代码收藏家 STM32：功能特性与技术详解
OLED驱动函数
NVIC
NVIC中断优先级由优先级寄存器的4位（0-15）决定，这四位可以进行切分，分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级
抢占优先级高：中断嵌套 响应优先级：优先排队
抢占优先级和响应优先级相同：按照中断号进行排队
EXTI：外部中断
EXTI可以监测指定GPIO口的电平信号，当其指定的GPIO口产生电平变化时，EXTI将立即向NVIC发出中断申请，经过NVIC裁决后即可中断CPU主程序，使CPU执行EXTI对应的中断程序
TIM定时中断
注意总线位置
预分频器：对输入的基准频率进行分频操作：假设寄存器写的是0，那么可以说是1分频（72/1=72），如果寄存器写的是1，那么就是（1+1=2）2分频，那么就是（72/2=36） 实际分频系数=预分频器的值+1
CNT计数器：++
自动重装载寄存器：到达一个特定值就会归零然后重新计时
ADC
GPIO_Mode_AIN 模拟输入模式，在AIN模式下GPIO口使无效的，防止GPIO口的输入输出对模拟电压造成的干扰
AIN模式就是ADC专属模式（AIN）
校准
while里面两个函数等待校准完 RESET的时候就校准完成，跳出循环
ADC_ResetCalibration(ADC1)//开启校准，将校准位置1
while循环就是如果ADC1是1的时候就一直循环，直到校准完成后，跳出循环
串口发送和接收：
1.开启时钟，将GPIO、USART的时钟打开
2.GPIO和USART初始化
3.配置USART、GPIO，使用结构体将参数配好
4.如果只需要发送，只需要开启USART时钟。如果还需要接收，则需要配置中断，在开启USART时钟之前，加上ITConfig和NVIC代码即可
USART串口数据包
HEX数据包格式：
将多个字节打包成一个整体出发（防止串口在接收数据的时候不知道如何对应。防止出现数据错位）
将数据分成一个个的数据包，并且在第一个数据上添加标志位进行分割（比如说在XYZ的数据流中，我们可以在X的数据包上的最高位置1作为标志位，当接收包的最高位是1的时候，就知道后面的数据位YZ）
串口数据包通常使用额外包头包尾的方式进行数据分割打包：规定每个数据包前面的是包头，后面的是包尾。这样就可以自定义数据包格式，这样可以连续不断的分割出想要的数据包
文本数据包格式：
与hex一样，包含固定包长和可变包长。
与HEX的数据包相比：HEX传输更直接且解析数据更加简单。但是包头包尾容易重复
文本数据包的优点就是更直观更利于理解，不易重复
在需要直接传输和简单解析原始数据的情况下，HEX数据包是更好的选择。而在需要输入指令进行人机交互的场合，文本数据包则更为适用。
、
固定包长：等待包头——接收数据———等待包尾
可变包长：等待包头（判断是否位包头形式，是则进入接收状态）———依次接收数据，在接受的同时还要判断是否位包尾的格式
串口发送代码分析
设置包头包尾
设置中断
分三种情况：012
下面代码非常重要
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
uint8_t Serial_TxPacket[4]; //定义发送数据包数组，数据包格式：FF 01 02 03 04 FE
uint8_t Serial_RxPacket[4]; //定义接收数据包数组
uint8_t Serial_RxFlag; //定义接收数据包标志位
/**
* 函 数：串口初始化
* 参 数：无
* 返 回 值：无
*/
void Serial_Init(void)
{
/*开启时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); //开启USART1的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟
/*GPIO初始化*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA9引脚初始化为复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA10引脚初始化为上拉输入
/*USART初始化*/
USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //定义结构体变量
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //硬件流控制，不需要
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx; //模式，发送模式和接收模式均选择
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //奇偶校验，不需要
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //停止位，选择1位
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字长，选择8位
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //将结构体变量交给USART_Init，配置USART1
/*中断输出配置*/
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); //开启串口接收数据的中断
/*NVIC中断分组*/
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //配置NVIC为分组2
/*NVIC配置*/
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //定义结构体变量
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; //选择配置NVIC的USART1线
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //指定NVIC线路使能
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //指定NVIC线路的抢占优先级为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //指定NVIC线路的响应优先级为1
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //将结构体变量交给NVIC_Init，配置NVIC外设
/*USART使能*/
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能USART1，串口开始运行
}
/**
* 函 数：串口发送一个字节
* 参 数：Byte 要发送的一个字节
* 返 回 值：无
*/
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
USART_SendData(USART1, Byte); //将字节数据写入数据寄存器，写入后USART自动生成时序波形
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); //等待发送完成
/*下次写入数据寄存器会自动清除发送完成标志位，故此循环后，无需清除标志位*/
}
/**
* 函 数：串口发送一个数组
* 参 数：Array 要发送数组的首地址
* 参 数：Length 要发送数组的长度
* 返 回 值：无
*/
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{
uint16_t i;
for (i = 0; i < Length; i ++) //遍历数组
{
Serial_SendByte(Array[i]); //依次调用Serial_SendByte发送每个字节数据
}
}
/**
* 函 数：串口发送一个字符串
* 参 数：String 要发送字符串的首地址
* 返 回 值：无
*/
void Serial_SendString(char *String)
{
uint8_t i;
for (i = 0; String[i] != '\0'; i ++)//遍历字符数组（字符串），遇到字符串结束标志位后停止
{
Serial_SendByte(String[i]); //依次调用Serial_SendByte发送每个字节数据
}
}
/**
* 函 数：次方函数（内部使用）
* 返 回 值：返回值等于X的Y次方
*/
uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
uint32_t Result = 1; //设置结果初值为1
while (Y --) //执行Y次
{
Result *= X; //将X累乘到结果
}
return Result;
}
/**
* 函 数：串口发送数字
* 参 数：Number 要发送的数字，范围：0~4294967295
* 参 数：Length 要发送数字的长度，范围：0~10
* 返 回 值：无
*/
void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{
uint8_t i;
for (i = 0; i < Length; i ++) //根据数字长度遍历数字的每一位
{
Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0'); //依次调用Serial_SendByte发送每位数字
}
}
/**
* 函 数：使用printf需要重定向的底层函数
* 参 数：保持原始格式即可，无需变动
* 返 回 值：保持原始格式即可，无需变动
*/
int fputc(int ch, FILE *f)
{
Serial_SendByte(ch); //将printf的底层重定向到自己的发送字节函数
return ch;
}
/**
* 函 数：自己封装的prinf函数
* 参 数：format 格式化字符串
* 参 数：... 可变的参数列表
* 返 回 值：无
*/
void Serial_Printf(char *format, ...)
{
char String[100]; //定义字符数组
va_list arg; //定义可变参数列表数据类型的变量arg
va_start(arg, format); //从format开始，接收参数列表到arg变量
vsprintf(String, format, arg); //使用vsprintf打印格式化字符串和参数列表到字符数组中
va_end(arg); //结束变量arg
Serial_SendString(String); //串口发送字符数组（字符串）
}
/**
* 函 数：串口发送数据包
* 参 数：无
* 返 回 值：无
* 说 明：调用此函数后，Serial_TxPacket数组的内容将加上包头（FF）包尾（FE）后，作为数据包发送出去
*/
void Serial_SendPacket(void)
{
Serial_SendByte(0xFF);
Serial_SendArray(Serial_TxPacket, 4);
Serial_SendByte(0xFE);
}
/**
* 函 数：获取串口接收数据包标志位
* 参 数：无
* 返 回 值：串口接收数据包标志位，范围：0~1，接收到数据包后，标志位置1，读取后标志位自动清零
*/
uint8_t Serial_GetRxFlag(void)
{
if (Serial_RxFlag == 1) //如果标志位为1
{
Serial_RxFlag = 0;
return 1; //则返回1，并自动清零标志位
}
return 0; //如果标志位为0，则返回0
}
/**
* 函 数：USART1中断函数
* 参 数：无
* 返 回 值：无
* 注意事项：此函数为中断函数，无需调用，中断触发后自动执行
* 函数名为预留的指定名称，可以从启动文件复制
* 请确保函数名正确，不能有任何差异，否则中断函数将不能进入
*/
void USART1_IRQHandler(void)
{
static uint8_t RxState = 0; //定义表示当前状态机状态的静态变量
static uint8_t pRxPacket = 0; //定义表示当前接收数据位置的静态变量
if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET) //判断是否是USART1的接收事件触发的中断
{
uint8_t RxData = USART_ReceiveData(USART1); //读取数据寄存器，存放在接收的数据变量
/*使用状态机的思路，依次处理数据包的不同部分*/
/*当前状态为0，接收数据包包头*/
if (RxState == 0)
{
if (RxData == 0xFF) //如果数据确实是包头
{
RxState = 1; //置下一个状态
pRxPacket = 0; //数据包的位置归零
}
}
/*当前状态为1，接收数据包数据*/
else if (RxState == 1)
{
Serial_RxPacket[pRxPacket] = RxData; //将数据存入数据包数组的指定位置
pRxPacket ++; //数据包的位置自增
if (pRxPacket >= 4) //如果收够4个数据
{
RxState = 2; //置下一个状态
}
}
/*当前状态为2，接收数据包包尾*/
else if (RxState == 2)
{
if (RxData == 0xFE) //如果数据确实是包尾部
{
RxState = 0; //状态归0
Serial_RxFlag = 1; //接收数据包标志位置1，成功接收一个数据包
}
}
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); //清除标志位
}
}
I2C通信协议
由于引脚少，硬件实施简单，可拓展性强，不需要USART、CAN等通讯协议的外部收发设备，被广泛运用到IC（集成电路）中
I2C总线：用于芯片之间进行通信的串行通信
由两条线组成：串行时钟线（SCL）和串行数据线（SDA）。这种总线允许多个设备在同一条总线上进行通信
I2C通信协议：
1.他是支持设备的总线，在一个I2C通信总线中，可以连接多个I2C通讯总线，支持多个通讯主机和多个通讯从机
2.一个I2C总线只有SCL：数据收发同步 SDA：表示数据
3.总线通过上拉电阻接到电源，空闲：高阻态
设备的SCL和SDA均要配置成开漏输出模式
SCL和SDA各添加一个上拉电阻，组织一般为4.7k左右
I2C支持总线挂载多设备（一主多从、多主多从）
I2C发送一个字节流程
发送一个字节：主机拉低SCL，将数据放在SDL上，主机松开SCL，从机读取SDL数据。在SCL的同步下，依次进行主句发送和从机接收，依次循环8次，发送8个数据（1个字节）
另外这里是高位先行：则第一位是一个字节的最高位B7
I2C时序设计
起始和终止条件
发送一个字节的流程
SCL低电平的时候，主机将数据依次放在SDA上，然后释放SCL
接收一个字节流程
在SCL低电平的时候，从机将数据放在SDL上（高位先行），然后释放SCL，主机将SCL高电平的时候读取数据，
发送应答和接收应答：
发送应答：主机在接受完一个字节之后，在下一个时钟发送一个数据，
数据0表示答应，数据1表示非答应
接收应答：主机在发送一个字节后，在下一个时钟接收一个数据，判断是否应答
数据0表示应答，数据1表示非应答
补充（uint8_t和void函数的区别）
void My_I2C(void) ：无返回值，纯粹的初始化函数，仅执行硬件初始化（GPIO的配置、设置IC时钟等等），不返回任何的状态和结果
uint8_t My_I2C(void):返回值类型uint8_t,除了初始化硬件外，还会返回一个状态值，可以用于验证初始化是否成功的场景
SPI通信协议
SPI协议：串行外围设备接口、高速全双工的通信总线
SPI通讯总线有三条总线和片选线：3条总线分别为SCK、MOSI、MISO；片选线SS
SCK：时钟信号线，用于通讯数据同步，作为主从机设备输出，从设备的输入
MOSI：主设备输出引脚/从设备输入引脚。主机的数据从MOSI输出，从机由这条信号线读入从机发送的数据 主机——>从机
MISO： 从机——>主机
NSS：从设备选择。让主设备可以单独地与特定的从设备通讯，避免产生数据线上的冲突，功能为作为”片选引脚“
时钟信号的的相位和极性
CPOL：时钟极性：控制在没有数据传输时时钟的空闲状态电平
CPOL：0——SCK在空闲状态保持低电平
CPLO：1——SCL在空闲状态保持高电平
CPHA：时钟相位
CPHA：0 数据在 SCLK 的第一个边沿（即第一个跳变沿） 采样，数据输出在 SCLK 的第二个边沿 变化
CPHA：1 数据在 SCLK 的第二个边沿 采样，数据输出在 SCLK 的第一个边沿 变化
状态标志
发送缓存器空闲标志（TXE）：”1“表示发送缓存其为空，当写入SPI_DR的时候，TXE标志被清除
接收缓冲器非空（RXNE）:”1“表示在接收缓冲器中包含有效的接收数据
忙（Busy）：BSY标志由硬件设置与清除，此标志表明SPI通信层的状态
写”1“：SPI忙于通信
以下情况被清0：1）当传输结束（在主模式下，如果是连续通信情况除外）
2）关闭SPI
3）主模式失效
SPI协议层
1.通讯的起始和终止
NSS信号线从高到低：SPI通讯的起始信号
NSS信号线从低到高：SPI通讯的停止信号
2.数据有效性
SPI使用MOSI和MISO信号线来传输数据，使用SCL信号线进行数据传输
MISO和MOSI数据线在SCL的每个时钟周期传输一位数据
要保证MSB和LSB两个通讯设备之间使用同样的协议，但是采用MSB先行模式
MOSI和MISO的数据在SCK的上升沿期间变化输出，在SCK的下降沿时被采样
3.主模式收发流程及时间说明
1）通讯开始的时候,SCK时钟开始运行，MOSI把发送缓冲区的数据一位一位的传输，MISO将数据一位一位的储存进缓冲区
2）当发送完一帧之后，TXE标志位：置1，表示传输完一帧；发送缓冲区已空
当接收完一帧之后，RXNE标志位：置1，表示传输完一帧，接收缓冲区非空
3）等待TXE标志位为1，如果还要继续发送数据，则再次往”数据寄存器DR“写如即可
输出引脚：推挽输出
输入引脚：浮空或上拉输入
SPI基本结构
作者：Jniip
