代码收藏家 嵌入式开发学习笔记16：蓝桥杯编程手册（STM32G431 HAL库）
一、要背的函数汇总（以例子形式）
1.GPIO相关
输出：HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_SET)
输入：HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0)
翻转：HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,0xFF)
2.LCD相关
格式化输出：sprintf((char*)buf,"%d",val) （要包含stdio.h）
显示：LCD_DisplayStringLine(Line1,buf)
3.ADC相关
启动转换：HAL_ADC_Start(&hadc1)
获取数字量：HAL_ADC_GetValue(&hadc1)
4.I2C相关
开始：I2CStart()
停止：I2CStop()
发送：I2CSendByte(0xA0)
接收：I2CReceiveByte()
应答：I2CWaitAck()
非应答：I2CSendNotAck()
定时：HAL_Delay（5）
5.串口相关
初始化：MX_USART1_UART_Init()
串口发送：HAL_UART_Transmit(&huart1,(unsigned char *)&ch,1,50)
重定向：help搜retarget第三个
串口接收中断：HAL_UART_Receive_IT(&huart1,uart_buf,1)
中断回调：HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
6.DAC相关（12位右对齐）
设置数字量：HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_R,1365)
转换成模拟量：HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_1)
7.RTC
获取时间：HAL_RTC_GetTime(&hrtc,&rtc_time,RTC_FORMAT_BIN)
获取日期：HAL_RTC_GetDate(&hrtc,&rtc_date,RTC_FORMAT_BIN)
8.PWM捕获
开启中断：HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1)
中断回调：HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
获取计数器：tim2_cnt = __HAL_TIM_GetCounter(&htim2)
设置计数器： __HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0)
9.PWM输出
启动输出：HAL_TIM_PWM_Start(&htim17,TIM_CHANNEL_1)
二、流程
1.打开资源数据包，找到LCD参考程序并复制。
2.更改名字为G+准考证，并更改MX文件为同名。
3.然后删除MDK-ARM中所有带LCD的文件和文件夹。
4.打开MX文件。根据题目要求和原理图，配置引脚。
5.选择MDK-ARM为v5，选择生成源文件头文件。
6.生成文件后，打开文件，配置魔术棒（微库、debug）
7.加入LCD的源文件（如果有I2C也要加）。
8.解决LCD和LED冲突问题并测试。（在三个Write函数前面加入u16 pout = GPIOC->ODR，在后面加入GPIOC->ODR = pout）
9.编译并编程。
三、LED
1.初始化
PD2选择GPIO输出。
2.编程
实现：输入八位数，点亮对应的灯。
void LED_Control(u8 led_ctrl)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,0xFF00,GPIO_PIN_SET)
HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,led_ctrl<<8,GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);
}
四、Systick
1.初始化
无
2.编程
实现：所有灯每5ms闪烁一次。
__IO u32 ledTick = 0;
void LED_Process()
{
if(uwTick - ledTick < 500) return ;
ledTick = uwTick;
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,0xFF00);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);
}五、按键
1.初始化
PA0、PB0、PB1、PB2选择GPIO输入。
2.编程
带长按和松手检测的三行按键法。
#define KB1 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0)
#define KB2 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1)
#define KB3 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2)
#define KB4 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)
#define KEYPORT KB1 | (KB2<<1) | (KB3<<2) | (KB4<<3) | 0xf0
u8 Trg;
u8 Cont;
void Key_Read()
{
u8 ReadData = (KEYPORT)^0xff; // 1
Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); // 2
Cont = ReadData; // 3
}
__IO u32 keyTick = 0;
u8 key1_value = 0;
__IO u32 b4Tick = 0;
void Key_Process()
{
if(uwTick - keyTick < 10) return ;
keyTick = uwTick;
Key_Read();
if(Trg & 0x01)
{
key1_value++;
}
if(Trg & 0x02)
{
}
if(Trg & 0x04)
{
}
if(Trg & 0x08)
{
}
if(Cont & 0x08)
{
b4Tick++;
}
if(Trg == 0x00 && Cont == 0x00)
{
if(b4Tick >= 100)
{
b4Tick = 0;
}
else if(b4Tick != 0)
{
b4Tick = 0;
}
}
}六、LCD
1.初始化
无
2.编程
u8 val = 0;
void LCD_Process()
{
u8 buf[20];
sprintf((char*)buf,"%d",val);
LCD_DisplayStringLine(Line1,buf);
}注意点：使用sprintf要包含stdio.h
3.输出形式
固定长度、左对齐、自动补0、小数、十六进制和八进制、字符和字符串、百分号
sprintf((char*)buf,"%5d",4000); //固定长度
sprintf((char*)buf,"-%5d",4000); //左对齐
sprintf((char*)buf,"%05d",4000); //前面不够的位自动补0
sprintf((char*)buf,"%5.2f",3.1415926); //显示小数，总长5位，小数点算1位，小数点后2位
sprintf((char*)buf,"%x",15); //%x显示16进制，%o显示8进制
sprintf((char*)buf,"%c",'a'); //%c显示字符，%s显示字符串
sprintf((char*)buf,"%d %%",10); //输出百分号：%七、ADC
1.初始化
PB15选择ADC2的15通道，配置成单端模式。
2.编程
u16 adc2_val;
float volt_r37;
void ADC_Process()
{
HAL_ADC_Start(&hadc2);
adc2_val = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);
volt_r37 = adc2_val*3.3f/4096.0f;
}八、EEPROM
1.初始化
1.1 复制赛场给的i2c.c和i2c.h文件到源文件和头文件
1.2 生成文件后，把i2c.c加入工程
1.3 包含i2c.h
1.4 调用初始化函数I2CInit()
2.编程
流程：先在main.c编写EEPROM读写函数，然后编写主函数。
EEPROM读写：
void EEPROM_Write(u8 add,u8 dat)
{
I2CStart();
I2CSendByte(0xa0);
I2CWaitAck();
I2CSendByte(add);
I2CWaitAck();
I2CSendByte(dat);
I2CWaitAck();
I2CStop();
HAL_Delay(5);
}
u8 EEPROM_Read(u8 add)
{
u8 dat;
I2CStart();
I2CSendByte(0xa0);
I2CWaitAck();
I2CSendByte(add);
I2CWaitAck();
I2CStart();
I2CSendByte(0xa1);
I2CWaitAck();
dat = I2CReceiveByte();
I2CSendNotAck();
I2CStop();
return(dat);
}统计开机次数
u8 startup_times;
int main(void)
{
I2C_Init();
startup_times = EEPROM_Read(0x10);
startup_times++;
EEPROM_Write(0x10,startup_times);
}九、MCP4017
1.硬件
总阻值：100k
档位数：127
写入时的器件地址：0x5E
分压电阻：10k
写入x得到的电阻：x*100/0x7F （千欧）
PB14上得到的电位：3.3*R/(R+10)
2.初始化
2.1 PB14配置成ADC1的5通道，设置为单端模式
2.2 ADC转换的数量改成2，设置采样顺序Rank(先采样几通道)，设置采样时间为最大。
3.编程
MCP4017写入函数：
void MCP4017_Write(u8 val)
{
I2CStart();
I2CSendByte(0x5E);
I2CWaitAck();
I2CSendByte(val);
I2CWaitAck();
I2CStop();
}ADC采样（多通道采样只要重复使用start就可以切换通道）
u16 adc1_val,adc2_val;
float volt_r37,volt_r38,volt_mcp;
void ADC_Process(void)
{
//rank1
HAL_ADC_Start(&hadc1);
volt_mcp = HAL_ADC_GetValue(&hadc1)/4095.0f*3.3f;
//rank2
HAL_ADC_Start(&hadc1);
adc1_val = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
volt_r37 = adc2_val/4095.0f*3.3f;
HAL_ADC_Start(&hadc2);
adc2_val = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);
volt_r38 = adc1_val/4095.0f*3.3f;
}
//……
int main()
{
MCP4017_Write(0x3F);
while(1);
{
ADC_Process();
}
}十、串口通信
1.初始化
1.1 配置PA9、PA10为TX、RX
1.2 把USART设置为异步收发Asyn
1.3 配置波特率
1.4 开启中断
2.编程
流程：先重定向printf，再在初始化中开启中断，再定义中断回调函数
重定向（写在usart.c中）
int fputc(int ch,FILE *f)
{
HAL_UART_Transmit(&huarl1,(unsigned char *)&ch,1,50);
return ch;
}串口接收固定字长
#include "string.h" //要用memset函数
u8 uart_buf[2];
u8 rx_buf[10];
u8 rx_cnt=0;
__IO uint32_t uartTick=0;
void UART_Process()
{
if(uwTick-uartTick<50) return;
uartTick=uwTick;
rx_cnt=0;
memset(rx_buf,'\0',sizeof(rx_buf));
}
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
uartTick=uwTick;
rx_buf[rx_cnt++]=uart_buf[0]；
if(rx_cnt==3)
{
LED_Control(rx_buf[1]);
rx_cnt=0;
}
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,uart_buf,1);
}
int main()
{
MX_USART1_UART_Init();
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,uart_buf,1);
while(1)
{
UART_Process()；
}
}串口接收带帧尾的不定长
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
uartTick=uwTick;
rx_buf[rx_cnt++]=uart_buf[0]；
if(uart_buf[0]=='\n')
{
LED_Control(rx_buf[1]);
rx_cnt=0;
}
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,uart_buf,1);
}注意点：使用memset，要包含string.h
十一、DAC
1.初始化
1.1 配置PA4为DAC1的1通道输出，PA5为DAC1的2通道输出。
1.2 设置DAC输出模式为：输出到外部引脚（connected to external pin）
2.编程
void DAC_Process(void)
{
HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_L,1365);
HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_1);//PA4输出1.1V
HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_2,DAC_ALIGN_12B_L,2730);
HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_2);//PA5输出2.2V
}
十二、RTC
1.初始化
1.1 启动RTC，勾选两个Activate
1.2 设置两个分频，让32KHz分频为1Hz，所以两个分频分别是31和999
1.3 设置时、分、秒分别为23、59、59
1.4 设置日期
2.编程
RTC_TimeTypeDef rtc_time;
RTC_DateTypeDef rtc_date;
void RTC_Process()
{
HAL_RTC_GetTime(&hrtc,&rtc_time,RTC_FORMAT_BIN);
HAL_RTC_GetDate(&hrtc,&rtc_date,RTC_FORMAT_BIN);
}
u8 buf[20];
void LCD_Process()
{
LCD_SetBackColor(Black);
LCD_SetTextColor(White);
sprintf((char*)buf,"%2d,%2d,%2d",rtc_time.Hours,rtc_time.Minutes,rtc_time.Seconds);
LCD_DisplayStringLine(Line1,buf);
}注意：RTC_TimeTypeDef rtc_time可以不用背，直接仿照MX_RTC_Init(void)里面的第一第二行就行了，定义的这个结构体就是HAL_RTC_GetTime()的第二个变量。
十三、PWM捕获
1.初始化
1.1 配置需要捕获的引脚为TIM
1.2 对应的TIM设置为输入捕获模式
1.3 使能中断
1.4 设置分频值为79，ARR为最高值。
2.编程
捕获双路频率：
u32 tim2_cnt = 0;
u32 tim3_cnt = 0;
u32 f40 = 0;
u32 f39 = 0;
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if(htim == &htim2)
{
tim2_cnt = __HAL_TIM_GetCounter(&htim2);
__HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0);
f40 = 1000000/tim2_cnt;//得到频率
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);
}
else if(htim == &htim3)
{
tim3_cnt = __HAL_TIM_GetCounter(&htim3);
__HAL_TIM_SetCounter(&htim3,0);
f39 = 1000000/tim3_cnt;//得到频率
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_1);
}
}
int main()
{
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_1);
}捕获单路占空比：
u32 tim2_cnt1 = 0;
u32 tim2_cnt2 = 0;
u32 f40 = 0;
float d40 =0;
u8 tim2_state = 0;
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if(tim2_state == 0)
{
__HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0); //开始计时
TIM2->CCER |= 0x02; //开始下降沿中断
tim2_state = 1;
}
else if(tim2_state == 1)
{
tim2_cnt1 = __HAL_TIM_GetCounter(&htim2); //获取t1
TIM2->CCER &= ~0x02; //开始上升沿中断
tim2_state = 2;
}
else if(tim2_state == 2)
{
tim2_cnt2 = __HAL_TIM_GetCounter(&htim2); //获取t2
tim2_state = 0;
f40 = 1000000/tim2_cnt2;//得到频率
d40 = tim2_cnt1*100.0f/tim2_cnt2;//得到占空比
}
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);
}
int main()
{
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);
}十四、PWM输出
1.初始化
1.1 配置需要输出的引脚为TIM
1.2 对应的TIM设置为PWM输出模式
1.3 设置分频值为79，设置ARR，打开预装载，设置CCRx。
2.编程
u16 t2 = 499;
u16 t1 = 250；
void PWM_Out_Process()
{
HAL_TIM_PWM_Start(&htim17,TIM_CHANNEL_1);
TIM17->ARR = t2;
TIM17->CCR1 = t1;
}作者：我不是板神
