stm32 直接操作寄存器开发环境配置

操作stm32 有使用官方库函数(参见 stm32 开发环境MDK+库文件配置 )和 直接操作寄存器的方法
直接操作寄存器的方法  会比库函数的方法效率更高  而且代码量会比较少   例如 在库函数下 配置一个GPIO口 需要   
GPIO_InitTypeDef    GPIO_InitStructure;     //结构体 初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   
GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure);
五行代码   而直接操作寄存器只需要:
RCC->APB2ENR|=1<<2;    //使能PORTA时钟  
GPIOA->CRL&=0XFFF0FFFF; 
GPIOA->CRL|=0X00030000;//PA4 推挽输出  
三行代码 而且实际上这三行代码可以配置8个GPIO口    可以看出直接操作寄存器也是比较方便的
使用直接操作寄存器的方法操作stm32  环境配置和库函数类似  相关MDK设置可以参考 stm32 开发环境MDK+库文件配置  直接操作寄存器需要的文件结构 会少得多 
STM32 直接操作寄存器 keil工程结构
base-list.pngStartup 包含的是stm32的 启动文件,与芯片Flash容量有关

Library 下有两个文件夹,src文件夹用于放置 标准外设库驱动源文件(.c) 和 inc文件夹用于放置标准外设库驱动头文件(.h)

User中包含的是项目的代码 和中断代码

Project 用于包含编译是时生成的一系列文件,Output 用来放置输出文件 .hex .axf,Listing用来放置Listing信息

需要说明的是 Startup里的启动文件需要根据不同的芯片选择不同的启动文件,这些启动文件在MDK的安装文件夹下可以找到    在MDK新建工程是选择了stm32的芯片型号后 MDK也会询问是否将启动文件添加到工程里  

在MDk安装路径\ARM\Startup\ST\STM32F10x的所有启动文件:startup.png

小容量产品是指闪存存储器容量在16K至32K字节之间的STM32F101xx、STM32F102xx和STM32F103xx微控制器。 选择 startup_stm32f10x_ld.s。

中容量产品是指闪存存储器容量在64K至128K字节之间的STM32F101xx、STM32F102xx和STM32F103xx微控制器。 选择 startup_stm32f10x_md.s。  

大容量产品是指闪存存储器容量在256K至512K字节之间的STM32F101xx和STM32F103xx微控制器。 选择 startup_stm32f10x_hd.s。

容量大小可以通过芯片型号得知:

flash.png

还需要说明的一点是在 MDk安装路径\ARM\Startup\ST\下有一个 STM32F10x.s的启动文件

STM32F10x.s 可以作为大部分stm32型号的芯片的启动文件,但是并不能适用所有的STM32型号。 

STM32F10x.s是MDK提供的启动代码,从其里面的内容看来,里面定义了STM32的堆栈大小以及各种

中断的名字及入口函数名称,还有启动相关的汇编代码。它只定义了3个串口,4个定时器。

实际上STM32的系列产品有5个串口的型号,也只有有2个串口的型号,定时器也是,做多的有8个定时

器。

比如,如果你用的STM32F103ZET6,而启动文件用的是STM32F10x.s的话,你可以正常使用串口

1~3的中断,而串口4和5的中断,则无法正常使用。又比如,你TIM1~4的中断可以正常使用,而5~8

的,则无法使用。

和库函数操作类似  直接操作寄存器方法也需要先配置RCC时钟 配置中断等操作 这里提供一个配置函数,后面的例子中都会调用这个文件)

Library/src/system.c

#include <stm32f10x_lib.h>         
#include "system.h"

/**********************************************************
 *
 * 系统函数
 *
 * 功能:实现中断的初始化、RCC时钟初始化、Systick 初始化 以及 延时函数等
 *
 **********************************************************/

//设置向量表偏移地址
//NVIC_VectTab:基址
//Offset:偏移量

void Nvic_SetVectorTable(u32 NVIC_VectTab, u32 Offset)     
{ 
      //检查参数合法性
    assert_param(IS_NVIC_VECTTAB(NVIC_VectTab));
    assert_param(IS_NVIC_OFFSET(Offset));       
    SCB->VTOR = NVIC_VectTab|(Offset & (u32)0x1FFFFF80);//设置NVIC的向量表偏移寄存器
    //用于标识向量表是在CODE区还是在RAM区

}

//设置NVIC分组
//NVIC_Group:NVIC分组 0~4 总共5组 

void Nvic_PriorityGroupConfig(u8 NVIC_Group)     
{ 
    u32 temp,temp1;      

      //配置向量表                  
    #ifdef  VECT_TAB_RAM
        Nvic_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
    #else   
        Nvic_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
    #endif

    temp1=(~NVIC_Group)&0x07;//取后三位
    temp1<<=8;
    temp=SCB->AIRCR;  //读取先前的设置
    temp&=0X0000F8FF; //清空先前分组
    temp|=0X05FA0000; //写入钥匙
    temp|=temp1;       
    SCB->AIRCR=temp;  //设置分组   
}

//设置NVIC 
//NVIC_PreemptionPriority:抢占优先级
//NVIC_SubPriority       :响应优先级
//NVIC_Channel           :中断编号
//NVIC_Group             :中断分组 0~4
//注意优先级不能超过设定的组的范围!否则会有意想不到的错误
//组划分:
//组0:0位抢占优先级,4位响应优先级
//组1:1位抢占优先级,3位响应优先级
//组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
//组3:3位抢占优先级,1位响应优先级
//组4:4位抢占优先级,0位响应优先级
//NVIC_SubPriority和NVIC_PreemptionPriority的原则是,数值越小,越优先

void Nvic_Init(u8 NVIC_PreemptionPriority,u8 NVIC_SubPriority,u8 NVIC_Channel,u8 NVIC_Group)     
{ 

    u32 temp;    

    u8 IPRADDR=NVIC_Channel/4;  //每组只能存4个,得到组地址 
    u8 IPROFFSET=NVIC_Channel%4;//在组内的偏移
    IPROFFSET=IPROFFSET*8+4;    //得到偏移的确切位置
    Nvic_PriorityGroupConfig(NVIC_Group);//设置分组
    temp=NVIC_PreemptionPriority<<(4-NVIC_Group);      
    temp|=NVIC_SubPriority&(0x0f>>NVIC_Group);
    temp&=0xf;//取低四位

    if(NVIC_Channel<32)NVIC->ISER[0]|=1<<NVIC_Channel;//使能中断位(要清除的话,相反操作就OK)
    else NVIC->ISER[1]|=1<<(NVIC_Channel-32);    
    NVIC->IPR[IPRADDR]|=temp<<IPROFFSET;//设置响应优先级和抢断优先级                                    
}

//所有时钟寄存器复位
void Rcc_DeInit(void)
{                                                                 
    RCC->APB1RSTR = 0x00000000;//复位结束             
    RCC->APB2RSTR = 0x00000000; 

      RCC->AHBENR = 0x00000014;  //睡眠模式闪存和SRAM时钟使能.其他关闭.      
      RCC->APB2ENR = 0x00000000; //外设时钟关闭.               
      RCC->APB1ENR = 0x00000000;   
    RCC->CR |= 0x00000001;     //使能内部高速时钟HSION                                                                  
    RCC->CFGR &= 0xF8FF0000;   //复位SW[1:0],HPRE[3:0],PPRE1[2:0],PPRE2[2:0],ADCPRE[1:0],MCO[2:0]                     
    RCC->CR &= 0xFEF6FFFF;     //复位HSEON,CSSON,PLLON
    RCC->CR &= 0xFFFBFFFF;     //复位HSEBYP             
    RCC->CFGR &= 0xFF80FFFF;   //复位PLLSRC, PLLXTPRE, PLLMUL[3:0] and USBPRE 
    RCC->CIR = 0x00000000;     //关闭所有中断
}

//THUMB指令不支持汇编内联
//采用如下方法实现执行汇编指令WFI
__asm void WFI_SET(void)
{
    WFI;    
}

//进入待机模式     

void Sys_Standby(void)
{
    SCB->SCR|=1<<2;//使能SLEEPDEEP位 (SYS->CTRL)       
      RCC->APB1ENR|=1<<28;     //使能电源时钟        
     PWR->CSR|=1<<8;          //设置WKUP用于唤醒
    PWR->CR|=1<<2;           //清除Wake-up 标志
    PWR->CR|=1<<1;           //PDDS置位          
    WFI_SET();                 //执行WFI指令         
}    

//系统软复位

void Sys_Soft_Reset(void)
{   
    SCB->AIRCR =0X05FA0000|(u32)0x04;      
} 

//JTAG模式设置,用于设置JTAG的模式
//mode:jtag,swd模式设置;00,全使能;01,使能SWD;10,全关闭;

void JTAG_Set(u8 mode)
{
    u32 temp;
    temp=mode;
    temp<<=25;
    RCC->APB2ENR|=1<<0;     //开启辅助时钟       
    AFIO->MAPR&=0XF8FFFFFF; //清除MAPR的[26:24]
    AFIO->MAPR|=temp;       //设置jtag模式
} 

//系统时钟初始化函数
//pll:选择的倍频数,从2开始,最大值为16    

void Rcc_Init(u8 PLL)
{
    unsigned char temp=0; 
    Rcc_DeInit();          //复位并配置向量表
    RCC->CR|=0x00010000;  //外部高速时钟使能HSEON
    while(!(RCC->CR>>17));//等待外部时钟就绪
    RCC->CFGR=0X00000400; //APB1=DIV2;APB2=DIV1;AHB=DIV1;
    PLL-=2;//抵消2个单位
    RCC->CFGR|=PLL<<18;   //设置PLL值 2~16
    RCC->CFGR|=1<<16;      //PLLSRC ON 
    FLASH->ACR|=0x32;      //FLASH 2个延时周期

    RCC->CR|=0x01000000;  //PLLON
    while(!(RCC->CR>>25));//等待PLL锁定
    RCC->CFGR|=0x00000002;//PLL作为系统时钟     
    while(temp!=0x02)     //等待PLL作为系统时钟设置成功
    {   
        temp=RCC->CFGR>>2;
        temp&=0x03;
    }    
}            

//初始化化SysTick定时器
//无中断处理接口函数 SysTick_Handler(),待开发..
void SysTick_Init(u32 us)
{      

    u8 us_radix=72/8;//us延时倍乘数  SYSTICk的时钟固定为HCLK时钟的1/8,这里使用系统时钟72MHz

    SysTick->CTRL&=0xfffffffb;//bit2清空,选择外部时钟  HCLK/8
    SysTick->LOAD=us*us_radix; //时间加载            
    SysTick->VAL=0x00;        //清空计数器
    SysTick->CTRL=0x01;      //开始倒数      

    //SysTick->CTRL=0x00;       //关闭计数器
    //SysTick->VAL =0X00;       //清空计数器 
}

//延时函数
void delay(u32 us)       //vu32 1us一次
{
    u32 time=100*us/7;     
    while(--time);         
}

Library/inc/system.h

#ifndef __SYS_H
#define __SYS_H     
#include <stm32f10x_lib.h>

//位带操作,实现51类似的GPIO控制功能
//具体实现思想,参考<<CM3权威指南>>第五章(87页~92页).
//IO口操作宏定义
#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 
#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) 
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum)) 
//IO口地址映射
#define GPIOA_ODR_Addr    (GPIOA_BASE+12) //0x4001080C 
#define GPIOB_ODR_Addr    (GPIOB_BASE+12) //0x40010C0C 
#define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+12) //0x4001100C 
#define GPIOD_ODR_Addr    (GPIOD_BASE+12) //0x4001140C 
#define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+12) //0x4001180C 
#define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+12) //0x40011A0C    
#define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+12) //0x40011E0C    

#define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+8) //0x40010808 
#define GPIOB_IDR_Addr    (GPIOB_BASE+8) //0x40010C08 
#define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+8) //0x40011008 
#define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+8) //0x40011408 
#define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+8) //0x40011808 
#define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+8) //0x40011A08 
#define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+8) //0x40011E08 

//IO口操作,只对单一的IO口!
//确保n的值小于16!
#define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PBout(n)   BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PBin(n)    BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PCout(n)   BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PCin(n)    BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PDout(n)   BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PDin(n)    BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)  //输入 

#define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)  //输入

#define PFout(n)   BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //输入

#define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)  //输入
/////////////////////////////////////////////////////////////////
//Ex_NVIC_Config专用定义
#define GPIO_A 0
#define GPIO_B 1
#define GPIO_C 2
#define GPIO_D 3
#define GPIO_E 4
#define GPIO_F 5
#define GPIO_G 6 
#define FTIR   1  //下降沿触发
#define RTIR   2  //上升沿触发
/////////////////////////////////////////////////////////////////
//JTAG模式设置定义
#define JTAG_SWD_DISABLE   0X02
#define SWD_ENABLE         0X01
#define JTAG_SWD_ENABLE    0X00    

/////////////////////////////////////////////////////////////////  
void Rcc_Init(u8 PLL);  //时钟初始化  
void Sys_Soft_Reset(void);      //系统软复位
void Sys_Standby(void);         //待机模式     
void Nvic_SetVectorTable(u32 NVIC_VectTab, u32 Offset);//设置偏移地址
void Nvic_PriorityGroupConfig(u8 NVIC_Group);//设置NVIC分组
void Nvic_Init(u8 NVIC_PreemptionPriority,u8 NVIC_SubPriority,u8 NVIC_Channel,u8 NVIC_Group);//设置中断
void JTAG_Set(u8 mode);

void SysTick_Init(u32 us);
void delay(u32 us);
#endif

stm32中有很多中断处理接口函数,在User目录下新建一个文档,专门处理接口函数

User/stm32f10x_it.c:

#include "stm32f10x_it.h"

void USART1_IRQHandler(void)

{

    ... ...

}

User/stm32f10x_it.h

/******************** (C) COPYRIGHT 2008 STMicroelectronics ********************
* File Name          : stm32f10x_it.h
* Author             : MCD Application Team
* Version            : V2.0.1
* Date               : 06/13/2008
* Description        : This file contains the headers of the interrupt handlers.
********************************************************************************
* THE PRESENT FIRMWARE WHICH IS FOR GUIDANCE ONLY AIMS AT PROVIDING CUSTOMERS
* WITH CODING INFORMATION REGARDING THEIR PRODUCTS IN ORDER FOR THEM TO SAVE TIME.
* AS A RESULT, STMICROELECTRONICS SHALL NOT BE HELD LIABLE FOR ANY DIRECT,
* INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES WITH RESPECT TO ANY CLAIMS ARISING FROM THE
* CONTENT OF SUCH FIRMWARE AND/OR THE USE MADE BY CUSTOMERS OF THE CODING
* INFORMATION CONTAINED HEREIN IN CONNECTION WITH THEIR PRODUCTS.
*******************************************************************************/

/* Define to prevent recursive inclusion -------------------------------------*/
#ifndef __STM32F10x_IT_H
#define __STM32F10x_IT_H

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_lib.h"

/* Exported types ------------------------------------------------------------*/
/* Exported constants --------------------------------------------------------*/
/* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
/* Exported functions ------------------------------------------------------- */

/*void NMI_Handler(void)        __attribute__ ((alias("NMIException")));
void HardFault_Handler(void)  __attribute__ ((alias("HardFaultException")));
void MemManage_Handler(void)  __attribute__ ((alias("MemManageException")));
void BusFault_Handler(void)   __attribute__ ((alias("BusFaultException")));
void UsageFault_Handler(void) __attribute__ ((alias("UsageFaultException")));
void DebugMon_Handler(void)   __attribute__ ((alias("DebugMonitor")));
void SVC_Handler(void)        __attribute__ ((alias("SVCHandler")));
void PendSV_Handler(void)     __attribute__ ((alias("PendSVC")));
void SysTick_Handler(void)    __attribute__ ((alias("SysTickHandler")));*/

void NMIException(void);
void HardFaultException(void);
void MemManageException(void);
void BusFaultException(void);
void UsageFaultException(void);
void DebugMonitor(void);
void SVCHandler(void);
void PendSVC(void);
void SysTickHandler(void);
void WWDG_IRQHandler(void);
void PVD_IRQHandler(void);
void TAMPER_IRQHandler(void);
void RTC_IRQHandler(void);
void FLASH_IRQHandler(void);
void RCC_IRQHandler(void);
void EXTI0_IRQHandler(void);
void EXTI1_IRQHandler(void);
void EXTI2_IRQHandler(void);
void EXTI3_IRQHandler(void);
void EXTI4_IRQHandler(void);
void DMA1_Channel1_IRQHandler(void);
void DMA1_Channel2_IRQHandler(void);
void DMA1_Channel3_IRQHandler(void);
void DMA1_Channel4_IRQHandler(void);
void DMA1_Channel5_IRQHandler(void);
void DMA1_Channel6_IRQHandler(void);
void DMA1_Channel7_IRQHandler(void);
void ADC1_2_IRQHandler(void);
void USB_HP_CAN_TX_IRQHandler(void);
void USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler(void);
void CAN_RX1_IRQHandler(void);
void CAN_SCE_IRQHandler(void);
void EXTI9_5_IRQHandler(void);
void TIM1_BRK_IRQHandler(void);
void TIM1_UP_IRQHandler(void);
void TIM1_TRG_COM_IRQHandler(void);
void TIM1_CC_IRQHandler(void);
void TIM2_IRQHandler(void);
void TIM3_IRQHandler(void);
void TIM4_IRQHandler(void);
void I2C1_EV_IRQHandler(void);
void I2C1_ER_IRQHandler(void);
void I2C2_EV_IRQHandler(void);
void I2C2_ER_IRQHandler(void);
void SPI1_IRQHandler(void);
void SPI2_IRQHandler(void);
void USART1_IRQHandler(void);
void USART2_IRQHandler(void);
void USART3_IRQHandler(void);
void EXTI15_10_IRQHandler(void);
void RTCAlarm_IRQHandler(void);
void USBWakeUp_IRQHandler(void);
void TIM8_BRK_IRQHandler(void);
void TIM8_UP_IRQHandler(void);
void TIM8_TRG_COM_IRQHandler(void);
void TIM8_CC_IRQHandler(void);
void ADC3_IRQHandler(void);
void FSMC_IRQHandler(void);
void SDIO_IRQHandler(void);
void TIM5_IRQHandler(void);
void SPI3_IRQHandler(void);
void UART4_IRQHandler(void);
void UART5_IRQHandler(void);
void TIM6_IRQHandler(void);
void TIM7_IRQHandler(void);
void DMA2_Channel1_IRQHandler(void);
void DMA2_Channel2_IRQHandler(void);
void DMA2_Channel3_IRQHandler(void);
void DMA2_Channel4_5_IRQHandler(void);

#endif /* __STM32F10x_IT_H */

/******************* (C) COPYRIGHT 2008 STMicroelectronics *****END OF FILE****/

在User/main.c 中调用配置函数 就可以直接进行寄存器操作:

#include <stm32f10x_lib.h>

#include “stm32f10x_it.h”

#include “system.h”

int main(void) {

Rcc_Init(9); //系统时钟设置 
delay(72); //延时初始化 
while(1) {
          .... ...
 }

}