首页 | 新闻 | 新品 | 文库 | 方案 | 视频 | 下载 | 商城 | 开发板 | 数据中心 | 座谈新版 | 培训 | 工具 | 博客 | 论坛 | 百科 | GEC | 活动 | 主题月 | 电子展
返回列表 回复 发帖

学习精英版的学习笔记

学习精英版的学习笔记

刚看到有前人发布自己学习中的持续更新贴作为鞭策自己不断学习的方法,我也做个学习笔记,把过程中的点点滴滴写下来。
其实写笔记我一直使用复制粘贴保存在电脑里,但最近我喜欢上了用笔写在笔记本上,觉得更有价值更有效率。
--------------------------
先来谈谈STM32的常识。
ARM公司其实不生产芯片,靠什么赚钱呢?靠授权。ARM研发内核然后授权给各个芯片厂家,靠授权费用赚钱,这个是个好注意。毕竟研发和生产在环节上很不同,一家科技公司很难占据产品的各个环节,占据了也就作茧自缚了,就像昔日的诺基亚。
但毕竟内核只是芯片的一部分,内核之外叫做片上外设,意思就是芯片上的相对于内核而言的外部设备,比如GPIO。
芯片厂家根据内核自己设计相关的片上外设成为单片机,如果没有统一的标准那么各个厂家的芯片就不能通用。
意法半导体公司就是其中一家授权生产ARM的公司,当然意法的产品不只ARM芯片。
芯片内核也是升级换代的,我以前知道的ARM其实是比较早的内核产品。精英版的STM32是比较新的内核,叫Cortex-M3,手机上的叫Core-A,A7、A8之类,是很先进的东西。
微控制器芯片Cortex-M3、M4、M7,一个比一个先进。
-------------------------------
事实上使用汇编编写程序已经变得很难了,51时代就有使用C来设计51程序了。学校里面曾看到高年级同学使用手操器来下载程序,那种是在纸上写好汇编程序然后自己手动通过手操器(不知道叫什么合适)一条条下载到试验机里面的,连个电脑软件都没有。想来那种手操器兼具汇编和烧制的功能。我是学PLC的,我以前也是这么学习PLC的。C语言是比较底层的语言,用来编写单片机程序就理所当然了。单片机的C语言采用的编译器和普通的C语言不同,可以把单片机的C语言看作是C的一个子集,并不是所有C的特性均支持。
要想用C来写单片机程序当然要做些底层封装,可以自己封装,事实上芯片公司提供了标准封装,ST公司提供的STM32库函数就是这样的封装。
------------------------------
Keil公司是另外一家公司,是软件公司,提供开发单片机的工具,从51到ARM均有。
ST公司也有自己的开发工具,为什么我们都用Keil呢?业有所专嘛。
Keil 提供的STM32开发工具似乎换了个名字,叫MDK,不过装好后还是叫Keil。
Keil不是免费的,以前很难找到破解的Keil,现在我们使用Keil,所以我们都懂了。
Keil是个IDE工具,除了编辑程序外还提供编译器,并且通过简单选择就配置好了开发链路,不用自己配置,类似与其他专有语言开发工具,比如微软的VS。
换句话说如果开发者要自己配置开发链路的话也是可以的,只要够专业。通过查看,安装好的Keil在目录下的\ARM\ARMCC\bin里就是编译工具,其他 目录里面提供单片机的include、lib。
为什么还要从ST官网下载库呢?官网的比较新嘛。Keil提供的库我想也是ST提供的,不过可能不会同步更新。
Keil的编辑器不好用,不过keil提供从其他编辑器来操作的可定制菜单,看来Keil还是知道自己的短板的。
现在比较不错的编辑器有gvim/sublime text/vs code,不过这些都是普通编辑器,如果要在开发中实现跳转、自动完成的话需要插件,这些都是学习成本,就看值不值了。
补充:
其实开发STM32除了在windows平台外还有Linux平台和Mac平台也可以,这对于极客来说是个好消息。具体看ST公司提供的开发套件,从我了解的信息看是集成在Eclipse的开发环境。
----------------------------------
学习STM32除了软件外其实很重要的还有硬件,电子工程这类。我学习STM32纯属偶然,我在PLC设计中需要使用一块带Modbus RTU通讯的中继板来做扩展,这块中继板设置通讯奇偶校验时只能使用固定的无校验,这让我很郁闷,系统中其他站都要设置成无校验才行。所以有了我是不是可以修改下的冲动。电子工程没弄过,这个是个拦路虎,我想我以后如果中断学习了可能是因为这个。
探索未知领域
从目前了解的看,STM32的操作其实就是对内部存储器的操作,寄存器是映射到存储器地址空间上的。
但这些存储器地址可不像普通内存空间一样可以按照自己的需要来操作,它需要遵循硬件特性,先操作哪个再操作哪个。
首先需要了解的是存储器地址映射。
STM32自然是32位机,存储器可寻址空间为4GB,即0x0000,0000~0xFFFF,FFFF。
这里有个通常所说的1024问题,其实这是为了在数字上好用16进制来表示才规定的,说是规定不如说是约定俗成。1k=1024,表示成16进制刚好是0x400,如果1k=1000表示成16进制就是0x3E8,那么2k=0x7D0就不如表示成1024时2k=0x800好表示:2k=2*0x400=0x800。看,刚好是400的2倍。
这些地址空间被粗略地分成了8个块,每块512MB,其中第0、1、2块最重要。
block0:是内部Flash,用于储存用户程序代码和其他必须的工厂代码。可是芯片并非全提供这么多的实体Flash给我们用,比如精英版的STM32F103ZET只有512kB可以用来编程就已经是大容量了。第0块大量的是预留空间,其实是为了将来芯片升级不用再重新设计才预留的,预留就是在该芯片上不提供的意思。
block1:是内部SRAM,也就是我们说的内存,易失性。这512M也只有部分可用,精英版的STM32F103ZET是64kB。片上内存总是很贵的。
block2:是以后学习的重灾区了,片上外设映射到此。
片上外设分两种:低速和高速。低速外设用到APB1总线,或者说APB1就是低速外设,映射到存储器地址是:0x4000,000~0x4000,77FF.
高速外设又分两种:APB2和AHB总线。APB2映射地址为:0x4001,000~0x4001,3FFF。AHB地址为:0学4002,000~0x5003,FFFF。看来是AHB总线的地址范围大。
block2的512MB也没有全部提供使用,使用到的空间也不是全都连续。功能不同的总线间有预留空间。
------------------------
为什么是总线映射而不是直接寄存器映射呢?寄存器是设备的控制单元,而设备是挂载在总线上的,无论是外设还是核内设备都如此。总线天然地有地址,这对于有一点点51常识的我来说还是比较好理解的。

可以这么理解:总线上的设备和存储器(Flash/SRAM)是统一编址的。
探索未知领域
Keil编译配置:
1、Output选项:选择Objects目录,定位在/Template/Output目录;
勾选Create HEX File,这个是下载到芯片中中的映像文件。
2、Listing选项:选择Listing目录,定位在/Template/Listing目录;
我想Listing中的文件关系到tag跳转定位,所以如果项目不进行一次编译是不能进行符号、函数的跳转的。
3、C/C++选项:这个比较关键。首先是需要预定义两个宏:STM32F10X_HD宏,关系到把项目编译成哪种内存容量的程序,如果是高容量就写这个。
USE_STDPERIPH_DRIVER宏,这个用在stm32f10x.h头文件中,如果定义了这个宏则会自动包含stm32f10x_conf.h这个头文件。这个头文件其实是关于外设头文件的总包含头文件,有了这个头文件就不用把外设头文件一个个include了。这个包含链是这样的:stm32f10x.h--->stm32f10x_conf.h--->很多个外设头文件,也就是外设目录/inc目录下的头文件。所以程序中只需要#include <stm32f10x.h>这一个头文件即可。
宏定义可以在C头文件中定义,这里改在Keil中定义,会自动在以后编译时被作为参数一起编译。好处当然是方便进行芯片更换。
之后是比较麻烦的IncludePath 设置了。
需要添加四个路径包含:Libraries/CMISIS/CM3/DeviceSupport/ST/STM32F10x  +  Libraries/CMISIS/CM3/CoreSupport    +    Libraries/STM32F10x_StdPeriph_Driver/inc  +   /User
这些全都是实体目录,和Group无关。第一个路径上有启动文件和stm32f10x.h头文件和system_stm32f10x.c文件和.h文件。
第二个路径上有2个内核文件core_cm3.c及.h文件。
第三个路径上有外设头文件。第四个路径上就是自己的程序文件。
如果不设置IncludePath或者设置不正确,那么编译时就不能正确找到项目中用到的所有文件导致编译出错。
其实这是因为所有文件中的#include 包含预处理这是写了简单的头文件名,不含路径,编译程序认为是在项目同一个目录里面,但实际上并不是所有文件都处于同一个目录,所以需要指明到哪里搜寻所需的文件。当然,如果不包含一些路径也可以编译,编译程序会自动到Keil安装目录下的include目录找,里面的文件可能不会是我们需要的或者说可能是旧的。
探索未知领域
返回列表