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蓝桥杯嵌入式STM32G431RBT6模块配置详解及代码实践指南

1. 时钟配置

 80MHZ（按题目要求）

HSE

SYS debug->Serial Wire

2. LED灯

PD2所存设置low， 其余IO口上拉或高电平 

相关函数参考：

uint8_t led_sta;

// 显示当前lcd_sta状态
static void led_disp()      
{
    // 全灭
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_All,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_sta<<8,GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);
}

// 点亮
void led_on(uint8_t sta)
{   
    led_sta |= sta;
    led_disp();
}

// 熄灭
void led_off(uint8_t sta)
{
    led_sta &= ~sta;
    led_disp();
}

3. LCD

GPIO设置output

赛题包有lcd的底层驱动

相关函数参考：

初始化

LCD_Init();

LCD_Clear(Black);
LCD_SetBackColor(Black);
LCD_SetTextColor(White);

显示

char text_lcd[20];
sprintf(text_lcd,"          ");
LCD_DisplayStringLine(Line1, (uint8_t*)text_lcd);

4. 定时器

公式：

  • 频率：f = \frac{f_{system}}{(ARR+1)(PSC+1)))}
  • 周期：T = \frac{1}{f} = \frac{(ARR+1)(PSC+1)))}{f_{system}}
  • 占空比 = \frac{CCR}{ARR+1}

    •         duty = Pulse / (ARR+1)        Pulse = duty * (ARR+1)

     

    （数据手册P76） 

     4.1 按键

    GPIO上拉、定时器以10ms中断为例

    相关代码参考：

    按键定时器中断使能

    HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);

    按键处理 

  • interrupt.h
    • #include "main.h"

typedef struct{
    uint8_t shortprs;   // 短按
    uint8_t longprs;    // 长按
    uint8_t ispressed;  // 是否按下
    uint8_t procedures; // 流程
    uint8_t key_times;  // 按下时长
    uint8_t prs_keep;   // 保持按下状态
}keys;
  • interrupt.c:
    • #include "interrupt.h"

keys key[4]={0,0,0,0};

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if(htim->Instance==TIM2)    // 10ms
    {
        key[0].ispressed = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0);
        key[1].ispressed = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1);
        key[2].ispressed = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2);
        key[3].ispressed = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0);
        
        for(int i = 0; i < 4; i++)
        {
            switch(key[i].procedures)
            {
                case 0:
                {
                    if(key[i].ispressed == 0)   key[i].procedures = 1;
                }break;
                
                case 1:
                {
                    if(key[i].ispressed == 0){
                        key[i].procedures = 2;
                        key[i].prs_keep = 1;
                    }
                    else    key[i].procedures = 0;
                }break;
                
                case 2:
                {
                    key[i].key_times++;
                    if(key[i].ispressed == 1)
                    {
                        if(key[i].key_times >= 70)  key[i].longprs = 1;
                        else    key[i].shortprs = 1;
                        key[i].procedures = 0;
                        key[i].key_times = 0;
                        key[i].prs_keep = 0;
                    }
                }break;
            }
        }
    }
}

    4.2 PWM输出

    例：PA6引脚输出100Hz，占空比可调节的脉冲信号

    公式：占空比=\frac{CRR}{ARR+1}

               Pulse=duty*(ARR+1)

    选择定时器（后面带CH的）

      

    PWM占空比cubeMX设置

     

    相关函数参考：

    pwm定时器使能

    HAL_TIM_PWM_Start(&htim16, TIM_CHANNEL_1);

    设置占空比 

    __HAL_TIM_SetCompare(&htim16, TIM_CHANNEL_1, pa6_duty);
// TIM16->CCR1 = pa6_duty;    // 或者按照公式，直接改变CCR的值来改变占空比

    4.3 输入捕获测量PWM频率

    例：PA7引脚完成脉冲捕获功能，测量输入PA6的信号的频率

    公式：输入捕获频率 f = \frac{f_{sys}}{(PSC+1)*capture)}

    选择定时器 

    1.使能 2.选择通道模式 3.设置PSC

    相关代码参考：

    输入捕获定时器中断使能

    HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim17, TIM_CHANNEL_1);

    interrupt.c:

    uint32_t frq, capture_val;
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if(htim->Instance == TIM17)
    {
        // 捕获到上升沿，将CNT赋值给CCR
        // capture_val = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);
        capture_val = TIM17->CCR1;
        TIM17->CNT = 0;    // 计数器清零
        frq = 80000000/(80*capture_val);
    }
}

    4.4 输入捕获测555信号发生器频率

    配置PB4、PA15，选择定时器

                                                     

       

    相关代码参考：

    uint32_t frq_PB4, frq_PA15, capt_PB4, capt_PA15;

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{   
    // 捕获555信号发生器频率
    if(htim->Instance == TIM3)  // R39
    {
        capt_PB4 = TIM3->CCR1;
        TIM3->CNT = 0;
        frq_PB4 = 80000000/(80*capt_PB4);
    }

    if(htim->Instance == TIM8)  // R40
    {
        capt_PA15 = TIM8->CCR1;
        TIM8->CNT = 0;
        frq_PA15 = 80000000/(80*capt_PA15);
    }
}

    5. ADC

    PB15、PB12设置ADCx_INxx

                            ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        

      

    相关代码参考： 

    double getADC(ADC_HandleTypeDef *pin)
{
    unsigned int adc;
    HAL_ADC_Start(pin);     // 打开ADC
    adc = HAL_ADC_GetValue(pin);    // 读取
    return adc*3.3/4096;
}

    6. EEPROM

    PB6和PB7选择GPIO_Output模式

    参赛数据包I2C驱动加读写函数

    i2c_hal.c

    void eeprom_write(uint8_t addr, uint8_t data)
{
    I2CStart();
    I2CSendByte(0xa0);
    I2CWaitAck();
    I2CSendByte(addr);
    I2CWaitAck();
    I2CSendByte(data);
    I2CWaitAck();
    I2CStop();
    HAL_Delay(10);
}

uint8_t eeprom_read(uint8_t addr)
{
    uint8_t data;
    I2CStart();
    I2CSendByte(0xa0);
    I2CWaitAck();
    I2CSendByte(addr);
    I2CWaitAck();
    I2CStop();
    
    I2CStart();
    I2CSendByte(0xa1);
    I2CWaitAck();
    data = I2CReceiveByte();
    I2CSendAck();
    I2CStop(); 
    return data;
}

    7. USART

    一般题目波特率：9600（按照题目设置）

  • 基础的发送接收数据代码

    • 相关代码参考：

    usart.c:

    // 发送
char trans_data[20];
void UART_trans()
{
    HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)trans_data, sizeof(trans_data), 50);
    HAL_Delay(1000);    
}

// 接收
uint8_t rec_data;
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if(huart->Instance == USART1)
    {
        HAL_UART_Receive_IT(huart, &rec_data, 1);
        // 接受一次之后返回给电脑（测试）HAL_UART_Transmit(&huart1, &rec_data, 1, 50);
    }
}
  • 接收一串字符串

    • 第12届真题为例

             

    串口传输一个数据帧包含：起始位，数据位，结束位。（一共10bit）

    题目串口波特率9600s/bit

    传输一次需要 10*1/9600 = 0.00104s = 1.04ms

    解决方法：利用定时器（PSC=8000-1）cnt，如果cnt>15，也就是超过1.5ms则说明接受完成。

    代码：

    定时器4使能：

    HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim4);

    接收函数：
     

    uint8_t rec_data;
uint8_t rec_flg;
char rec_buff[20], buff_cnt;

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if(huart->Instance == USART1)
    {
        TIM4->CNT = 0;
        rec_flg = 1;
        rec_buff[buff_cnt++] = rec_data;
        HAL_UART_Receive_IT(huart, &rec_data, 1);
    }
}

void rec_string()
{
    if(rec_flg)
    {
        if(TIM4->CNT > 15){  // 接收完成
            sscanf(rec_buff, "%4s:%4s:%12s", car_type, car_data, car_time);
        }
        else{
            char temp[20];
            sprintf(temp, "Error");
            HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)temp, strlen(temp), 50);
        }
        rec_flg = 0;
        memset(rec_buff,0,20);
        buff_cnt = 0;
    }

}

    8. RTC实时时钟

    可以在cubeMX里设置年月日时分秒，以及闹钟时间和模式 

    设置和获取时间

    Format:    RTC_FORMAT_BIN

                    RTC_FORMAT_BCD

    HAL_RTC_SetTime(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_TimeTypeDef *sTime, uint32_t Format);
HAL_RTC_GetTime(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_TimeTypeDef *sTime, uint32_t Format);
HAL_RTC_SetDate(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_DateTypeDef *sDate, uint32_t Format);
HAL_RTC_GetDate(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_DateTypeDef *sDate, uint32_t Format);

     闹钟中断处理函数

    void HAL_RTC_AlarmAEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
{
}

    /* 其他 */

  • 代码优化等级：0等级

    • 作者：WuOvo-_-

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