stm32f107的小结

masc2008

转载的人家用stm32f107的总结，感觉要比我弄的深入呀。。。

 

           第一次接触CORTEX-M3系列的东西，从入手到现在项目基本开发完成，总的感觉，这玩意儿还是挺好使的。性价比高，零售STMF101RBT6也就20左右，内置FLASH 128 K，RAM 16K，36M，1.25 DMIPS/Hz，哈佛结构，三级流水线， PLL，16个中断优先级最高支持16级嵌套，43个可屏蔽中断，3个24位通用定时器，一个时基定时器，带独立波特率发生器的两个串口，RTC，内部时钟，独立看门狗和窗口看门狗，GPIO可配，大量耐5V的IO，12位ADC，18M SPI，内部电压监控，时钟监控，怎么样，够使了吧？还不够？那就选F103吧，72M，USB，CAN，高级定时器（给电机控制用），I2C，全整上，相当给力。

 

       在硬件开发上没花什么心思也没费什么劲。但是做嵌入式嘛，软硬件没法也不能分的太开，得综合考虑。笼统来说，值得注意的有这么几点：

 

1.      时钟。看懂下面这个图就了解时钟了。注意别以为F101支持36M就在外面接36M，外部晶体只能在4-16M之间，内部有PLL，外面当然不用接太高，高了难以控制EMC性能撒。我是接了个12M晶体，内部PLL乘3，便宜啊。另外注意读写FLASH的延迟周期，手册上说系统时钟0-24M等待周期为0，24-48M为1，48-72M为2，果断设为1。

 

 

 

图1 STMF10xx时钟系统框图

 

2.      复位。不能不说它的复位比较独特，如果没用电池供备份寄存器的话，只要复位，不管是内部复位源还是外部复位源，所有SRAM区全部清零，这一点和单片机是不太一样的。所以寄希望于内部看门狗复位后全局变量值保持不变是比较困难的。如果非要保持不变呢？困难是有，解决起来也是会者不难，赵MM教我的方法，是在TARGET设置里，在RAM区分配几个字节令其值不复位（noint），然后将要保持不变的全局变量放在这写RAM区里就OK了，注意这样做之后上电后这些全局变量的初值就有可能不再是0而是随机值了。

 

如果外边有几个复位源，得注意一下复位电路。我开始是将JLINK的复位和外部电压监控（老大说外面监控更可靠，就没用内部的了…）接与门后连到NRST管脚，这个对普通单片机没什么问题，但是对这玩意儿来说就不行，因为内部复位源复位后从下面的示意图来看，得把自己的NRST管脚拉低系统才能认为该复位了，若此时外部电压正常即给NRST的电平为高，那压降全部落在三极管上，system nreset读出来还是高，就复位不了了。解决办法是在与门和NRST间串个电阻，我用的4.7k，没什么问题，考虑到复位信号的质量，升级时改串了一个三态缓冲门1G07。另外外部复位时间最小为300ns，内部复位拉低2.5ms。

 

 

 

                            图2  STM32Fxxx的复位口

 

3.      资源的配置。资源配置如果参考固件库的话，相当傻瓜。注意的一是时钟，为了省功耗，STM32基于其时钟树开关每个“外设”（其实就是自己的资源，只不过集成进来了），如定时器或GPIO这些，操作它们时记得要打开它们的时钟先。我是在初始化RCC时把要用的一并打开，反正我的用了就不会关。二是要注意配置的先后顺序。有些东西是互相关联的，比如中断分组，不用前后重复配置造成无意间的覆盖。

 

4.      固件库的使用。固件库咋一看非常让人恼火，为了保证兼容性，那帮牛人写了N多结构体和函数，看得人头晕眼花云里雾里，对习惯操作寄存器的人来说，难以下咽，而且相当担心其执行效率。但是那多寄存器，若开发时间紧根本来不及细看。我不管三七二十八，先用库，把工程建好，写个测试程序找找成就感再说。正式敲代码时，强烈建议把每个要用的库函数都读懂。不然出了问题很难查出来。如设置串口波特率时死活不对，后来发现要修改rcc.c里HSE_Value的值，默认8M，我的外部晶体是16M，当然不对撒。还有定时器和串口CLERA标志位的库函数，它的写法实际也有点问题，需要自己修改一下。

 

我先完全用库函数写了个初稿，然后对代码执行效率有要求如操作IO，中断函数等地方改为直接操作寄存器，同时避免自己定义的子函数体里去调用库函数，直接去库里把该库函数有用的几条语句拷过来即可，不然这进出函数也太多了….

 

总体来说，这个库函数还是相当好用的，虽然越用你最后直接调用库函数可能会越少，但是它函数体里的东西真的可以帮你省不少时间去挨个找寄存器。

 

5.      USART。串口用起来很简单，只有串口1可以进行ISP下载，注意的是其速度，对应F101而言两个串口速度一样，对于F103而言，因为挂在不同的总线上，串口1极限速度比串口2快一倍，个人认为这个设计比较二，速度快的不直接给用户而去给下载口。关于串口中断，有个问题是ORE即溢出中断，当开RXNE中断后这个中断就如影随形的跟着开了，要注意根据自己设计目的对其正确处理，当然它不出现最好，但是我这个程序里它会出现1次，怎么都消不了，我每次都及时读了哇，唉，再研究研究。

 

6.      定时器。定时器相当好使，注意一个问题，就是重启定时器时最好把当前计数值count清0。另外SYSTEMTICK这个定时器也非常非常不错，用于精确延时很合适。注意一点是最好不要在中断和主函数里同时调用，因为如果在主函数里调用它时突然中断来了，中断又不幸也要调用它，这时候中断返回后计数寄存器VALUE值就成中断的那个值了，可能会导致一次定时不准。

 

7.      GPIO。这个比较狠，有很多配置方式可选，但是内部上拉一般在40K左右，有点弱了。可配置成各种方式的输入输出，也可配置成双向。作为双向口时要注意，在读口状态时要先写1，防止上次写0后现在读出来一直是0。另外很多管脚号称抗5v，还是串了个330Ω电阻，比较可靠，另外若是直接对外的IO口，也有防静电的作用。还有就是IO口的拉灌电流均为25mA，能力很强啊。而且此单片机功耗也比较低，全速跑最高444mW，我的板子上下拉N多，100多mA吧，主要其实取决于外围的功耗，芯片本身功耗很低，若设了低功耗模式应该更低。

 

8.      SPI还没用，用了再总结。手册上说支持三线制，果断不用NSS，那头是X5045嘛，只能由这头作主了。

 

9.      调试和下载。要是IO实在不够用，那就用原始的ISP吧，JTAG省出来，用示波器调…够的话还是留出来，调试时相当爽。另外它还支持SW，所谓的两线制（JTAG是5线制），其实也不占用太多资源。话说SWD模式很好用，速度很快，用JLINK正版V8测了一下，SW最高10M，JTAG最高只能到3M。

 

注意官方的那个ISP下载软件不太好使，正确配置了BOO0和BOOT1，我的板子也老连不上，后来搞了个MCUISP.EXE，就好了哇。

 

比较2的设计是启动模式问题。BOOT1:BOOT0为x：0时从用户程序即FLASH启动；为0：1时从bootloader启动，用于串口下载；为1：1时从SRAM启动，应该是用于小规模代码的高速仿真。说它2的原因，是CPU在Reset后的第4个时钟周期就记住了BOOT1和BOOT0的值，若为0：1即从bootloader启动，则只要没给他进行ISP串口下载，就一直死在那里等。唉，为什么没有个跳出机制去执行用户程序咧，像AT89C51，P89V51等可都是这样的。

 

10.  代码效率和规模。这个就是就是优化的问题了，开始赵MM的代码编译出来规模比我小一半，那个寒。以为是我volatile加多了，仔细去了一些，还是这样。后来发现原来是堆栈设置和优化等级问题。目前11月30日版堆和栈规模都已改为1k（0x0400），改了RAM耗用明显变小，在stm32f10x_vector.s的configuration wizard里就可以改。够用了。     

 

优化等级里赵勾选了microLIB，优化等级为3，最高级，勾选one ELF per function，瓦赛，够狠，难怪代码那么小。研究一番，发现还是不要勾选microLIB，与别的文件当然关联越小越好，优化等级我以前是0，难怪那么大，MDK默认是2，那就2吧，看帮助文档最多会带来一些debug时c和asm对不上的问题，因为asm是优化过的撒。one ELF per function大致的意思是链接时给每个用到的函数分配一个ELF，而不是C文件，这样很多库里没用的函数就不会占空间了，单独勾选这项，代码顿时小了5k作用，果断勾选之。代码效率的优化最好还是自改程序吧，当然也可以勾选那个optimize for time，但是作为开发人员，还是自己知道在哪里改比较好，不然源程序和实际优化过的很不一致， 出了问题查起来费劲啊。所谓的优化方法无非就是在实现同样目的的前提下减少循环次数，少做无用功。