]=getADC();
		HAL_Delay(1);
	}
	for(int i=0;i<5;i++)
	{
		EEPROM_Write(addr++,(uint8_t)V1[i]);
		HAL_Delay(50);
		EEPROM_Write(addr++,(V1[i]-(uint8_t)V1[i])*100);
		HAL_Delay(50);
		EEPROM_Write(addr++,(uint8_t)V2[i]);
		HAL_Delay(50);
		EEPROM_Write(addr++,(V2[i]-(uint8_t)V2[i])*100);
		HAL_Delay(50);
	}
	addr=0;
	for(int i=0;i<5;i++)
	{
		res1=EEPROM_Read(addr++);
		HAL_Delay(50);
		res2=EEPROM_Read(addr++);
		HAL_Delay(50);
		res3=EEPROM_Read(addr++);
		HAL_Delay(50);
		res4=EEPROM_Read(addr++);
		HAL_Delay(50);
		sprintf(buf,"%.2lf  %.2lf",res1+(double)res2/100,res3+(double)res4/100);
		LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
	}
  /* USER CODE END 2 */

4.2 实验2：大位数读取

8位范围：0-255

16位范围：0-65535

24位范围：0-16777215

32位范围：0-4294967296

这里以到24位为例

/* USER CODE BEGIN PTD */
char buf[20];
int num[10]={105798,367842,56674,4,256,8917,56565,34343,1025,788};
uint8_t temp1,temp2,temp3,res1,res2,res3;
uint8_t addr;
/* USER CODE END PTD */
/* USER CODE BEGIN PFP */
uint8_t EEPROM_Read(uint8_t addr)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa0);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(addr);
	I2CWaitAck();
	
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa1);
	I2CWaitAck();
	uint8_t temp=I2CReceiveByte();
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
	return temp;
}
void EEPROM_Write(uint8_t addr,uint8_t info)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa0);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(addr);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(info);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
}
/* USER CODE END PFP */
/* USER CODE BEGIN 2 */
	LCD_Init();
	LCD_Clear(Blue);
	LCD_SetBackColor(Blue);
	LCD_SetTextColor(White);
	I2CInit();
	for(int i=0;i<10;i++)
	{
		temp1=num[i]&0xFF;
		temp2=((num[i]-temp1)>>8)&0xFF;
		temp3=((num[i]-temp1-(temp2<<8))>>16)&0xFF;
		EEPROM_Write(addr++,temp1);
		HAL_Delay(50);
		EEPROM_Write(addr++,temp2);
		HAL_Delay(50);
		EEPROM_Write(addr++,temp3);
		HAL_Delay(50);
	}
	addr=0;
	for(int i=0;i<10;i++)
	{
		res1=EEPROM_Read(addr++);
		HAL_Delay(50);
		res2=EEPROM_Read(addr++);
		HAL_Delay(50);
		res3=EEPROM_Read(addr++);
		HAL_Delay(50);
		sprintf(buf,"%d",res1+(res2<<8)+(res3<<16));
		LCD_ClearLine(Line4);
		LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
		HAL_Delay(1000);
	}
  /* USER CODE END 2 */

4.3 实验3：EEPROM掉电不丢失

去掉上面程序的写的部分，重新烧录即可验证

4.4 实验4：第一次上电问题

我们以这道题为例：如果我们将程序烧录到新板时，EEPROM的值是不确定的，而题目要求初次上电就要能读取相关值。所以我们需要判断板子是否是第一次上电，然后做出相关步骤

if(EEPROM_Read(0xaa)!=1&&EEPROM_Read(0xab)!=1)
{
	EEPROM_Write(0xaa,1);//我们设定0xaa为是否是第一次上电（新板）的标志位1
	HAL_Delay(20);
	EEPROM_Write(0xab,1);//我们设定0xab为是否是第一次上电（新板）的标志位2
	HAL_Delay(20);
	EEPROM_Write(0xa0,30);
	HAL_Delay(20);
	EEPROM_Write(0xa1,50);
	HAL_Delay(20);
	EEPROM_Write(0xa2,70);
	HAL_Delay(20);
}

4.5 实验5：MCP4017可编程电阻

原理：

Rs为单个电阻阻值；RWS为总阻值，与R17串联，两者对VDD电压进行分压，可以通过测量PB14的电压判断可编程电阻的阻值。

MCP4017的默认总阻值为100kΩ ，对应0-127个档位，当寄存器为0时，阻值为0；当寄存器为0x7F时阻值为100kΩ

$V=3.3*\tfrac{R}{R+10}$

模板：

void RWrite(uint8_t value)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x5e);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(value);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
}
uint8_t RRead(void)
{
	uint8_t value;
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x5F);
	I2CWaitAck();
	
	value = I2CReceiveByte();
	I2CSendNotAck();
	I2CStop();
	return value;
}

检测从0-127，PB14的电压

/* USER CODE BEGIN PFP */
void RWrite(uint8_t value)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x5e);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(value);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
}
uint8_t RRead(void)
{
	uint8_t value;
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x5F);
	I2CWaitAck();
	
	value = I2CReceiveByte();
	I2CSendNotAck();
	I2CStop();
	return value;
}
double getADC()
{
	HAL_ADC_Start(&hadc1);
	return HAL_ADC_GetValue(&hadc1)*3.3/4096;
}
/* USER CODE END PFP */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
	for(int i=0;i<128;i++)
	{
		RWrite(i);
		HAL_Delay(20);
		sprintf(buf,"%d %lf",RRead(),getADC());
		LCD_ClearLine(Line4);
		LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
		HAL_Delay(1000);
	}
	
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

5 UART/USART

CubeMX默认的引脚是不对的，所以别忘了更改引脚

5.1 实验1：轮询收发

HAL_UART_Receive：接收不完指定数量的字符不会进行下一步，设置的等待时间一般为无限大

 /* USER CODE BEGIN WHILE */
	HAL_UART_Receive(&huart1,(uint8_t*)buf,5,0xFFFF);//接收不完指定数量的字符不会进行下一步
	HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)buf,5,0xFFFF);
	
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

5.2 实验2：中断收发

CubeMX别忘打开串口中断

HAL_UART_Receive_IT：不会等待，最多收指定个数，收几个无所谓，但是只有收满了才会进入中断回调函数

下面这个程序如果不写在while里是不会收到除了空白以外的任何字符的，因为只执行一次的话Receive函数已经过了，不会再执行

while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t*)buf,5);//不会等待，最多收5个，收几个无所谓
		HAL_UART_Transmit_IT(&huart1,(uint8_t*)buf,5);
		
  }
  /* USER CODE END 3 */

5.3 实验3：中断回调函数

/* USER CODE BEGIN PFP */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	if(huart->Instance==USART1)
	{
		HAL_UART_Transmit_IT(&huart1,(uint8_t*)buf,5);
		HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t*)buf,5);
	}
}
/* USER CODE END PFP */
 /* USER CODE BEGIN WHILE */
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t*)buf,5);//不会等待，最多收5个，收几个无所谓
	
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

5.4 字符串问题注意

每个字符串结尾都有\r\n占两个位置，而且如果我们在串口助手里勾选发送新行后，每次发送的字符串后都带\r\n

5.5 实验4：发送指定格式的字符串并从字符串中提取指定信息

比如我们想发送时间，指定格式为时：分：秒，我们想从串口收到的字符串中提取到时，分，秒三个信息

这里用到sscanf函数来提取信息

当然也可以根据实际情况单个单个提取，不过会略显复杂

/* USER CODE BEGIN PTD */
char buf[20];
int hour,min,second;
/* USER CODE END PTD */
/* USER CODE BEGIN PFP */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	if(huart->Instance==USART1)
	{
		sscanf(buf,"%d:%d:%d",&hour,&min,&second);
		sprintf(buf,"hour:%d",hour);
		LCD_ClearLine(Line2);
		LCD_ClearLine(Line4);
		LCD_ClearLine(Line6);
		LCD_DisplayStringLine(Line2,(uint8_t*)buf);
		sprintf(buf,"min:%d",min);
		LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
		sprintf(buf,"second:%d",second);
		LCD_DisplayStringLine(Line6,(uint8_t*)buf);
		memset(buf,0,sizeof(buf));
		HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t*)buf,8);
	}
}
/* USER CODE END PFP */
/* USER CODE BEGIN 2 */
	LCD_Init();
	LCD_Clear(Blue);
	LCD_SetBackColor(Blue);
	LCD_SetTextColor(White);
	I2CInit();
	
	
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t*)buf,8);
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

5.6 实验5：DMA及几种收发方式的分析

打开DMA：

打开中断：

DMA是默认打开中断的

因为DMA是不占用CPU的，我们可以尽量使用DMA来提高效率

这里我们发现收到的数据不完整，然后我们延时一下，这次数据完整

/* USER CODE BEGIN PTD */
char buf[20];
int hour,min,second;
/* USER CODE END PTD */
/* USER CODE BEGIN PFP */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	if(huart->Instance==USART1)
	{
		sscanf(buf,"%d:%d:%d",&hour,&min,&second);
		sprintf(buf,"hour:%d",hour);
		LCD_ClearLine(Line2);
		LCD_ClearLine(Line4);
		LCD_ClearLine(Line6);
		LCD_DisplayStringLine(Line2,(uint8_t*)buf);
		sprintf(buf,"min:%d",min);
		LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
		sprintf(buf,"second:%d",second);
		LCD_DisplayStringLine(Line6,(uint8_t*)buf);
		sprintf(buf,"%02d:%02d:%02d",hour,min,second);
		HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1,(uint8_t*)buf,8);
		//int t=100000; while(t--);
		LCD_DisplayStringLine(Line8,(uint8_t*)buf);
		memset(buf,0,sizeof(buf));
		HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,(uint8_t*)buf,8);
	}
}
/* USER CODE END PFP */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
	HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,(uint8_t*)buf,8);
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

然后我们试图将Transmit一句改成IT，然后将USART1的中断优先级调整比DMA高，然后发现仍然可以接收到

但是如果我们全部改成IT，就不可取了，初步分析是中断回调函数的事件过多

所以我们尽量采取DMA的方式收发数据

5.7 实验6：串口的不定长收发（DMA+空闲中断）

其中中断服务函数需要到

中找

 /* USER CODE BEGIN WHILE */
	HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,(uint8_t*)buf,20);
	__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1,UART_IT_IDLE);
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
void USART1_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
	if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE)==SET)
	{
		__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);
		HAL_UART_DMAStop(&huart1);
		len=20-__HAL_DMA_GET_COUNTER(huart1.hdmarx);
		HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1,(uint8_t*)buf,len);
		HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,(uint8_t*)buf,20);
	}
  /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */

  /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}

6 TIM

6.1 实验1：延时

while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		if(__HAL_TIM_GetCounter(&htim1)==10000)
		{
			HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_8);
			__HAL_TIM_SetCounter(&htim1,0);
		}
		
  }
  /* USER CODE END 3 */

6.2 实验2：PWM输出（控制蜂鸣器）

PWM原理如图所示：

/* USER CODE BEGIN 2 */
	LCD_Init();
	LCD_Clear(Blue);
	LCD_SetBackColor(Blue);
	LCD_SetTextColor(White);
	I2CInit();
	LED_Close();
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_2);
	__HAL_TIM_SetCompare(&htim2,TIM_CHANNEL_2,5000);
  /* USER CODE END 2 */

6.3 实验3：检测555信号发生器信号频率和占空比

分析：每次捕捉到上升沿我们就进入一次中断，这时我们就得到了一个信号周期的大小

现在我们已知定时器计一个数的时间，只要我们读取定时器计了多少数，就能通过公式：

信号周期=定时器计一个数的时间*定时器计数值

算出信号周期，进而算出信号频率

占空比的计算可以另外设置一个通道，根据占空比的定义：

占空比=一个周期内高电平的时间/一个周期

测量PA15引脚对应的555信号发生器：

注意：分频系数设置为80比较好，这样记一次数的时间比较短，测量比较精确，而且计数器不容易溢出

注意TIM2CHANNEL1对应的引脚设置成PA15

这里注意打印%的方法

/* USER CODE BEGIN PFP */
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim->Instance==TIM2&&htim->Channel==HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)
	{
		cnt=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,TIM_CHANNEL_1);
		cnt_down=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,TIM_CHANNEL_2);
		__HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0);
		f=10000000/cnt;
		duty=1-(double)cnt_down/(double)cnt;
	}
}
/* USER CODE END PFP */
/* USER CODE BEGIN 2 */
	LCD_Init();
	LCD_Clear(Blue);
	LCD_SetBackColor(Blue);
	LCD_SetTextColor(White);
	I2CInit();
	HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);
	HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_2);
  /* USER CODE END 2 */
 while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		sprintf(buf,"%dHz %.2lf%%",f,duty*100);
		LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
		HAL_Delay(1000);
		LCD_ClearLine(Line4);
  }
  /* USER CODE END 3 */

6.4 实验4：检测自己输出的PWM频率和占空比（上升沿中断）

找到板子上能插杜邦线的两个引脚，一个引脚输出PWM，另一个引脚测量输入的PWM有关性质

我选择了PB15和PB11两个引脚，PB15用来产生PWM波，PB11用来测量PWM的有关性质

PB15:

设置分频系数为8，计数器最大值为1000-1，所以PWM的频率为：

80MHz/8/1000=10000Hz

PB11:

分频系数为80-1，所以计数频率（1/计一个数的时间）为：

80MHz/80=1MHz

set可以设置为在0-1000内的值，假如我们设置为300，那么占空比为30%

/* USER CODE BEGIN PTD */
int cnt,cnt_down,f;
double duty;
char buf[20];
int set;
/* USER CODE END PTD */
/* USER CODE BEGIN PFP */
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim->Instance==TIM2&&htim->Channel==HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_4)
	{
		cnt=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,TIM_CHANNEL_4);
		cnt_down=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,TIM_CHANNEL_3);
		__HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0);
		f=1000000/cnt;
		duty=1-(double)cnt_down/(double)cnt;
	}
}
/* USER CODE END PFP */
 /* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_4);
	HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_3);
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim15,TIM_CHANNEL_2);
	__HAL_TIM_SetCompare(&htim15,TIM_CHANNEL_2,set);
	LCD_Init();
	LCD_Clear(Blue);
  /* USER CODE END 2 */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		sprintf(buf,"%dHz %.4lf",f,duty);
		LCD_DisplayStringLine(Line2,(uint8_t*)buf);
		HAL_Delay(200);
  }
  /* USER CODE END 3 */

最后测量得到频率为10204Hz，占空比为0.5102，和预估结果大致相同

6.5 实验5：检测自己输出的PWM频率和占空比（PWM中断）

捕捉到上升沿中断其实跟PWM中断一样，都是上升沿开始时触发中断

我们打开PWM中断，使用PWM中断回调函数

/* USER CODE BEGIN PTD */
int cnt,cnt_down,f;
double duty;
char buf[20];
int set;
/* USER CODE END PTD */
/* USER CODE BEGIN PFP */
void HAL_TIM_PWM_PulseFinishedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim->Instance==TIM15&&htim->Channel==HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
	{
		cnt=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,TIM_CHANNEL_4);
		cnt_down=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,TIM_CHANNEL_3);
		__HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0);
		f=1000000/cnt;
		duty=1-(double)cnt_down/(double)cnt;
	}
}
/* USER CODE END PFP */
 /* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_4);
	HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_3);
	HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim15,TIM_CHANNEL_2);
	__HAL_TIM_SetCompare(&htim15,TIM_CHANNEL_2,set);
	LCD_Init();
	LCD_Clear(Blue);
  /* USER CODE END 2 */
 /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		sprintf(buf,"%dHz %.4lf",f,duty);
		LCD_DisplayStringLine(Line2,(uint8_t*)buf);
		HAL_Delay(200);
  }
  /* USER CODE END 3 */

7 RTC

7.1 实验1：显示年月日时分秒

/* USER CODE BEGIN PTD */
char buf[20];
/* USER CODE END PTD */
/* USER CODE BEGIN PD */
RTC_TimeTypeDef TIME;
RTC_DateTypeDef DATE;
/* USER CODE END PD */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		HAL_RTC_GetTime(&hrtc,&TIME,RTC_FORMAT_BIN);
		HAL_RTC_GetDate(&hrtc,&DATE,RTC_FORMAT_BIN);
		LCD_ClearLine(Line2);
		LCD_ClearLine(Line4);
		sprintf(buf,"%d-%d-%d",DATE.Year,DATE.Month,DATE.Date);
		LCD_DisplayStringLine(Line2,(uint8_t*)buf);
		sprintf(buf,"%d:%d:%d",TIME.Hours,TIME.Minutes,TIME.Seconds);
		LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
  }
  /* USER CODE END 3 */

7.2 实验2：秒中断

上面我们已经设置好RTC的频率为750MHz，按照如上系数配置，750K/125/6000=1Hz

1秒发生一次中断，而跟我们设定的闹钟时间无关

/* USER CODE BEGIN PTD */
char buf[20];
/* USER CODE END PTD */
/* USER CODE BEGIN PD */
RTC_TimeTypeDef TIME;
RTC_DateTypeDef DATE;
/* USER CODE END PD */
/* USER CODE BEGIN PFP */
void HAL_RTC_AlarmAEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
{
	HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_3);
}
/* USER CODE END PFP */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		HAL_RTC_GetTime(&hrtc,&TIME,RTC_FORMAT_BIN);
		HAL_RTC_GetDate(&hrtc,&DATE,RTC_FORMAT_BIN);
		LCD_ClearLine(Line2);
		LCD_ClearLine(Line4);
		sprintf(buf,"%d-%d-%d",DATE.Year,DATE.Month,DATE.Date);
		LCD_DisplayStringLine(Line2,(uint8_t*)buf);
		sprintf(buf,"%d:%d:%d",TIME.Hours,TIME.Minutes,TIME.Seconds);
		LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
  }
  /* USER CODE END 3 */

7.3 实验3：闹钟中断

日期时分都不看，只看秒，如果闹钟设定的秒跟当前时间一样，则进入中断，自己需要编写的其它代码跟实验2一致

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蓝桥杯嵌入式STM32G431RBT6知识点（主观题部分）

1 前置准备

1.1 Keil

1.1.1 编译器版本及微库

1.1.2 添加官方提供的LCD及I2C文件

1.2 CubeMX

1.2.1 时钟树

1.2.2 其他

1.2.3 明确CubeMX路径，放置芯片包

2 GPIO

2.1 实验1：LED1-LED8循环亮灭

2.2 实验2：按键控制LED亮灭（检测电平法）

2.3 实验3：按键控制LED亮灭（外部中断法）

2.4 实验4：蜂鸣器

2.5 实验5：按键消抖

2.6 实验6：长按短按

2.7 实验7：双击

2.8 实验8： 长按双击综合

3 ADC/DAC

3.1 实验1：获取电位器引脚的电压

3.2 实验2：设定双引脚电压并读取

4 I2C EEPROM

4.1 实验1：EEPROM的读写+浮点数的处理

4.2 实验2：大位数读取

4.3 实验3：EEPROM掉电不丢失

4.4 实验4：第一次上电问题

4.5 实验5：MCP4017可编程电阻

5 UART/USART

5.1 实验1：轮询收发

5.2 实验2：中断收发

5.3 实验3：中断回调函数

5.4 字符串问题注意

5.5 实验4：发送指定格式的字符串并从字符串中提取指定信息

5.6 实验5：DMA及几种收发方式的分析

5.7 实验6：串口的不定长收发（DMA+空闲中断）

6 TIM

6.1 实验1：延时

6.2 实验2：PWM输出（控制蜂鸣器）

6.3 实验3：检测555信号发生器信号频率和占空比

6.4 实验4：检测自己输出的PWM频率和占空比（上升沿中断）

6.5 实验5：检测自己输出的PWM频率和占空比（PWM中断）

7 RTC

7.1 实验1：显示年月日时分秒

7.2 实验2：秒中断

7.3 实验3：闹钟中断

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2.8 实验8：长按双击综合