stm32笔记[1]-点灯

保命声明：笔者在校属于中低水平学生，代码能力有限，若行文中有错漏之处欢迎大家指出。
小车不是我做的，只是用来当作学习平台的。

开发&烧录环境

[https://www.cnblogs.com/wyp1988/p/10194455.html]

  1. (首选)STM32CubeIDE + FlyMCU(MCU_ISP)
  2. (备选)Arduino
  3. (备选)PlatformIO

函数库

HAL库:高度封装，使用方便
标准库:偏底层
寄存器库:非常底层
这里主要使用HAL库

硬件

主控:stm32f103c8t6
灯:WS2812(RGBin->PB5)

主板 底板

新建项目

管脚及芯片配置

PB5配置为GPIO_OUTPUT
时钟配置保持默认(72MHz时钟)

代码

目录结构

代码截图工具
main.c

//使用HAL库
//STM32 普通IO方式驱动(高速模式）
/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2022 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
void ws281x(uint32_t);
/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
	  ws281x(0XFF0000);
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/**
  * @brief GPIO Initialization Function
  * @param None
  * @retval None
  */
static void MX_GPIO_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();//使能PB端口时钟

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);

  /*Configure GPIO pin : PB5 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;// High，GPIO速度为高速，通常为50MHZ
 //GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_50MHz;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);//初始化PB5

}

/* USER CODE BEGIN 4 */
/**
  * @brief  初始化IO控制口
  * @param
  * @retval None
  */
void ws2811_init(void)
{
	//MX_GPIO_Init();
}

//接下来便要实现合适的延时函数：

/**
  * @brief  ws281x模块用到的延时函数
  * @param  delay_num :延时数 （示波器测量延时时间 = delay_num * 440ns ）
  * @retval None
  */
void ws281x_delay(unsigned int delay_num)
{
  while(delay_num--);
}
//通过示波器测量出的该延时函数的延时时间为delay_num x 440ns，恰好可以实现纳秒级别的延时。因此可用此来模拟WS281x的通信时序。

/**
  * @brief  根据WS281x芯片时序图编写的发送0码，1码RESET码的函数
  * @param
  * @retval None
  */
void ws281x_sendLow(void)   //发送0码
{
	//PAout(0)不是标准库，是正点原子的封装
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,1);
  ws281x_delay(1);    //示波器测试约为440ns
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,0);
  ws281x_delay(2);
}
void ws281x_sendHigh(void)   //发送1码
{
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,1);
  ws281x_delay(2);
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,0);
  ws281x_delay(1);
}
void ws2811_Reset(void)        //发送RESET码
{
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,0);
  delay_us(60);
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,1);
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,0);
}

//接下来根据这些通信时序我们便可以实现点亮WS2812灯珠的函数了

/**
  * @brief  发送点亮一个灯的数据（即24bit）
  * @param  dat：颜色的24位编码
  * @retval None
  */
void ws281x(uint32_t dat)
{
  uint8_t i;
  unsigned char byte;
  for(i = 24; i > 0; i--)
  {
    byte = ((dat>>i) & 0x01);  //位操作，读取dat数据的第i位
    if(byte == 1)
    {
      ws281x_sendHigh();
    }
    else
    {
      ws281x_sendLow();
    }
  }
}
/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

说明

在自动生成的main.c相应位置添加点灯代码
USER CODE BEGIN 0写自定义函数原型
USER CODE BEGIN 2写函数初始化（执行一次）
USER CODE BEGIN 3写循环执行的代码
USER CODE BEGIN 4写自定义函数本体

原理

stm32驱动ws2812
stm32的IO口驱动ws2812
WS2812，这LED内部已经整合了信号处理的芯片,使用SPI信号驱动(仅利用其速度快，而不是使用spi协议）
协议类似PWM方式。
在SPI在1M以上波特率传输时,传输一位时间为1us,导致软件不能及时判断,此时可以用dma的方式来进行SPI传输.
DMA:长时间接收/发送相同格式的数据。
在STM32F103上主频72M，SPI1分频设置为8，即9MHz

编译

生成HEX文件
右击工程，Properties->C/C++ Build->Settings->ToolSettings->MCU Post build outputs->Convert to Hex file，如果是bin文件会烧录不成功提示程序文件不是0x8000000和0x20000000区域的
烧录设置:


一定要用带数据传输的typec线！

效果

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