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正点原子 STM32F1开发指南-库函数版本_V3.1 .pdf
内容简介
前言
第一篇 硬件篇
第一章 实验平台简介
1.1 ALIENTEK战舰STM32F103资源初探
1.2 ALIENTEK战舰STM32F103资源说明
1.2.1 硬件资源说明
1.2.2 软件资源说明
1.2.3 战舰V3 IO引脚分配
1.3 ALIENTEK 战舰STM32 V3.0升级说明
第二章 实验平台硬件资源详解
2.1 开发板原理图详解
2.1.1 MCU
2.1.2 引出IO口
2.1.3 USB串口/串口1选择接口
2.1.4 JTAG/SWD
2.1.5 SRAM
2.1.6 LCD模块接口
2.1.7 复位电路
2.1.8 启动模式设置接口
2.1.9 RS232串口/JOYPAD接口
2.1.10 RS485接口
2.1.11 CAN/USB接口
2.1.12 EEPROM
2.1.13 光敏传感器
2.1.14 SPI FLASH
2.1.15 温湿度传感器接口
2.1.16 红外接收头
2.1.17 无线模块接口
2.1.18 LED
2.1.19 按键
2.1.20 TPAD电容触摸按键
2.1.21 OLED/摄像头模块接口
2.1.22 有源蜂鸣器
2.1.23 SD卡接口
2.1.24 ATK模块接口
2.1.25 多功能端口
2.1.26 以太网接口（RJ45）
2.1.27 耳机输出
2.1.28 板载喇叭
2.1.29 音频编解码
2.1.30 电源
2.1.31 电源输入输出接口
2.1.32 USB串口
2.2开发板使用注意事项
2.3 STM32F103学习方法
第二篇 软件篇
第三章 MDK5软件入门
3.1 STM32官方固件库简介
3.1.1库开发与寄存器开发的关系
3.1.2 STM32固件库与CMSIS标准讲解
3.1.3 STM32官方库包介绍
3.1.3.1 文件夹介绍：
3.1.3.2 关键文件介绍：
3.2 MDK5简介
3.3新建基于固件库的MDK5工程模板
3.4程序下载与调试
3.4.1 STM32软件仿真
3.4.2 STM32串口程序下载
3.4.3 JTAG/SWD程序下载和调试
3.5 MDK5使用技巧
3.5.1 文本美化
3.5.2 语法检测&代码提示
3.5.3 代码编辑技巧
3.5.4 其他小技巧
第四章STM32开发基础知识入门
4.1 MDK下C语言基础复习
4.1.1 位操作
4.1.2 define宏定义
4.1.3 ifdef条件编译
4.1.4 extern变量申明
4.1.5 typedef类型别名
4.1.6 结构体
4.2 STM32系统架构
4.3 STM32时钟系统
4.4 端口复用和重映射
4.4.1端口复用功能
4.4.2端口重映射
4.5 STM32 NVIC中断优先级管理
4.6 MDK中寄存器地址名称映射分析
4.7 MDK固件库快速组织代码技巧
第五章 SYSTEM文件夹介绍
5.1 delay文件夹代码介绍
5.1.1 操作系统支持宏定义及相关函数
5.1.2delay_init函数
5.1.3 delay_us函数
5.1.4 delay_ms函数
5.2 sys文件夹代码介绍
5.2.1 IO口的位操作实现
5.3 usart文件夹介绍
5.3.1 printf函数支持
5.3.2 uart_init函数
5.3.3 USART1_IRQHandler函数
第三篇 实战篇
第六章 跑马灯实验
6.1 STM32 IO简介
6.2 硬件设计
6.3 软件设计
6.4 仿真与下载
第七章 蜂鸣器实验
7.1 蜂鸣器简介
7.2 硬件设计
7.3 软件设计
7.4 仿真与下载
第八章 按键输入实验
8.1 STM32 IO口简介
8.2 硬件设计
8.3 软件设计
8.4 仿真与下载
第九章 串口实验
9.1 STM32串口简介
9.2 硬件设计
9.3 软件设计
9.4 下载验证
第十章 外部中断实验
10.1 STM32外部中断简介
10.2 硬件设计
10.3 软件设计
10.4 下载验证
第十一章 独立看门狗（IWDG）实验
11.1 STM32独立看门狗简介
11.2 硬件设计
11.3 软件设计
11.4 下载验证
第十二章 窗口门狗（WWDG）实验
12.1 STM32F1窗口看门狗简介
12.2 硬件设计
12.3 软件设计
12.4 下载验证
第十三章 定时器中断实验
13.1 STM32通用定时器简介
13.2 硬件设计
13.3 软件设计
13.4 下载验证
第十四章 PWM输出实验
14.1 PWM简介
14.2 硬件设计
14.3 软件设计
14.4 下载验证
第十五章 输入捕获实验
15.1 输入捕获简介
15.2 硬件设计
15.3 软件设计
15.4 下载验证
第十六章 电容触摸按键实验
16.1 电容触摸按键简介
16.2 硬件设计
16.3 软件设计
16.4 下载验证
第十七章 OLED显示实验
17.1 OLED简介
17.2 硬件设计
17.3 软件设计
17.4 下载验证
第十八章 TFTLCD显示实验
18.1 TFTLCD&FSMC简介
18.1.1 TFTLCD简介
18.1.2 FSMC简介
18.2 硬件设计
18.3 软件设计
18.4 下载验证
第十九章 USMART调试组件实验
19.1 USMART调试组件简介
19.2 硬件设计
19.3 软件设计
19.4 下载验证
第二十章 RTC实时时钟实验
20.1 STM32F1 RTC时钟简介
20.2 硬件设计
20.3 软件设计
20.4 下载验证
第二十一章 待机唤醒实验
21.1 STM32待机模式简介
21.2 硬件设计
21.3 软件设计
21.4 下载与测试
第二十二章 ADC实验
22.1 STM32 ADC简介
22.2 硬件设计
22.3 软件设计
22.4 下载验证
第二十三章 内部温度传感器实验
23.1 STM32 内部温度传感器简介
23.2 硬件设计
23.3 软件设计
23.4 下载验证
第二十四章 光敏传感器实验
24.1 光敏传感器简介
24.2 硬件设计
24.3 软件设计
24.4 下载验证
第二十五章 DAC实验
25.1 STM32 DAC简介
25.2 硬件设计
25.3 软件设计
25.4 下载验证
第二十六章 PWM DAC实验
26.1 PWM DAC简介
26.2 硬件设计
26.3 软件设计
26.4 下载验证
第二十七章 DMA实验
27.1 STM32 DMA简介
27.2 硬件设计
27.3 软件设计
27.4 下载验证
第二十八章 IIC实验
28.1 IIC简介
28.2 硬件设计
28.3 软件设计
28.4 下载验证
第二十九章 SPI 实验
29.1 SPI 简介
29.2 硬件设计
29.3 软件设计
29.4 下载验证
第三十章 485 实验
30.1 485 简介
30.2 硬件设计
30.3 软件设计
30.4 下载验证
第三十一章 CAN通讯实验
31.1 CAN简介
31.2 硬件设计
31.3 软件设计
31.4 下载验证
第三十二章 触摸屏实验
32.1 触摸屏简介
32.1.1电阻式触摸屏
32.1.2电容式触摸屏
32.2 硬件设计
32.3 软件设计
32.4 下载验证
第三十三章 红外遥控实验
33.1红外遥控简介
33.2 硬件设计
33.3 软件设计
33.4 下载验证
第三十四章 游戏手柄实验
34.1游戏手柄简介
34.2 硬件设计
34.3 软件设计
34.4 下载验证
第三十五章 DS18B20数字温度传感器实验
35.1 DS18B20简介
35.2 硬件设计
35.3 软件设计
35.4 下载验证
第三十六章 DHT11数字温湿度传感器实验
36.1 DHT11简介
36.2 硬件设计
36.3 软件设计
36.4 下载验证
第三十七章 MPU6050六轴传感器实验
37.1 MPU6050简介
37.1.1 MPU6050基础介绍
37.1.2 DMP使用简介
37.2 硬件设计
37.3 软件设计
37.4 下载验证
第三十八章 无线通信实验
38.1 NRF24L01无线模块简介
38.2 硬件设计
38.3 软件设计
38.4 下载验证
第三十九章 FLASH模拟EEPROM实验
39.1 STM32 FLASH简介
39.2 硬件设计
39.3 软件设计
39.4 下载验证
第四十章 摄像头实验
40.1 OV7670简介
40.2 硬件设计
40.3 软件设计
40.4 下载验证
第四十一章 外部SRAM实验
41.1 IS62WV51216简介
41.2 硬件设计
41.3 软件设计
41.4 下载验证
第四十二章 内存管理实验
42.1 内存管理简介
42.2 硬件设计
42.3 软件设计
42.4 下载验证
第四十三章 SD卡实验
43.1 SDIO简介
43.1.1 SDIO主要功能及框图
43.1.2 SDIO的时钟
43.1.3 SDIO的命令与响应
43.1.4 SDIO相关寄存器介绍
43.1.5 SD卡初始化流程
43.2 硬件设计
43.3 软件设计
43.4 下载验证
第四十四章 FATFS实验
44.1 FATFS简介
44.2 硬件设计
44.3 软件设计
44.4 下载验证
第四十五章 汉字显示实验
45.1 汉字显示原理简介
45.2 硬件设计
45.3 软件设计
45.4 下载验证
第四十六章 图片显示实验
46.1 图片格式简介
46.2 硬件设计
46.3 软件设计
46.4 下载验证
第四十七章 照相机实验
47.1 BMP编码简介
47.2 硬件设计
47.3 软件设计
47.4 下载验证
第四十八章 音乐播放器实验
48.1 VS1053简介
48.2 硬件设计
48.3 软件设计
48.4 下载验证
第四十九章 录音机实验
49.1 WAV简介
49.2 硬件设计
49.3 软件设计
49.4 下载验证
第五十章 手写识别实验
50.1 手写识别简介
50.2 硬件设计
50.3 软件设计
50.4 下载验证
第五十一章 T9拼音输入法实验
51.1 拼音输入法简介
51.2 硬件设计
51.3 软件设计
51.4 下载验证
第五十二章 串口IAP实验
52.1 IAP简介
52.2 硬件设计
52.3 软件设计
52.4 下载验证
第五十三章 USB虚拟串口实验
53.1 USB简介
53.2 硬件设计
53.3 软件设计
53.4 下载验证
第五十四章 USB读卡器实验
54.1 USB读卡器简介
54.2 硬件设计
54.3 软件设计
54.4 下载验证
第五十五章 网络通信实验
55.1 DM9000、TCP/IP和LWIP 简介
55.1.1 DM9000简介
55.1.2 TCP/IP协议简介
55.1.3 LWIP简介
55.2 硬件设计
55.3 软件设计
55.4 下载验证
55.4.1 Web Server测试
55.4.2 TCP Server测试
55.4.3 TCP Client测试
55.4.4 UDP测试
第五十六章 UCOSII实验1-任务调度
56.1 UCOSII简介
56.2 硬件设计
56.3 软件设计
56.4 下载验证
56.5 任务删除，挂起和恢复测试
第五十七章 UCOSII实验2-信号量和邮箱
57.1 UCOSII信号量和邮箱简介
57.2 硬件设计
57.3 软件设计
57.4 下载验证
第五十八章 UCOSII实验3-消息队列、信号量集和软件定时器
58.1 UCOSII消息队列、信号量集和软件定时器简介
58.2 硬件设计
58.3 软件设计
58.4 下载验证
第五十九章 战舰V3综合测试实验
59.1 战舰V3综合测试实验简介
59.2战舰V3综合测试实验详解
59.2.1 电子图书
59.2.2 数码相框
59.2.3 音乐播放
59.2.4 TOM猫
59.2.5 时钟
59.2.6 系统设置
59.2.7 FC游戏机
59.2.8 记事本
59.2.9 运行器
59.2.10 手写画笔
59.2.11 照相机
59.2.12 录音机
59.2.13 USB连接
59.2.14 网络通信
59.2.15 无线传书
59.2.16 计算器
59.2.17 拨号
59.2.18 应用中心
59.2.19 短信
STM32F1 开发指南（库函数版)
ALIENTEK 战舰 STM32F103 V3 开发板教程
STM32F1 开发指南
V3.1 - 库函数版本
−ALIENTEK 战舰 STM32F103 开发板教程
I
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II
STM32F1 开发指南（库函数版)
ALIENTEK 战舰 STM32F103 V3 开发板教程
内容简介 ...................................................................................................................... 16
前言 .............................................................................................................................. 17
第一篇 硬件篇 ............................................................................................................ 19
第一章 实验平台简介 ................................................................................................ 20
1.1 ALIENTEK 战舰 STM32F103 资源初探 .......................................................... 20
1.2 ALIENTEK 战舰 STM32F103 资源说明 .......................................................... 22
1.2.1 硬件资源说明 ................................................................................................. 22
1.2.2 软件资源说明 ................................................................................................. 27
1.2.3 战舰 V3 IO 引脚分配 ..................................................................................... 28
1.3 ALIENTEK 战舰 STM32 V3.0 升级说明 ......................................................... 32
第二章 实验平台硬件资源详解 ................................................................................ 34
2.1 开发板原理图详解 ............................................................................................ 34
2.1.1 MCU ................................................................................................................. 34
2.1.2 引出 IO 口 ....................................................................................................... 36
2.1.3 USB 串口/串口 1 选择接口 ............................................................................ 36
2.1.4 JTAG/SWD ....................................................................................................... 37
2.1.5 SRAM ............................................................................................................... 37
2.1.6 LCD 模块接口 ................................................................................................. 38
2.1.7 复位电路 ......................................................................................................... 39
2.1.8 启动模式设置接口 ......................................................................................... 39
2.1.9 RS232 串口/JOYPAD 接口 ............................................................................. 40
2.1.10 RS485 接口 .................................................................................................... 40
2.1.11 CAN/USB 接口 .............................................................................................. 41
2.1.12 EEPROM ........................................................................................................ 42
2.1.13 光敏传感器 ................................................................................................... 42
2.1.14 SPI FLASH ..................................................................................................... 42
2.1.15 温湿度传感器接口 ....................................................................................... 43
2.1.16 红外接收头 ................................................................................................... 43
2.1.17 无线模块接口 ............................................................................................... 44
2.1.18 LED ................................................................................................................ 44
2.1.19 按键 ............................................................................................................... 45
2.1.20 TPAD 电容触摸按键 ..................................................................................... 45
III
STM32F1 开发指南（库函数版)
ALIENTEK 战舰 STM32F103 V3 开发板教程
2.1.21 OLED/摄像头模块接口 ................................................................................ 45
2.1.22 有源蜂鸣器 ................................................................................................... 46
2.1.23 SD 卡接口 ...................................................................................................... 47
2.1.24 ATK 模块接口 ................................................................................................ 47
2.1.25 多功能端口 ................................................................................................... 48
2.1.26 以太网接口（RJ45） ................................................................................... 49
2.1.27 耳机输出 ....................................................................................................... 50
2.1.28 板载喇叭 ....................................................................................................... 50
2.1.29 音频编解码 ................................................................................................... 51
2.1.30 电源 ............................................................................................................... 52
2.1.31 电源输入输出接口 ....................................................................................... 52
2.1.32 USB 串口 ....................................................................................................... 53
2.2 开发板使用注意事项 ......................................................................................... 54
2.3 STM32F103 学习方法 ........................................................................................ 54
第二篇 软件篇 ............................................................................................................ 56
第三章 MDK5 软件入门 ............................................................................................ 57
3.1 STM32 官方固件库简介 .................................................................................... 57
3.1.1 库开发与寄存器开发的关系 ........................................................................ 57
3.1.2 STM32 固件库与 CMSIS 标准讲解 ............................................................. 58
3.1.3 STM32 官方库包介绍 ................................................................................... 59
3.1.3.1 文件夹介绍： .............................................................................................. 60
3.1.3.2 关键文件介绍： .......................................................................................... 61
3.2 MDK5 简介 ......................................................................................................... 62
3.3 新建基于固件库的 MDK5 工程模板 ................................................................ 63
3.4 程序下载与调试 ................................................................................................. 85
3.4.1 STM32 软件仿真 ............................................................................................. 85
3.4.2 STM32 串口程序下载 ..................................................................................... 94
3.4.3 JTAG/SWD 程序下载和调试 .......................................................................... 99
3.5 MDK5 使用技巧 ............................................................................................... 104
3.5.1 文本美化 ....................................................................................................... 104
3.5.2 语法检测&代码提示 .................................................................................... 108
3.5.3 代码编辑技巧 ............................................................................................... 109
3.5.4 其他小技巧 ................................................................................................... 113
IV
STM32F1 开发指南（库函数版)
ALIENTEK 战舰 STM32F103 V3 开发板教程
第四章 STM32 开发基础知识入门 .......................................................................... 116
4.1 MDK 下 C 语言基础复习 ................................................................................ 116
4.1.1 位操作 ........................................................................................................... 116
4.1.2 define 宏定义 ................................................................................................. 117
4.1.3 ifdef 条件编译 ................................................................................................ 117
4.1.4 extern 变量申明 ............................................................................................. 118
4.1.5 typedef 类型别名 ........................................................................................... 119
4.1.6 结构体 ........................................................................................................... 119
4.2 STM32 系统架构 .............................................................................................. 121
4.3 STM32 时钟系统 .............................................................................................. 122
4.4 端口复用和重映射 .......................................................................................... 126
4.4.1 端口复用功能 ................................................................................................ 126
4.4.2 端口重映射 .................................................................................................... 127
4.5 STM32 NVIC 中断优先级管理 ....................................................................... 128
4.6 MDK 中寄存器地址名称映射分析 ................................................................. 131
4.7 MDK 固件库快速组织代码技巧 ..................................................................... 133
第五章 SYSTEM 文件夹介绍 ................................................................................. 139
5.1 delay 文件夹代码介绍 ..................................................................................... 139
5.1.1 操作系统支持宏定义及相关函数 ............................................................... 140
5.1.2delay_init 函数 ................................................................................................ 142
5.1.3 delay_us 函数 ................................................................................................. 143
5.1.4 delay_ms 函数 ................................................................................................ 145
5.2 sys 文件夹代码介绍 ......................................................................................... 146
5.2.1 IO 口的位操作实现 .................................................................................... 146
5.3 usart 文件夹介绍 .............................................................................................. 148
5.3.1 printf 函数支持 .............................................................................................. 148
5.3.2 uart_init 函数 .................................................................................................. 149
5.3.3 USART1_IRQHandler 函数........................................................................... 152
第三篇 实战篇 .......................................................................................................... 154
第六章 跑马灯实验 .................................................................................................. 155
6.1 STM32 IO 简介 ................................................................................................. 156
6.2 硬件设计 .......................................................................................................... 162
6.3 软件设计 .......................................................................................................... 163
V
STM32F1 开发指南（库函数版)
ALIENTEK 战舰 STM32F103 V3 开发板教程
6.4 仿真与下载 ...................................................................................................... 169
第七章 蜂鸣器实验 .................................................................................................. 172
7.1 蜂鸣器简介 ...................................................................................................... 173
7.2 硬件设计 .......................................................................................................... 173
7.3 软件设计 .......................................................................................................... 174
7.4 仿真与下载 ...................................................................................................... 176
第八章 按键输入实验 .............................................................................................. 178
8.1 STM32 IO 口简介 ............................................................................................. 179
8.2 硬件设计 .......................................................................................................... 179
8.3 软件设计 .......................................................................................................... 179
8.4 仿真与下载 ...................................................................................................... 182
第九章 串口实验 ...................................................................................................... 187
9.1 STM32 串口简介 .............................................................................................. 188
9.2 硬件设计 .......................................................................................................... 190
9.3 软件设计 .......................................................................................................... 191
9.4 下载验证 .......................................................................................................... 194
第十章 外部中断实验 .............................................................................................. 197
10.1 STM32 外部中断简介 .................................................................................... 198
10.2 硬件设计 ........................................................................................................ 201
10.3 软件设计 ........................................................................................................ 201
10.4 下载验证 ........................................................................................................ 203
第十一章 独立看门狗（IWDG）实验 ................................................................... 204
11.1 STM32 独立看门狗简介 ................................................................................ 205
11.2 硬件设计 ........................................................................................................ 206
11.3 软件设计 ........................................................................................................ 206
11.4 下载验证 ........................................................................................................ 208
第十二章 窗口门狗（WWDG）实验 ..................................................................... 209
12.1 STM32F1 窗口看门狗简介 ............................................................................ 210
12.2 硬件设计 ........................................................................................................ 212
12.3 软件设计 ........................................................................................................ 212
12.4 下载验证 ........................................................................................................ 214
第十三章 定时器中断实验 ...................................................................................... 215
VI
STM32F1 开发指南（库函数版)
ALIENTEK 战舰 STM32F103 V3 开发板教程
13.1 STM32 通用定时器简介 ................................................................................ 216
13.2 硬件设计 ........................................................................................................ 221
13.3 软件设计 ........................................................................................................ 221
13.4 下载验证 ........................................................................................................ 223
第十四章 PWM 输出实验 ........................................................................................ 224
14.1 PWM 简介 ....................................................................................................... 225
14.2 硬件设计 ........................................................................................................ 228
14.3 软件设计 ........................................................................................................ 228
14.4 下载验证 ........................................................................................................ 230
第十五章 输入捕获实验 .......................................................................................... 231
15.1 输入捕获简介 ................................................................................................ 232
15.2 硬件设计 ........................................................................................................ 236
15.3 软件设计 ........................................................................................................ 236
15.4 下载验证 ........................................................................................................ 240
第十六章 电容触摸按键实验 .................................................................................. 241
16.1 电容触摸按键简介 ........................................................................................ 242
16.2 硬件设计 ........................................................................................................ 243
16.3 软件设计 ........................................................................................................ 243
16.4 下载验证 ........................................................................................................ 248
第十七章 OLED 显示实验 ...................................................................................... 249
17.1 OLED 简介 ..................................................................................................... 250
17.2 硬件设计 ........................................................................................................ 256
17.3 软件设计 ........................................................................................................ 257
17.4 下载验证 ........................................................................................................ 264
第十八章 TFTLCD 显示实验 .................................................................................. 266
18.1 TFTLCD&FSMC 简介 ................................................................................... 267
18.1.1 TFTLCD 简介 .............................................................................................. 267
18.1.2 FSMC 简介 .................................................................................................. 272
18.2 硬件设计 ........................................................................................................ 281
18.3 软件设计 ........................................................................................................ 282
18.4 下载验证 ........................................................................................................ 293
第十九章 USMART 调试组件实验 ......................................................................... 294
19.1 USMART 调试组件简介 ................................................................................ 295
VII
STM32F1 开发指南（库函数版)
ALIENTEK 战舰 STM32F103 V3 开发板教程
19.2 硬件设计 ........................................................................................................ 298
19.3 软件设计 ........................................................................................................ 298
19.4 下载验证 ........................................................................................................ 302
第二十章 RTC 实时时钟实验 .................................................................................. 306
20.1 STM32F1 RTC 时钟简介 ............................................................................... 307
20.2 硬件设计 ........................................................................................................ 313
20.3 软件设计 ........................................................................................................ 313
20.4 下载验证 ........................................................................................................ 320
第二十一章 待机唤醒实验 ...................................................................................... 321
21.1 STM32 待机模式简介 .................................................................................... 322
21.2 硬件设计 ........................................................................................................ 325
21.3 软件设计 ........................................................................................................ 325
21.4 下载与测试 .................................................................................................... 328
第二十二章 ADC 实验 ............................................................................................. 329
22.1 STM32 ADC 简介 .......................................................................................... 330
22.2 硬件设计 ........................................................................................................ 338
22.3 软件设计 ........................................................................................................ 338
22.4 下载验证 ........................................................................................................ 341
第二十三章 内部温度传感器实验 .......................................................................... 342
23.1 STM32 内部温度传感器简介 ....................................................................... 343
23.2 硬件设计 ........................................................................................................ 343
23.3 软件设计 ........................................................................................................ 343
23.4 下载验证 ........................................................................................................ 346
第二十四章 光敏传感器实验 .................................................................................. 347
24.1 光敏传感器简介 ............................................................................................ 348
24.2 硬件设计 ........................................................................................................ 348
24.3 软件设计 ........................................................................................................ 349
24.4 下载验证 ........................................................................................................ 350
第二十五章 DAC 实验 ............................................................................................. 351
25.1 STM32 DAC 简介 .......................................................................................... 352
25.2 硬件设计 ........................................................................................................ 356
25.3 软件设计 ........................................................................................................ 357
25.4 下载验证 ........................................................................................................ 360
VIII
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