STM32F104單片機的原理電子系統(tǒng)設計STM32F407單片機的時鐘系統(tǒng)電子系統(tǒng)設計5.1

概

述1.單片機系統(tǒng)基本組成電子系統(tǒng)設計5.1

概

述2.單片機的選擇主要技術(shù)指標●復雜指令集CISC、精簡指令集RISC●總線結(jié)構(gòu)：單總線（普林斯頓）、多總線（哈佛）●位數(shù)：8、16、32●尋址空間：地址線寬16~26●時鐘12~168MHz電子系統(tǒng)設計5.1

概

述3.單片機主流產(chǎn)品●增強型51內(nèi)核單片機：Atmel公司的89S系列單片機，宏晶公司的STC系列單片機，

SiliconLab公司的C8051F系列單片機等。●精簡指令集RISC單片機：Atmel公司的AVR單片機，Microchip公司的PIC單片機等。●低功耗單片機MSP430。●32位RISC單片機，Cortex-M4內(nèi)核單片機。電子系統(tǒng)設計5.1

概

述4.STM32F407單片機特點STM32是ST(意法半導體)公司推出的基于ARM內(nèi)核Cortex-M4的32位微控制器系列。Cortex-M4內(nèi)核是為低功耗和價格敏感的應用而專門設計的，具有突出的能效比和處理速度。單片機最小系統(tǒng)采用的芯片是STM32F407VET6。電子系統(tǒng)設計5.1

概

述主要技術(shù)指標：（1）

168MHz系統(tǒng)時鐘頻率；（2）

FlashROM

512K（3）SRAM

192K（4）FSMC（并行總線接口）電子系統(tǒng)設計5.1

概

述5.時鐘系統(tǒng)：（1）外部晶體4-26MHz；（2）內(nèi)部16MHzRC振蕩器（1%精度）；（3）內(nèi)部32kHz低頻振蕩器；（4）32k晶體振蕩器6.3個12位ADC(2.4MSPS)；

7.2個12位DAC

8.DMA9.12個16位定時器

10.2個32位定時器11.通信接口：（1）3×I2C;（2）4×UART；（3）3×SPI；（4）2×CAN；（5）SDIO接口；12.USB2.013.10/100MEthernetMAC

14.82根I/O電子系統(tǒng)設計5.1

概述哪些片內(nèi)外設？哪些片內(nèi)總線？5.2

時鐘系統(tǒng)電子系統(tǒng)設計5.2

時鐘系統(tǒng)STM32F407時鐘系統(tǒng)配置系統(tǒng)時鐘頻率=12MHz×N/(M×P)=12×336/(12×2)=168MHzsystem_stm32f4xx.cSystemInit()SetSysClock()電子系統(tǒng)設計5.2

時鐘系統(tǒng)stm32f4××.h函數(shù)中定義外部晶振頻率電子系統(tǒng)設計5.2

時鐘系統(tǒng)電子系統(tǒng)設計5.2時鐘系統(tǒng)5.3

通用輸入輸出端口GPIOI/O端口基本結(jié)構(gòu)電子系統(tǒng)設計STM32F407單片機的GPIO電子系統(tǒng)設計5.3

通用輸入輸出端口GPIO復用模式電子系統(tǒng)設計5.3

通用輸入輸出端口GPIOGPIO初始化結(jié)構(gòu)體typedefstruct{uint32_t

GPIO_Pin;GPIOMode_TypeDef

GPIO_Mode;GPIOSpeed_TypeDef

GPIO_Speed;GPIOOType_TypeDef

GPIO_OType;GPIOPuPd_TypeDef

GPIO_PuPd;}GPIO_InitTypeDef;電子系統(tǒng)設計5.3

通用輸入輸出端口GPIO電子系統(tǒng)設計5.3

通用輸入輸出端口GPIO例1利用SysTick定時器在PE0口產(chǎn)生1kHz的方波信號。（1）

主程序電子系統(tǒng)設計5.3

通用輸入輸出端口GPIO（2）PE0初始化程序電子系統(tǒng)設計5.3

通用輸入輸出端口GPIO（3）

SysTick定時器初始化程序電子系統(tǒng)設計5.3

通用輸入輸出端口GPIO（4）

SysTick中斷服務程序（5）

PE0取反程序電子系統(tǒng)設計5.3

通用輸入輸出端口GPIO例2

設計鍵盤輸入程序。電子系統(tǒng)設計5.3

通用輸入輸出端口GPIO（1）GPIO的初始化程序電子系統(tǒng)設計5.3

通用輸入輸出端口GPIO（2）按鍵掃描程序電子系統(tǒng)設計5.3

通用輸入輸出端口GPIO電子系統(tǒng)設計STM32F407單片機的定時器電子系統(tǒng)設計5.4

定時器電子系統(tǒng)設計5.4

定時器2.基本定時器電子系統(tǒng)設計5.4

定時器定時器的初始化結(jié)構(gòu)體typedefstruct{uint16_t

TIM_Prescaler;uint16_t

TIM_CounterMode;uint32_t

TIM_Period;uint16_t

TIM_ClockDivision;uint8_t

TIM_RepetitionCounter;}

TIM_TimeBaseInitTypeDef;電子系統(tǒng)設計5.4

定時器例1

利用TIM7中斷在PE0產(chǎn)生1kHz的方波。解：要在PE0產(chǎn)生1kHz的方波，TIM7的定時時間常數(shù)應設為500μs。將TIM7的預分頻器設置為83，定時器周期設為499，則定時時間為T=(499+1)×(83+1)/84=500（μs）49983電子系統(tǒng)設計5.4

定時器（1）TIM7初始化程序電子系統(tǒng)設計5.4

定時器（2）TIM7中斷初始化程序電子系統(tǒng)設計5.4

定時器（3）TIM7中斷服務程序電子系統(tǒng)設計3.通用定時器（1）通用定時器有多個時鐘源：（2）增加了捕獲/比較寄存器TIMx_CCR。電子系統(tǒng)設計5.4

定時器例

2利用定時器TIM4在PB6產(chǎn)生1kHz、占空比為10%的PWM信號，如圖所示。電子系統(tǒng)設計5.4

定時器（1）PB6的初始化和TIM4的初始化電子系統(tǒng)設計5.4

定時器電子系統(tǒng)設計5.4

定時器主程序中只要調(diào)用TIM4_PWM_Init()函數(shù)即可測試波形思考1：PWM信號經(jīng)過低通濾波器后，輸出是什么？思考2：用PWM產(chǎn)生1kHz方波有什么優(yōu)點？電子系統(tǒng)設計STM32F407單片機的中斷系統(tǒng)電子系統(tǒng)設計5.5

中斷系統(tǒng)單片機在正常運行程序時，由于內(nèi)部或外部事件引起暫時中止現(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行請求單片機為其服務的那個外設或事件的服務程序，等該服務程序執(zhí)行完成后又返回到被中止的地方繼續(xù)運行程序，這個過程稱為中斷。1.STM32F407單片機的中斷源STM32F407總共有92個中斷源，包括10個內(nèi)核中斷源和82個可屏蔽中斷源。每個中斷源在stm32f4××.h里面的定義。電子系統(tǒng)設計電子系統(tǒng)設計5.5

中斷系統(tǒng)2.嵌套矢量中斷控制器（NVIC）嵌套向量中斷控制器（NVIC）是

Cortex-M4的一個內(nèi)部器件，含有以下這些寄存器：（1）中斷使能寄存器組ISER[8]:ISER的全稱是InterruptSet-EnableRegister。（2）中斷除能寄存器組ICER[8]:ISER的全稱是InterruptClear-EnableRegister。（3）中斷掛起控制寄存器組ISPR[8]:ISPR的全稱是

InterruptSet-PendingRegisters。（4）中斷解掛控制寄存器組ICPR[8]:ICRP的全稱是InterruptClear-PendingRegisters電子系統(tǒng)設計5.5

中斷系統(tǒng)（5）中斷激活標志寄存器組IABR[8]:IABR的全稱是InterrruptActiveBitRegisters，如果為1，（6）中斷優(yōu)先級控制的寄存器組IPR[240]:IPR的全稱是InterruptPriorityRegisters。該寄存器用于設置每個中斷的搶占優(yōu)先級（PreemptionPriority）和響應優(yōu)先級（SubPriority）。每個中斷源都需要指定這兩種優(yōu)先級。電子系統(tǒng)設計5.5

中斷系統(tǒng)3.外部中斷STM32F407單片機的每個I/O引腳都可以作為外部中斷的中斷輸入口。電子系統(tǒng)設計5.5

中斷系統(tǒng)中斷和事電子系統(tǒng)設計5.5

中斷系統(tǒng)4.中斷系統(tǒng)的編程三個中斷源：用于按鍵中斷的外部中斷（INT0）、定時器1（TIM1）中斷和定時器4（TIM4）中斷。將TIM1中斷優(yōu)先級設為最高，TIM4的中斷優(yōu)先級次之，INT0的中斷優(yōu)先級最低。電子系統(tǒng)設計5.5

中斷系統(tǒng)電子系統(tǒng)設計5.5

中斷系統(tǒng)（2）外部中斷初始化函數(shù)EXTI0_init()電子系統(tǒng)設計5.5

中斷系統(tǒng)電子系統(tǒng)設計5.5

中斷系統(tǒng)void

TIM1_init(void){（3）TIM1初始化程序RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);TIM_DeInit(TIM1);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=3280;TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=0;TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_