STM32标准库开发步骤速览，适用于电赛入门学习
内容不全是还在完善，本文根据b站up主：江协科技总结得来（视频太长我没有全部看完，仅只阅读了相关例程的代码，只挑了部分视频观看，难免可能不全），既然是总结得来当然越精炼越好，因此本文不涉及按键，蜂鸣器等板载外设，同时也有部分参阅csdn中其他博客介绍，由于本人水平有限，部分模块的功能描述可能不是很全面，但会坚持补充完整的。本文适合有一定c语言基础的人阅读学习，我尽可能多更新，同时我也会不断纠错，本文每一个小章节我一般是先给代码再讲解的，所以如果此部分代码你已经完全懂了，可以直接跳过阅读，但是本文不会给出硬件部分的解释，我认为标准库都已经封装好了，寄存器可关心可不关心，毕竟标准库没有像hal库那样考虑移植问题，因此标准库更加的轻量，意味着使用标准库开发基本就等于基于寄存器开发了，并且大部分场景下没人会对着编程手册基于寄存器编程，但不代表不介绍硬件，涉及软件无法避免需要考虑的时候会进行介绍，比如iic、spi通信的时序问题等。
GPIO使用
基础输出（输入同理）
int main(void) { RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); while (1) { GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); Delay_ms(500); GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); Delay_ms(500); GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_RESET); Delay_ms(500); GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_SET); Delay_ms(500); GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, (BitAction)0); Delay_ms(500); GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, (BitAction)1); Delay_ms(500); } }首先要想使用GPIO口，就必须使能时钟，stm32的所有外设初始化时，都需要使能相应的时钟，不然无法工作，使能函数可参考如下书写。
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);在初始化gpio时通常涉及多个参数的设置，为了简化程序结构，我们初始化传参是使用的结构体，在标准库里面已经定义好了相关结构体名称，如下所示
typedef struct { uint16_t GPIO_Pin; GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; }GPIO_InitTypeDef;这个结构体有三个成员，第一个是引脚序号，第二个是时钟速度，第三个是工作模式，其中第二个一般不需要很高，除非涉及到通信必须高速度除外。
GPIO工作模式
gpio有如下工作模式
// 输入模式 #define GPIO_Mode_AIN 0x0 // 模拟输入 #define GPIO_Mode_IN_FLOATING 0x4 // 浮空输入 #define GPIO_Mode_IPD 0x28 // 下拉输入 #define GPIO_Mode_IPU 0x48 // 上拉输入 // 输出模式 #define GPIO_Mode_Out_OD 0x14 // 开漏输出 #define GPIO_Mode_Out_PP 0x10 // 推挽输出 #define GPIO_Mode_AF_OD 0x1C // 复用开漏输出 #define GPIO_Mode_AF_PP 0x18 // 复用推挽输出有上拉电阻意味着默认输入是高，下拉同理。
浮空意味着不接任何上下拉，通常不建议这样设置。
模拟输入用于adc电压采集。
开漏输出强驱动能力，推挽输出强下拉但弱上拉意味着没有驱动能力
剩下两个复用意思是将该gpio用于其他外设控制
初始化
将结构体中的成员赋值完成后，即可调用初始化函数初始化该gpio引脚
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);第一个参数就是引脚名称，第二个参数是刚才定义并设置好的结构体，直接将地址传入即可，这样一个gpio就配置好了
使用方法
可以调用如下函数来输出高低电平或者读取高低电平
// 设置指定引脚为高电平 void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); // 设置指定引脚为低电平 void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); // 翻转指定引脚状态 void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal); // 写入整个端口 void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal); // 读取指定引脚输入状态 uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); // 读取整个端口输入状态 uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx); // 读取指定引脚输出状态 uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); // 读取整个端口输出状态 uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);可以发现所有的需要返回值的函数的返回值不是八位就是十六位，八位返回值好理解毕竟只涉及单个引脚，如果读取整个端口他如何返回呢，下面举个例子
- GPIOA 引脚状态：
- PA0 = 1
- PA1 = 0
- PA2 = 1
- 其他都 = 0
那么调用：
uint16_t val = GPIO_ReadInputData(GPIOA);val 的值 = 0b0000 0000 0000 0101也就是0x0005（十进制 5），因此该函数返回的数需要理解成二进制才能有效利用。
中断
中断管家（NVIC）
在stm32中所有的中断都由NVIC管理，NVIC起到的作用就是管理中断的先后顺序，如下是NVIC的基本框图。
外部中断（EXTI）
外部中断就是将引脚映射到中断线上，通过检测引脚电平变化就可以触发中断
如下代码来自江协科技
/*开启时钟*/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //开启GPIOB的时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //开启AFIO的时钟，外部中断必须开启AFIO的时钟 /*GPIO初始化*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //将PB14引脚初始化为上拉输入 /*AFIO选择中断引脚*/ GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);//将外部中断的14号线映射到GPIOB，即选择PB14为外部中断引脚 /*EXTI初始化*/ EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //定义结构体变量 EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14; //选择配置外部中断的14号线 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //指定外部中断线使能 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //指定外部中断线为中断模式 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //指定外部中断线为下降沿触发 EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //将结构体变量交给EXTI_Init，配置EXTI外设 /*NVIC中断分组*/ NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //配置NVIC为分组2 //即抢占优先级范围：0~3，响应优先级范围：0~3 //此分组配置在整个工程中仅需调用一次 //若有多个中断，可以把此代码放在main函数内，while循环之前 //若调用多次配置分组的代码，则后执行的配置会覆盖先执行的配置 /*NVIC配置*/ NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //定义结构体变量 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn; //选择配置NVIC的EXTI15_10线 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //指定NVIC线路使能 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //指定NVIC线路的抢占优先级为1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //指定NVIC线路的响应优先级为1 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //将结构体变量交给NVIC_Init，配置NVIC外设其中中断优先级不是必须配置的，就算不配置也会按照中断向量表中的顺序来。
代码中用来初始化gpio的部分就不介绍了，第二行中的代码是开启AFIO的时钟，如果想要复用GPIO的某个引脚就需要开启AFIO的时钟，AFIO可以理解为GPIO的管家，当有多个外设时，AFIO用来管理这个GPIO到底该给谁用。
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14)其中这一段代码从名字中就可以看出来他的作用，即GPIO的中断线（EXTILine）配置（Config）其中需要复用那个引脚就需要将该引脚挂到和他序号相对应的中断线上，以下是EXTI的基本结构，其中常用的就是外部引脚中断，引脚信号是否进入EXTI就由AFIO控制。
根据NVIC和EXTI的框图，我们可以知道引脚需要先进行AFIO控制，再接入EXTI，之后再进入NVIC那么代码逻辑也可以参考这个框图来书写。
- 首先就是开启AFIO和GPIO的时钟，之后配置引脚为输入模式。
- 然后再通过AFIO选择中断线，虽然函数是EXTI但是实际操作的是AFIO
- 最后初始化NVIC即可
下面有一个nvic的中断分组，下面是标准库对这个nvic分组的定义
nvic只有四位用来表示抢占优先级和响应优先级，只有当两个中断同时触发时才会比较响应优先级，而抢占优先级是来处理中断嵌套问题的，即当中断正在处理时出发了另一个中断，这时高抢占就可以打断低抢占，而如果两个中断都一样就根据中断向量表来处理先后顺序。
#define NVIC_PriorityGroup_0 ((uint32_t)0x700) /*!< 0 bits for pre-emption priority 4 bits for subpriority */ #define NVIC_PriorityGroup_1 ((uint32_t)0x600) /*!< 1 bits for pre-emption priority 3 bits for subpriority */ #define NVIC_PriorityGroup_2 ((uint32_t)0x500) /*!< 2 bits for pre-emption priority 2 bits for subpriority */ #define NVIC_PriorityGroup_3 ((uint32_t)0x400) /*!< 3 bits for pre-emption priority 1 bits for subpriority */ #define NVIC_PriorityGroup_4 ((uint32_t)0x300) /*!< 4 bits for pre-emption priority 0 bits for subpriority */所以nvic的中断优先级不是必须配置的，但是选择中断线和开启中断是必须配置的。
另外一个需要特别注意的是，中断优先级分组是全局的，即这个分组工作只需要做一次即可，之后在其他所有需要分配优先级的地方都不需要再分配，但我感觉这个分组应该要在分配优先级之前进行（个人感觉而已，没有写代码验证）。
另外中断回调函数可以在启动文件里找，前面有DCD的都是中断处理函数
这里以江协科技的代码为例，需要注意的是，每次中断触发后都需要软件将标志位清零，这一点不同于hal库，在hal库里所有的标志位，hal库都会自动清零，（以下均为个人见解）其实从惯用称呼里也可以看出这个问题，在标准库里我们通常称呼这个函数为中断处理函数，但是在hal库里通常称之为中断回调函数，hal库的中断回调函数的工作逻辑是在中断处理函数的基础上嵌套中断回调函数，这也是为什么说标准库更轻量的其中一个原因。
void EXTI15_10_IRQHandler(void) { if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET) //判断是否是外部中断14号线触发的中断 { /*如果出现数据乱跳的现象，可再次判断引脚电平，以避免抖动*/ if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_14) == 0) { CountSensor_Count ++; //计数值自增一次 } EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14); //清除外部中断14号线的中断标志位 //中断标志位必须清除 //否则中断将连续不断地触发，导致主程序卡死 } }定时器
基本结构
这一张框图应当说是定时器的精髓所在，无论多么高级的定时器，最基本的结构就是由此衍生出来的，只不过就是更高级的定时器可以自主选择接入预分频器的信号，或者在此基础上衍生一些新的模块，同时这些衍生模块也都是围绕CNT计数器展开的，只要理解这个一个基本框图，后续问题都好解决。
定时中断
· 定时中断可以作为一个基础部分学习，这部分代码比较简单不做介绍。
void Timer_Init(void) { /*开启时钟*/ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //开启TIM2的时钟 /*配置时钟源*/ TIM_InternalClockConfig(TIM2); //选择TIM2为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟 /*时基单元初始化*/ TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; //定义结构体变量 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10000 - 1; //计数周期，即ARR的值 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 7200 - 1; //预分频器，即PSC的值 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复计数器，高级定时器才会用到 TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure); //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM2的时基单元 /*中断输出配置*/ TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); //清除定时器更新标志位 //TIM_TimeBaseInit函数末尾，手动产生了更新事件 //若不清除此标志位，则开启中断后，会立刻进入一次中断 //如果不介意此问题，则不清除此标志位也可 TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE); //开启TIM2的更新中断 /*NVIC中断分组*/ NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //配置NVIC为分组2 //即抢占优先级范围：0~3，响应优先级范围：0~3 //此分组配置在整个工程中仅需调用一次 //若有多个中断，可以把此代码放在main函数内，while循环之前 //若调用多次配置分组的代码，则后执行的配置会覆盖先执行的配置 /*NVIC配置*/ NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //定义结构体变量 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; //选择配置NVIC的TIM2线 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //指定NVIC线路使能 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //指定NVIC线路的抢占优先级为2 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //指定NVIC线路的响应优先级为1 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //将结构体变量交给NVIC_Init，配置NVIC外设 /*TIM使能*/ TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能TIM2，定时器开始运行 }外部时钟源选择
在定时器框图里可以得知定时器可以选择别的地方的信号作为时钟源，因此我们只需要在时基单元初始化之前用如下代码配置一下时钟源，如下这个代码是选择外部引脚
TIM_ETRClockMode2Config(TIM2, TIM_ExtTRGPSC_OFF, TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted, 0x0F);此处如果不配置的话默认使用的就是内部时钟。
标准库里有如下函数用于配置时钟源，其中TI这种很少做时钟源，因为TI这路引脚一般用作pwm的测量。
TIM_InternalClockConfig() 内部时钟（APB） CK_INT TIM_ETRClockMode2Config() ETR 外部引脚 ETR TIM_TIxExternalClockConfig() CH1 / CH2 引脚 TI1 / TI2 TIM_SelectInputTrigger() 其他定时器（ITRx） ITR0~ITR3其中第三个函数的通道一还是通道二引脚需要结合手册来看，这个通道对应哪一个引脚是由硬件决定的。
第四个函数用于实现定时器的级联功能，使用较少，一般情况下是用不到的，大体用法就是将一个定时器的触发信号作为另一个时钟的时钟源。
输出比较
这一部分比较简单，先欠着，大体思路就是通过输出比较模块的初始化代码来配置输出比较模块，再在代码里看只是多了一个模块的初始化而已，值得注意的是，输出比较模块（OC）其本质也是围绕计数器（CNT）展开工作的，就是设定一个值和CNT进行比较，高了输出什么信号，低了又输出什么信号。
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; //定义结构体变量 TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure); //结构体初始化，若结构体没有完整赋值 //则最好执行此函数，给结构体所有成员都赋一个默认值 //避免结构体初值不确定的问题 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //输出比较模式，选择PWM模式1 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性，选择为高，若选择极性为低，则输出高低电平取反 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //输出使能 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //初始的CCR值 TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);输入捕获（高级定时器）
输入捕获需要使用高级定时器，如上是高级定时器的框图，这个框图的上半部分和基本定时器基本一样，这个框图中的触发控制器可以理解为信号触发源的选择，而从模式控制器就是控制计数器行为的模块，比如控制信号来了复位计数器CNT等等都由这个模块控制。
输入捕获主要是依靠从模式控制器来实现的，即来一个信号就触发对CNT特定的动作，因此从模式控制器还需要再选择一个信号源，这个信号源不用于计时，只用于触发从模式控制器的特定行为，如下图我做的一个简易框图。
这个框图结合高级定时器的框图可以知道，触发源的来触发从模式之前，还需要经过一个被称为输入滤波和边沿检测的模块，这个模块也需要配置，另外从高级定时器框图中我们还可以看出来这个信号变为TI1FP1后还会去触发输入捕获模块，这个模块的被这个信号触发后会自动存储CNT的值，另外需要注意的是，选择那一个通道也需要结合硬件，这个通道连接哪个引脚是由硬件决定的。
知道了如上这些信息我么就可以开始写输入捕获的配置了，这里需要注意初始化这个输入捕获结构体是用于配置输入滤波和边沿检测的模块，这里最后并没有调用IC的初始化，而是直接调用了标准库封装的专门用于测量pwm的函数，这个函数让我们省去了另一个通道的配置，可以直接帮我们配置为相反的模式，即相反的边沿触发，正常还需要配置另一个通道，但是直接调用这个函数初始化就省去了另一个通道的配置。
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; //定义结构体变量 TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择配置定时器通道1 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF; //输入滤波器参数，可以过滤信号抖动 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //极性，选择为上升沿触发捕获 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //捕获预分频，选择不分频，每次信号都触发捕获 TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //输入信号交叉，选择直通，不交叉 TIM_PWMIConfig(TIM3, &TIM_ICInitStructure); //将结构体变量交给TIM_PWMIConfig，配置TIM3的输入捕获通道 //此函数同时会把另一个通道配置为相反的配置，实现PWMI模式接下来需要配置从模式触发器的行为，从模式一共有如下四种行为可以配置
// 从模式：复位模式 // 触发信号(TRGI)有效时 → 计数器CNT立即清零 【测PWM周期专用】 #define TIM_SlaveMode_Reset ((uint16_t)0x0004) // 从模式：门控模式 // 触发信号为高电平时允许计数，低电平时停止计数 【测脉冲宽度专用】 #define TIM_SlaveMode_Gated ((uint16_t)0x0005) // 从模式：触发模式 // 触发信号到来时 → 启动计数器 【多定时器同步启动专用】 #define TIM_SlaveMode_Trigger ((uint16_t)0x0006) // 从模式：外部时钟模式1 // 触发信号的每一个脉冲 → 计数器CNT+1 【外部脉冲计数专用】 #define TIM_SlaveMode_External1 ((uint16_t)0x0007)然后即可调用如下函数配置触发源和从模式。
/*选择触发源及从模式*/ TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1); //触发源选择TI1FP1 TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset); //从模式选择复位 //即TI1产生上升沿时，会触发CNT归零编码器接口
编码器接口的信号两个来源就是通道信号经过滤波和边沿检测之后出来的信号，因此我们只需要对两个通道初始化滤波参数即可，但是需要注意这时候结构体是不全的，因此需要调用函数初始化这个结构体，然后调用编码器接口初始化即可，最后别忘了开启定时器使能。
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; //定义结构体变量 TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure); //结构体初始化，若结构体没有完整赋值 //则最好执行此函数，给结构体所有成员都赋一个默认值 //避免结构体初值不确定的问题 TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择配置定时器通道1 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF; //输入滤波器参数，可以过滤信号抖动 TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure); //将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道 TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2; //选择配置定时器通道2 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF; //输入滤波器参数，可以过滤信号抖动 TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure); //将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道 /*编码器接口配置*/ TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising); //配置编码器模式以及两个输入通道是否反相 //注意此时参数的Rising和Falling已经不代表上升沿和下降沿了，而是代表是否反相 //此函数必须在输入捕获初始化之后进行，否则输入捕获的配置会覆盖此函数的部分配置