电子信息工程专业打工人的蓝桥杯嵌入式竞赛时记

前言

一、基础入门

1.GPIO

首先GPIO最基本、最简单的作用是我们可以通过编程的方式让它作输入或者输出，而输入/输出的形式为高低电平（通常0V为低电平，3.3V为高电平）。 要让GPIO作输入或者输出，首先就需要对IO口相关的寄存器进行配置。而寄存器是中央处理器内的组成部分，寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件，它们可用来暂存指令、数据和地址。因此对IO口的初始化就是向相关寄存器里面写不同的值，从而确定使用哪一个IO口（IO口标号）、以及IO口工作模式（输入还是输出）、输出速度等参数。在经过初始化之后就可以正常使用IO口了，比如如果IO口设置成了某个输入模式，就可以通过调用相关函数或者直接操作相关寄存器去得到IO口的电平是高电平还是低电平。
—>单片机引脚与端口，引脚和GPIO的区别

GPIO的引脚速度

输出驱动电路的响应速度，芯片内部在I/O口的输出部分安排了多个响应速度不同的输出驱动电路，用户可以根据自己的需要选择合适的驱动电路，通过选择速度来选择不同的输出驱动模块，达到最佳的噪声控制和降低功耗的目的。可理解为: 输出驱动电路的带宽，即一个驱动电路可以不失真地通过信号的最大频率。如果一个信号的频率超过了驱动电路的响应速度，就有可能信号失真。GPIO的引脚速度跟应用相匹配，速度配置越高，噪声越大，功耗越大。
GPIO的引脚速度跟应用匹配（推荐10倍以上）。
①USART串口，若最大波特率只需115.2k，那用2M的速度就够了，既省电也噪声小。
②I2C接口，若使用400k波特率，若想把余量留大些，可以选用10M的GPIO引脚速度。
③SPI接口，若使用18M或9M波特率，需要选用50M的GPIO的引脚速度。

GPIO的翻转速度

GPIO的翻转速度指输入/输出寄存器的0，1值反映到外部引脚(APB2上)高低电平的速度。手册上指出GPIO最大翻转速度可达18MHz。
通过简单的程序测试，用示波器观察到的翻转时间: 是综合的时间，包括取指令的时间、指令执行的时间、指令执行后信号传递到寄存器的时间(这其中可能经过很多环节，比如AHB、APB、总线仲裁等)，最后才是信号从寄存器传输到引脚所经历的时间。

引脚功能：端口复用和端口重映射

复用就是当这个GPIO作为片内外设功能引脚；一个引脚可用作实现多个功能，原理图上的引脚注释为可复用功能（或芯片数据手册可查），1.做普通IO输入输出，2.其他外设的输入输出；好处是节省外设与GPIO所用引脚数量；STM32有很多的内置外设，这些外设的外部引脚都是与GPIO复用的。
重映射就是将所需的片内外设的复用功能从原本默认IO口重新定义到其他可实现该功能的引脚，芯片内部已经固定了只能映射到固定的地方，分部分重映射（端口有一个默认复用功能和多个可重映射功能）和完全重映射（端口有一个或多个默认复用功能和一个可重映射功能），stm32中文手册可查（通过配置该复用功能重映射哪个端口）；好处是防止该复用功能默认引脚被占用，多个功能所需引脚冲突；
复用功能I/O（AFIO）：在使用引脚的单个复用功能时无需打开AFIO时钟，只需使能该复用功能的时钟和需要的输入输出模式；复用功能重映射时需使能AFIO时钟。
—>端口复用和端口重映射
—>片上外设和片外外设的区别
—>什么时候需要复用IO（AFIO）

输入输出模式

驱动能力：就是指输出电流的能力。对于驱动大负载（即负载内阻越小，负载越大）时，例如IO输出为5V，驱动的负载内阻为10ohm，于是根据欧姆定律可以正常情况下负载上的电流为0.5A（推算出功率为2.5W）。显然一般的IO不可能有这么大的驱动能力，也就是没有办法输出这么大的电流。于是造成的结果就是输出电压会被拉下来，达不到标称的5V。当然如果只是数字信号的传递，下一级的输入阻抗理论上最好是高阻，也就是只需要传电压，基本没有电流，也就没有功率，于是就不需要很大的驱动能力。
FT：容忍5V输入
浮空输入（GPIO_Mode_IN_FLOATING）：电平会完全取决于外部电路而与内部电路无关，无外部电路接入时，IO脚浮空会使得电平不确定，由输入数据寄存器(只读)读取。
上拉输入(GPIO_Mode_IPU)：无外部电路接入时，IO脚上拉使电平始终为高电平，读取外部电路低电平明显，无法判断高电平的输入，由输入数据寄存器(只读)读取。
下拉输入(GPIO_Mode_IPD)：无外部电路接入时，IO脚上拉使电平始终为低电平，读取外部电路高电平明显，无法判断低电平的输入，由输入数据寄存器(只读)读取。
模拟输入(GPIO_Mode_AIN)：不经过施密特触发器，将外部信号直接传输到数模转换通道上，片上外设(ADC)直接读取IO脚输入。
推挽输出(GPIO_Mode_Out_PP)：上PMOS下NMOS，降低功耗带载能力强，跳变速度快，但无法完成“线与”功能，由输出数据寄存器(可读可写)读取位寄存器后输出给IO脚。
复用推挽输出(GPIO_Mode_AF_PP)：片上外设功能的推挽输出。
开漏输出(GPIO_Mode_Out_OD)：可以根据外部电路需要多少V的高电平来接入外部上拉电压，实现线与的功能，IIC一个低电平，可以拉低整个总线。
复用开漏输出(GPIO_Mode_AF_OD)：片上外设功能的开漏输出
GPIOx_IDR是端口的输入数据寄存器，GPIOx_ODR是端口的输出寄存器

—>深刻理解stm32输入输出模式
—>施密特触发器详解

引脚设置

寄存器赋值输入可以使用“|”操作，但读取和定时器通道只能单个位进行操作。
—>位带操作
—>寄存器编程

2.新建工程（F103+G431）

赛点资源数据包 -> 8-液晶驱动参考例程 -> （复制）CT117E-LCD文件夹 -> （粘贴）考生文件夹
好处：大大节省建立工程的时间，不用专门考虑工程格式，不用担心建立工程时的小细节浪费比赛时间，方便练习。
工程文件改名：粘贴后清空子文件夹Output内全部内容 -> 子文件夹Project内除后缀《.uvproj工程和.uvopt文件》其他文件全部删除 -> 剩下两个文件分别命名后进入工程为.axf 文件改名。（.uvproj工程文件为工程开辟空间，是工程核心；.uvopt文件为工程保存工程配置，关联各文件内容，缺少.uvopt文件MDK缺失结构体变量提示功能，非工程链接；uvopt和uvproj都是keil工程文件，共同说明这你工程里有哪些文件，文件有没有被编译过，工程目录树是怎么组织的等等信息）
.axf 文件改名：工程中Options for Target（魔术棒）-> Output -> Name of Executable -> 指定文件命名后编译 -> 考生文件夹Output子文件夹 -> 找到.axf后打包提交
注：该方法只适用于蓝桥杯嵌入式旧版比赛

3.必备宏定义（F103）

工程中Configure target options -> C/C++ -> Define选项STM32F10x_MD宏定义作用为使system_stm32f10x.c文件执行设置默认系统时钟72MHz。
startup_stm32f10x_cl.s（启动文件） → SystemInit() → SetSysClock () → SetSysClockTo72()，其中所有函数在system_stm32f10x.c文件。


工程中Configure target options -> C/C++ -> Define选项USE_STDPERIPH_DRIVER宏定义作用为使stm32f10x.h文件执行包含所有外设头文件。
stm32f10x.h（通用头文件） → #include “stm32f10x_conf.h” → 包含所有外设头文件。

—>#预编译详解

4.注意库函数（F103）

voidRCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_tRCC_APB2Periph,FunctionalState NewState);/*外设时钟使能*/voidRCC_APB2PeriphResetCmd(uint32_tRCC_APB2Periph,FunctionalState NewState);/*复位所有IO口*/voidGPIO_Write(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tPortVal);/*对GPIOx_ODR写入，系列IO设置*/voidGPIO_SetBits(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin);/*对GPIOx_BSRR写入，单位置1*/voidGPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO_Pin);/*对GPIOx_BRR写入，单位置0*/voidTIM_OCxPreloadConfig(TIM_TypeDef*TIMx,uint16_tTIM_OCPreload);/*输出比较模式更改比较值后在下次更新事件生效或立即生效*/voidTIM_OCxPolarityConfig(TIM_TypeDef*TIMx,uint16_tTIM_OCPolarity);/*设置输入捕获极性,上升沿或下降沿*//*TIM_OCxPolarityConfig()函数用作输入捕获极性配置时(keil不可跳转到该宏定义)，uint16_t TIM_OCPolarity参数可取以下值*/#defineTIM_ICPolarity_Rising((uint16_t)0x0000)#defineTIM_ICPolarity_Falling((uint16_t)0x0002)/*TIM_OCxPolarityConfig()函数用作输出极性配置时(默认)，uint16_t TIM_OCPolarity参数可取以下值*/#defineTIM_OCPolarity_High((uint16_t)0x0000)#defineTIM_OCPolarity_Low((uint16_t)0x0002)

5.时钟系统及滴答定时器

/** *1Mhz的频率，每秒钟可以执行1.25M指令。嵌入式stm32默认上电系统时钟8M，每个指令的执行周期为1s/8*1.25M=0.1us */

—>stm32的指令周期
—>时钟系统
uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)函数在core_cm3.h头文件定义，void SysTick_Handler(void)中断函数在stm32f10x it.c源文件定义。
—>SysTick(滴答定时器)

6.中断

—>stm32中断优先级的使用及注意事项

7.其他编程注意事项

1、判断语句条件中==优先级大于&、|、^、&&、||；加减乘除优先级大于移位运算
2、整型常量（数值）默认设置为int类型，char和short类型与整型常量运算过程中以int类型为范围；常数后加“.”或“.0”表示该常数为double型。
unsigned int类型：0 ~ (2^32 - 1 —> 4294967295)；
—>数值范围注意事项
float类型：小数点后有效数字6~7位；
double类型：小数点后有效数字15~16位；
3、浮点数注意事项：
常数后缀：
U：unsigned
L：long / double
F：float
float数据类型赋值运算时常数后需加F

4、—>计算机负数计算
5、—>keil中code和const的区别
6、—>主机字节序
7、—>STM32堆栈区
8、—>字节和字长区别
9、程序中数组绝对不能溢出
10、函数中的局部变量存储在栈中，栈空间大小1~2KB，一个函数（包括main函数）一次性不能设置太大的数组，大数组设置为全局变量（静态存储区）。
10、—>寄存器，锁存器，触发器，存储器的区别
11、—>浅论各种调试接口
12、—>C语言中的volatile关键字

二、开发学习

标准库版本

1.LED

上电默认输出低电平；与锁存器相连，使能端（PD2）高电平有效；引脚为PC8~15，APB2总线控制时钟，推挽输出控制亮灭。
锁存器的作用（蓝桥杯嵌入式中至与LED功能相连）
锁存器(Latch)是一种对 脉冲电平敏感的 存储单元 电路，它们可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态。锁存，就是把信号暂存以维持某种电平状态。锁存器的最主要作用是缓存，其次完成高速的控制器与慢速的外设的不同步问题，再其次是解决驱动的问题，最后是解决一个 I/O 口既能输出也能输入的问题。锁存器是利用电平控制数据的输入，它包括不带使能控制的锁存器和带使能控制的锁存器。
控制LED亮灭：先配置相应I/O口，再使能锁存器（写入状态）后关闭锁存器（缓存本次状态）。

/** *初始化LED，LED全灭 *LED1~8 ==> GPIOC8~15，低电平亮高电平灭 *74HC573锁存器使能端 ==> GPIOD2，高电平使能 */

LED与LCD冲突解决方法

1、编写LED程序（无法保留其他LED状态）

点亮函数点亮前关闭所有。（LED初始化不能先于LCD初始化）
2、更改LCD程序（最优方案）


三个函数添加这三句代码即可。
—>LED的配置详解

2.蜂鸣器

蜂鸣器与JTAG接口的复位脚共用PB4，但默认为JTAG接口的复位脚（内部上拉，上电输出高电平）；APB2总线控制时钟，推挽输出控制开关；非比赛考点。

/** *初始化蜂鸣器，关闭蜂鸣器，默认上电为JTRST功能，蜂鸣器关闭 *Buzzer ==> GPIOB4，低电平打开高电平关闭 *使能端口复用功能，禁止JTRST功能 */

3.独立按键

APB2总线控制时钟，上拉输入读取。
uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)：读取端口输入电平状态，高电平返回1低电平返回0。
三行代码扫描函数或状态机扫描函数必须和定时器配合，定时器每10ms执行按键扫描。标志位可放于SysTick_Handler()定时，按键处理必须紧跟按键扫描，即在同一时间段执行一次。
按键操作：按下、松开、复合、长按、双击。程序中同时有长按与短按判断时，短按使用上升沿触发。

/** *初始化KEY，KEY设置上拉输入，输入速率无需配置，默认复位状态，速率10MHz *KEY1：GPIOA0； KEY2：GPIOA8； KEY3：GPIOB1； KEY4：GPIOB2 *扫描KEY，按下端口读取低电平，松开端口读取高电平 *//** *扫描KEY，按下端口读取低电平，松开端口读取高电平 *KEY1：0x01； KEY2：0x02； KEY3：0x04； KEY4：0x08 *g_rising判断单双击，g_key_state判断长短按与单双键 */

4.LCD

资料包提供例程，变量通过sprintf函数整理后通过显示函数展示在LCD，需包含stdio.h头文件。2.4寸显示屏单行显示最大值为20英文字符，sprintf函数(结尾自动加\0)调用数组大小不能超过20，格式化字符串不大于20个英文字符（包括空格和字符串结尾的结束符）
sizeof 计算的是变量的大小，而 strlen 计算的是字符串的长度，前者不受字符 \0 影响，后者以 \0 作为长度判定依据。
—>利用 strlen 和 sizeof 求取字符串长度注意事项
LCD显示中sprintf((char*)string, “%s”);"%s"格式符的最大长度为19，其他格式符时最大长度为20。
sprintf函数使用："%02d:%02d:%02d"可用于在数值前显示0，2表示%d占2位，02表示%d占两位，且数值不足两位时前面添0补足（数值长度大于数字则该用法无效）。
在官方给的参考资料里面介绍了分辨率是240x320，lcd一共分为10行，20列，所以一个字符的高实际上是24*16，所以我们可以看到lcd.h宏定义里面每一行之间的差值就是24，那么每一列之间的差值就是16，实际上表示一列的时候是反着来的，320表示第一列，320-16表示第二列，那么320-(16 * i)表示第i列。
—>点阵图、矢量图、像素图、位图图像、位元块传输
—>sprintf()函数的用法

LCD字符高亮颜色显示

void LCD_DisplayChar(u8 Line, u16 Column, u8 Ascii);
数字显示：LCD_DisplayChar(Linex, 320 - (16 *y), variable / 10 + 48);
LCD_DisplayChar(Linex, 320 - (16 *y + 1), variable % 10 + 48);
Ascii码：数字0-9 —> 码值48-57，大写字母A-Z —> 码值65-90，小写字母a-z —> 码值97-122

voidSTM3210B_LCD_Init(void);/*LCD初始化*/voidLCD_SetTextColor(vu16 Color);/*LCD文本颜色*/voidLCD_SetBackColor(vu16 Color);/*LCD文本区域背景颜色*/voidLCD_ClearLine(u8 Line);/*清屏指定行*/voidLCD_Clear(u16 Color);/*指定颜色清屏*/voidLCD_SetCursor(u8 Xpos,u16 Ypos);/*锁定显示起点坐标*/voidLCD_DrawChar(u8 Xpos,u16 Ypos,uc16*c);/*画字符*/voidLCD_DisplayChar(u8 Line,u16 Column,u8 Ascii);/*LCD展示字符*/voidLCD_DisplayStringLine(u8 Line,u8*ptr);/*指定行展示字符串*/voidLCD_SetDisplayWindow(u8 Xpos,u16 Ypos,u8 Height,u16 Width);/*设置显示区域大小*/voidLCD_WindowModeDisable(void);/*退出窗口模式（全屏）*/voidLCD_DrawLine(u8 Xpos,u16 Ypos,u16 Length,u8 Direction);/*画线*/voidLCD_DrawRect(u8 Xpos,u16 Ypos,u8 Height,u16 Width);/*画矩形框*/voidLCD_DrawCircle(u8 Xpos,u16 Ypos,u16 Radius);/*画圆*/voidLCD_DrawMonoPict(uc32*Pict);/*画单色图片*/voidLCD_WriteBMP(u32 BmpAddress);/*显示BMP位图*/voidLCD_DrawBMP(u32 BmpAddress);/*画BMP位图*/voidLCD_DrawPicture(constu8*picture);/*画图片*/

5.TIMER

分频寄存器(PSC)数值为0表示1分频，设置PSC寄存器值：需要的分频数-1；计数器达到自动重装载值后再加1则产生溢出，自动重装载寄存器(ARR)中再次写入自动重装载值，设置自动重装载寄存器(ARR)数值：需要的计数值-1。
通用定时器：定时器2~5，各4通道；
高级定时器：定时器1和8，各4通道；
基本定时器：定时器6和7，直接连接驱动DAC，没有引脚复用；
TIM_RepetitionCounter对高级定时器有用；
定时器在发生中断源事件时进入中断服务函数，更新中断（溢出，TIM_IT_Update）、捕获/比较事件（CNT = CCRx，TIM_IT_CCx等，事件产生使TIMx_EGR寄存器置位；只有更新事件（UEV，发生更新中断）或TIMX_EGR寄存器的UG位置位触发定时器计数初始化，所有寄存器被更新；
预装载寄存器：只有发生更新事件才将数据更新至影子寄存器（真正的装载寄存器）。
设置中断源：void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState);

/** *定时器2初始化 *预分频系数（计数时钟频率 = f / (PSC + 1)）：PSC - 1； 自动重装值(计数溢出重回0后产生中断)：ARR - 1；向上计数法，时钟1分频； 定时器中断配置并使能 *中断优先级分组，中断通道选择并使能，中断等级设置 *默认复位APB1时钟：36MHz（2分频），通用定时器时钟：72MHz（APB1预分频系数不等于1） *//** *定时器2中断 *定时器溢出：定时器中断标志位置1，需软件手动清0 */

—>stm32定时器中断类型
—>STM32定时器中的更新操作与更新事件
—>STM32中断服务函数的编写注意事项1
—>STM32中断服务函数的编写注意事项2
—>stm32定时器误区

6.实时时钟

蓝桥杯嵌入式开发板的RTC只能使用LSI即内置RC振荡器。实时时钟可不用开启中断使用。
RTC不在APB1和APB2时钟总线上，需单独配置时钟使能；LSI时钟40KHz，4000分频（系数3999）得计数频率1s。
RTC时间存储以定时器计数总值存储，每计数加一为时间1s，60s = 1min，3600s = 1h，0x0001517F为23:59:59，0x00015180为00:00:00；
void RTC_SetCounter(uint32_t CounterValue)：设置初始时间(单位秒)hour * 3600 + minute * 60 + second；
RTC中断服务函数为RTC_IRQHandler()，不是RTCAlarm_IRQHandler()；

/** *RTC初始化 *配置RTC中断，开启触发每秒中断 *备份寄存器(BKP)与电源管理(PWR)时钟使能，使能BKP，复位BKP寄存器， *使能LSI时钟，等待LSI使能完毕，配置LSI为RTC时钟源，RTC时钟使能， *等待APB1和RTC时钟同步，等待对RTC操作完成，设置RTC频率，等待完成，设置计数值（初始时间），等待完成 *//*实时时钟获取，计算多少个3600秒（时）、除去多少个3600秒后余多少个60秒（分）、除去多少个60秒后余多少个秒（秒）*//*每秒触发中断，判断是否计数达到23时59分59秒*/

—>stm32之备份寄存器(BKP)应用（侵入检测中断）
—>STM32电源管理(PWR)

7.USART

数据发送使用字符串发送函数，或者重定义fput函数然后使用printf，只要程序中有printf重映射函数必须勾选Use MicroLIB选项，否则程序无法运行。
用串口调试助手给单片机以字符串的形式发送数据时，结尾是不默认添加’\0’。
半主机模式就是通过仿真器实现开发板在电脑上的输入和输出，单片机程序运行应脱离仿真器关闭半主机模式。
数据接收开启串口接收中断
USART_FLAG_TC和USART_FLAG_TXE区别：
TC和TXE在复位默认置1，但TXE在对发送寄存器(USART_DR)写操作后被清零，TC要先读状态并对寄存器写操作才进行清零，两者都可软件清零，所以上电后使用TC来判断字符串传输时，如果未清零(软件清零或软件序列清零)会导致首字母被覆盖而不显示，而TXE在首字母转移到发送寄存器后立即清零不会被覆盖。除了复位首字母问题，程序运行过程中会被自动被特性规则清零，不必手动清零。

/*添加该内容，不必勾选Use MicroLIB选项*/#pragmaimport(__use_no_semihosting)struct__FILE{inthandle;};FILE __stdout;_sys_exit(intx){x=x;}/***********************************//** *初始化USART2，IO口配置(APB2总线时钟)，串口配置(APB1总线时钟)，中断配置 *发送端TX2 ==> PA2，复用推挽输出，50MHz；接收端RX2 ==> PA3，浮空输入 *波特率：f_baudrate， 字节长度：8bit， 停止位：1位， 校验位：无， 模式：接收和发送， 硬件数据流控制：无 *中断通道：串口2中断， 最高抢占和响应优先级 *//** *发送字符串 *发送标志位使能，发送字符数据，返回字符 *USART_FLAG_TC表示传输完毕，USART_FLAG_TXE表示发送缓冲区空，无特殊情况均使用USART_FLAG_TXE效率快 *注意：while和if后的括号中无论是it+还是++i，都先执行括号内的自增减，再执行大括号内的语句 *//*重定义fputc函数（printf函数调用）*//** *串口2接收中断服务函数 *注意：接收字符串结尾必须加换行符(\r\n) */

—>对原子哥USART实验中printf重定向进行分析
—>USART与UART的区别
—>串口接受不定长数据方法
—>printf重映射解释
—>printf函数重定义
—>printf输出串口助手、防卡死办法
—>上电发送字符串首字母问题

8.24C02

写数据的时候需要注意，E2PROM是先写到缓冲区（发送完Stop），然后再“搬运到”到掉电非易失区（进入写入周期），这个过程让它应答是没有响应（时间需要最大10ms，不用芯片时间不同，开发板上M24C02时间为5ms），直到写入周期完成。
AT24C02是Ateml公司的2KB的电可擦除存储芯片，M24C02是ST公司的2KB的电可擦除存储芯片，区别在于AT24C02支持8字节页写、M24C02支持16字节页写
页写入：一次性连续写入最多8字节（24C02一页为8字节，起始地址为0x00，注意超过页边界会自动从头覆盖）到缓冲区后，再等待一个写入周期，多字节“搬运到”到掉电非易失区；
连续写和连续读时地址自动加1，一页8字节，翻页需要重新指定新的页地址。
SCL -> GPIOB6，SDA -> GPIOB7

/** *I2CWaitAck()已修改 *启动I2C总线；开启写操作0xA0，写入指定的地址；再次启动I2C总线；开启读操作0xA1，读取指定地址内数据，每次发送字节后需等待I2C总线应答，停止I2C总线 *连续读地址自动加1直到最后一个地址 *//** *启动I2C总线；开启写操作0xA0，写入指定的地址，向指定地址写入数据，每次发送字节后需等待I2C总线应答，停止I2C总线 *连续写地址自动加1直到页边缘，AT24C02缓冲区到非易失区需要等待5ms */

—>AT24C02详细介绍
—>页写入
—>IIC通信协议总结
—>E2PROM读写函数
—>不同数据类型读写

9.ADC

STM32的ADC的输入时钟不得超过14MHz
ADC转换就是输入模拟的信号量转换成数字量。读取数字量必须等转换完成后，完成一个通道的读取叫做采样周期。采样周期一般来说=转换时间+读取时间，而转换时间=采样时间+12.5个时钟周期。采样时间是你通过寄存器告诉STM32采样模拟量的时间，设置越长越精确
STM32 的 ADC 最大的转换速率为 1Mhz，也就是转换时间为 1us（在 ADCCLK=14M,采样周期
为 1.5 个 ADC 时钟下得到），不要让 ADC 的时钟超过 14M，否则将导致结果准确度下降
单次模式下需要软件或外部事件再触发，ADC才进行下一次转换
STM32的ADC转换时间是12.5个ADC时钟.
然后采样时间可以设置为1.5~239.5个ADC时钟.
采样频率=ADC时钟/(采样时间+12.5)

/** *初始化ADC，使能ADC，校准ADC *GPIOB0 ==> 电位器R37，模拟输入，独立模式，单通道单次转换，软件触发，数据右对齐 *复位校准和开始校准需等待完成 *//** *获取电压值 *PB0：ADC通道8，0 ~ 3.3V，12位ADC（2^12 - 1 = 4095） *ADC_FLAG_EOC，读取ADC规则数据寄存器(ADC_DR)后自动清除 *//** *获取温度值， *内部温度传感器：ADC1通道16，12位ADC（2^12 = 4096），采样时间大于17.1us，温度值 = (1.43 - Vsense)V / 4.478mV/℃ + 25 */

—>为什么STM32的ADC转换时钟不能大于14MHz
—>STM32的单双ADC单双通道配置
—>STM32的ADC配置详解

10.PWM & TIM_OC

PWM模式（TIM_OCMode_PWMx）：可输出多种波形， ARR设置频率，CCR设置占空比，占空比可达到0%或100%。STM32的每个通用定时器都有4个输入捕获的通道，分别是TIMx_CH1、TIMx_CH2、TIMx_CH3、TIMx_CH4，单通道频率和占空比可以任意设置，但同意定时器四个通道只能输出频率相同、占空比可变的PWM，起始相位不能设置。复用推挽输出。
PA1->TIM2_CH2、PA2->TIM2_CH3（USART2）、PA3->TIM2_CH4、PA6->TIM3_CH1、PA7->TIM3_CH2、
TIM_CtrlPWMOutputs(TIMx,ENABLE)函数只对高级定时器有效。

/** *定时器2通道2PWM模式初始化 *复用推挽输出，定时器设置为1us计数，重装载值为1M/pwm频率，pwm周期为1/f_freq(f_freq >= 16)，占空比为f_duty *TIM2_CH2：PA1，输出捕获x（TIM_OCx）意思是定时器通道x，每次TIM_CNT = TIM_CCRx和TIM_CNT = TIM_ARR时，输出电平极性反向 */voidPWM_Init(u32 f_freq,u8 f_duty)/** *定时器2通道2输出比较模式初始化 *复用推挽输出，定时器设置为1us计数，重装载值为1M/pwm频率，pwm周期为1/f_freq(f_freq >= 16)，占空比为f_duty *TIM2_CH2：PA1，输出捕获x（TIM_OCx）意思是定时器通道x，每次TIM_CNT = TIM_CCRx时，输出电平极性反向 *//** *输出捕获中断服务函数 *通过不断更改TIM_Pulse（CCR1）值改变频率和占空比 */

输出比较模式（TIM_OCMode_Toggle）： 只能输出方波，单通道ARR设置频率，CCR设置每个通道的初始相位，频率和起始相位可以任意设置，占空比不能设置。输出频率为理论计算值一半；使用定时器捕获中断时，同一定时器的四个通道可以分别输出频率和占空比可变的PWM，但占空比不能达到0%或100%。

修改占空比：void TIM_SetComparex（TIM_TypeDefTIMx，uint16_t Compare2）；（x=1，2，3，4）。
修改频率：void TIM_SetAutoreload(TIM_TypeDefTIMx, uint16_t Autoreload);
CCRx值改变时立即生效（Disable）或发生更新事件后生效（Enable）：TIM_OCxPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);（x=1，2，3，4），比较输出可调PWM必须CCRx值改变时立即生效。
—>PWM配置
—>PWM频率与占空比详解
—>STM32输出比较模式和PWM模式比较
—>Keil5中的虚拟示波器进行软件仿真
虚拟示波器只能仿真程序，遇到LCD初始化或LCD相关函数会进入死循环，无法仿真后续程序引脚电平变化。

11.TIM_IC

同一定时器可以不同通道不同功能。
修改捕获的触发方式使用的函数是：
TIM_OC2PolarityConfig(TIM3,TIM_ICPolarity_Rising);
输出比较也适用于输入捕获，因为他们操作的实际上是同一个地方

/** *TIM3_CH2：PA7，浮空输入，上升沿触发中断 *//** *捕获到上升沿定时器清零，设置下次捕获下降沿触发 *捕获到下降沿记录时间，设置下次捕获上升沿触发 *捕获到上沿记录时间，单周期脉冲捕获结束等待捕获开始 */

—>STM32定时器中的输入捕获滤波器

12.DMA

—>DMA详解

13.数码管

/** *初始化PA1~3 *PA1：SER（数据输入），每输入一位数据，SCK上升沿有效一次，直至八位输入完毕 *PA2：RCLK（移位寄存器与存储寄存器(锁存)的开关），上升沿时移位寄存器数据进入存储寄存器，下降沿存储寄存器数据不变 *PA3：SCK（数据传输控制），上升沿时数据寄存器数据移位，下降沿移位寄存器数据不变 *//** *共阴数码管 *数据传输方向：SER1(PA1) -> DH'1 -> SER2 -> DH'2-> SER3 -> DH'3，传输数据顺序先DS3再DS2后DS1 */

—>蓝桥杯嵌入式扩展板学习之数码管

14.ADC按键

/** *初始化ADC1_CH5和PA5 *PA5连接AKEY *//** *读取ADC值 *通过按键按下分压值不同判断哪个按键按下 *//*三行代码按键扫描法*/

—>蓝桥杯嵌入式扩展板学习之ADC按键

15.DS18B20

/*初始化PA6(TDQ)，上拉输入保证充足供电*//** *读取DS18B20温度值 *复位，写入OW_SKIP_ROM(0xCC)，跳过ROM，写入DS18B20_CONVERT(0xCC)，开始转换，等待750ms *复位，写入OW_SKIP_ROM(0xCC)，跳过ROM，写入DS18B20_READ(0xBE)，开始分别读取高八位和低八位（先低后高） *高八位(高五位符号位,后三位整数部分2^6~2^4),低八位(高四位整数部分2^0~2^3,后四位小数部分2^-1~2^-4)，温度值 = 总16位 * 0.0625（==> / 16） */

—>蓝桥杯嵌入式扩展板学习之DS18B20

16.光敏电阻

光照越强阻值越小，阻值越大电压越大；
RP7电位器电阻过大可能造成暗度无影响，TRDO恒为低电平，RP7电位器电阻过小可能造成亮度无影响，TRDO恒为高电平。

/** *初始化PA3、PA4和ADC1_CH4 *PA3连接TRDO，输出数字量0或1；PA4连接TRAO，输出模拟量ADC转换值 *//** *获取ADC转换值 *0：返回电压值(参考电压VDD = 3.3V)；1：返回电阻值(参考电阻R46 = 10K) */

—>蓝桥杯嵌入式扩展板学习之光敏电阻

17.ADCx2双通道

/** *初始化ADC1_CH4与ADC1_CH5 *PA4(AO1->PR5)：ADC1_CH4；PA5(AO2->PR6)：ADC1_CH5 *//*获取电压值(按先后顺序单通道采集)，PR5\PR6(MAX:10K)与100分压*/

—>蓝桥杯嵌入式扩展板学习之ADCx2

18.DTH11

unsigned int dht11_read(void)函数：返回32位值，高十六位(高8位整数，低8位小数)为湿度值（%），低十六位(高8位整数，低8位小数)为温度值（摄氏度），由于温湿度的分辨率原因，读取时只需要整数部分即可。
采样周期必须大于2秒。

/*初始化PA7(HDQ)*//*获取温湿度值，高低16位分别湿度值和温度值*/

—>蓝桥杯嵌入式扩展板学习之DHT11

19.TLC551测量

扩展板电位器控制产生频率与产生占空比。

/** *TIM2_CH2：PA1(PULS1->RP3)，TIM2_CH3：PA2(PULS2->RP4)，TIM3_CH1：PA6(PWM1->RP1)，TIM3_CH2：PA7(PWM2->RP2) *浮空输入，上升沿触发中断 *定时器每个通道需要单独配置 *//** *定时器多通道输入捕获使用分时捕获 *捕获到上升沿定时器清零，设置下次捕获下降沿触发 *捕获到下降沿记录时间，设置下次捕获上升沿触发 *捕获到上沿记录时间，单周期脉冲捕获结束等待捕获开始 */

—>蓝桥杯嵌入式扩展板学习之TLC551测量

20.LIS302DL

/** *I2C总线初始化 *更改为RCC_APB2Periph_GPIOA时钟使能 *宏定义I2C_PORT改为GPIOA，SDA_Pin改为GPIO_Pin_5，SCL_Pin改为GPIO_Pin_4 *//** *写入LIS302DL寄存器函数 *写指令：0x38，将数据写入特定地址 *//** *配置LIS302DL *向CTRL_REG1寄存器(0x20)写入指令0x47：配置加速度采集频率200Hz，普通功耗模式，灵敏度为18mg/LSB，非自检模式，使能XYZ轴加速度采集 *//** *读取LIS302DL寄存器函数 *写指令：0x38，将数据写入特定地址；读指令：0x38，将数据从特定地址读取 *//** *读取坐标加速度 *判断STATUS_REG寄存器(0x27)的数据更新标志位是否为1(0x08)，更新则读取XYZ轴加速度相对值(0~255) *X轴加速度输出寄存器地址：0x29，Y轴：0x2B，Z轴：0x2D */

—>蓝桥杯嵌入式扩展板学习之LIS302DL

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本人通过许多大牛博客自学在大二获得蓝桥杯嵌入式国赛三等奖，但自身知识体系沉淀不足，借此博客创作过程继续深入学习扩展知识，借鉴蓝桥杯嵌入式相关的大牛介绍，让自己的技术更进一步。
—>蓝桥杯嵌入式推荐博客1
—>蓝桥杯嵌入式推荐博客2

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HAL库版本

—>STM32CUBEMX代码格式优化

定时器

G4系列通用定时器TIM2和TIM5的重装载值可达到32位
—>HAL库定时器配置

串口

每次中断只能接收一个字符

输入捕获

输入通道：需要被测量的信号从定时器的外部引脚 TIMx_CH1/2/3/4 进入，通常叫 TI1/2/3/4，在后面的捕获讲解中对于要被测量的信号我们都以 TIx 为标准的叫法
捕获通道：捕获通道就是输入捕获整体结构图中的 IC1/2/3/4，每个捕获通道都有相对应的捕获寄存器 CCR1/2/3/4，当发生捕获的时候，计数器 CNT 的值就会被锁存到捕获寄存器。
输入通道是用来输入信号的，捕获通道是用来捕获输入信号的通道，一个输入通道的信号可以同时输入给两个捕获通道。
PWM 输入模式一个输入通道(TIx)会占用两个捕获通道(ICx)，所以一个定时器在使用 PWM 输入的时候最多只能使用两个输入通道(TIx)，如下图。

PWM 信号由输入通道 TI1 进入，信号会被分为两路，一路是 TI1FP1，另外一路是 TI2FP2。其中一路是测周期，另一路是测占空比。由此，定时器的输入捕获有两个功能，直接捕获模式和间接捕获模式；
直接模式：只能捕获本身通道的脉冲信号；
间接模式：可以捕获此定时器每个通道的脉冲信号。
auto-reload precload=Disable：自动重装载寄存器写入新值后，计数器立即产生计数溢出，然后开始新的计数周期
auto-reload precload=Enable：自动重装载寄存器写入新值后，计数器完成当前旧的计数后，再开始新的计数周期
—>输入捕获功能配置

ADC

—>adc精度

RTC

读取时间需要将时间和日期一起读取出来。
HAL_RTC_GetTime(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_TimeTypeDef *sTime, uint32_t Format);
HAL_RTC_GetDate(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_DateTypeDef *sDate, uint32_t Format);