STM32F407 外设寄存器及使用步骤(专治花里胡哨)

2024-04-06 19:03:32

配置时钟，延时函数，均使用正点原子的SYSTEM文件

系统时钟配置步骤

正点原子，时钟配置函数（我都是直接把sys.c和sys.h拷贝过来，直接使用）

//设置向量表偏移地址
//NVIC_VectTab:基址
//Offset:偏移量		 
void MY_NVIC_SetVectorTable(u32 NVIC_VectTab,u32 Offset)	 
{ 	   	  
	SCB->VTOR=NVIC_VectTab|(Offset&(u32)0xFFFFFE00);//设置NVIC的向量表偏移寄存器,VTOR低9位保留,即[8:0]保留。
} 
//时钟设置函数
//Fvco=Fs*(plln/pllm);
//Fsys=Fvco/pllp=Fs*(plln/(pllm*pllp));
//Fusb=Fvco/pllq=Fs*(plln/(pllm*pllq));

//Fvco:VCO频率
//Fsys:系统时钟频率
//Fusb:USB,SDIO,RNG等的时钟频率
//Fs:PLL输入时钟频率,可以是HSI,HSE等. 
//plln:主PLL倍频系数(PLL倍频),取值范围:64~432.
//pllm:主PLL和音频PLL分频系数(PLL之前的分频),取值范围:2~63.
//pllp:系统时钟的主PLL分频系数(PLL之后的分频),取值范围:2,4,6,8.(仅限这4个值!)
//pllq:USB/SDIO/随机数产生器等的主PLL分频系数(PLL之后的分频),取值范围:2~15.

//外部晶振为8M的时候,推荐值:plln=336,pllm=8,pllp=2,pllq=7.
//得到:Fvco=8*(336/8)=336Mhz
//     Fsys=336/2=168Mhz
//     Fusb=336/7=48Mhz
//返回值:0,成功;1,失败。
u8 Sys_Clock_Set(u32 plln,u32 pllm,u32 pllp,u32 pllq)
{ 
	u16 retry=0;
	u8 status=0;
	RCC->CR|=1<<16;				//HSE 开启 
	while(((RCC->CR&(1<<17))==0)&&(retry<0X1FFF))retry++;//等待HSE RDY
	if(retry==0X1FFF)status=1;	//HSE无法就绪
	else   
	{
		RCC->APB1ENR|=1<<28;	//电源接口时钟使能
		PWR->CR|=3<<14; 		//高性能模式,时钟可到168Mhz
		
		RCC->CFGR|=(0<<4)|(5<<10)|(4<<13);//HCLK 不分频;APB1 4分频;APB2 2分频. 
		RCC->CR&=~(1<<24);	//关闭主PLL
		RCC->PLLCFGR=pllm|(plln<<6)|(((pllp>>1)-1)<<16)|(pllq<<24)|(1<<22);//配置主PLL,PLL时钟源来自HSE
		RCC->CR|=1<<24;			//打开主PLL
		while((RCC->CR&(1<<25))==0);//等待PLL准备好 
		FLASH->ACR|=1<<8;		//指令预取使能.
		FLASH->ACR|=1<<9;		//指令cache使能.
		FLASH->ACR|=1<<10;		//数据cache使能.
		FLASH->ACR|=5<<0;		//5个CPU等待周期. 
		RCC->CFGR&=~(3<<0);		//清零
		RCC->CFGR|=2<<0;		//选择主PLL作为系统时钟	 
		while((RCC->CFGR&(3<<2))!=(2<<2));//等待主PLL作为系统时钟成功. 
	} 
	return status;
}  

//系统时钟初始化函数
//plln:主PLL倍频系数(PLL倍频),取值范围:64~432.
//pllm:主PLL和音频PLL分频系数(PLL之前的分频),取值范围:2~63.
//pllp:系统时钟的主PLL分频系数(PLL之后的分频),取值范围:2,4,6,8.(仅限这4个值!)
//pllq:USB/SDIO/随机数产生器等的主PLL分频系数(PLL之后的分频),取值范围:2~15.
void Stm32_Clock_Init(u32 plln,u32 pllm,u32 pllp,u32 pllq)
{  
	RCC->CR|=0x00000001;		//设置HISON,开启内部高速RC振荡
	RCC->CFGR=0x00000000;		//CFGR清零 
	RCC->CR&=0xFEF6FFFF;		//HSEON,CSSON,PLLON清零 
	RCC->PLLCFGR=0x24003010;	//PLLCFGR恢复复位值 
	RCC->CR&=~(1<<18);			//HSEBYP清零,外部晶振不旁路
	RCC->CIR=0x00000000;		//禁止RCC时钟中断 
	Sys_Clock_Set(plln,pllm,pllp,pllq);//设置时钟 
	//配置向量表				  
#ifdef  VECT_TAB_RAM
	MY_NVIC_SetVectorTable(1<<29,0x0);
#else   
	MY_NVIC_SetVectorTable(0,0x0);
#endif 
}

时钟与外设

使能则相应位置一

APB1	APB2	AHB1	AHB2	AHB3
UART2,3,4,5,7,8	USART1,6
DAC,PWR,CAN1,CAN2	SYSCFG,EXIT,SDIO	MAC,BKPSRAM	RNG,HASH	FSMC
I2C1,2,3	**	DMA1,2
TIM2,3,4,5,6,7	TIM1,8,9,10,11	GPIOA-GPIOI
TIM12,13,14	**
SPI2,3	SPI1,45,6
I2S2,3	ADC1,2,3
IWDG,WWDG	**	FLASH,RCC,CRC	CRYP,DCMI,USB OTG

 RCC->AHB1ENR |= 0x00000008; 	//使能GPIOD时钟
 RCC->APB2ENR |= (1<<14);  	//使能syscfg时钟

GPIO

设置步骤：

使能相关时钟
设置相应的IO口为输入或输出 BSRRH BSRRL
设置输入\输出的类型 OTYPER
设置输出的速度（如果设置为输入，此步跳过） OSPEEDR
如果输出速度>=50M，开启补偿单元 SYSCFG->CMPCR
设置上拉下拉寄存器 PUPDR

注意：
IDR寄存器,（只读），对GPIO输入的读取
ODR寄存器,对GPIO输出的读写
BSSR寄存器,(只写)，对GPIO输出，低16位，输出高电平，高16位，输出低电平
//reset register GPIOx_BSRRH, write only
//set register GPIOx_BSRRL, write only

GPIO F9,F10 交替闪烁

#include <stm32f4xx.h> 
#include <sys.h>
#include <delay.h>
 
int main ()
{   
  Stm32_Clock_Init(336,8,2,7); //系统时钟
	
	delay_init(48);
  
  RCC->AHB1ENR |= 0x00000020; 	//使能GPIOF时钟
  
  GPIOF->MODER &= 0x00000000;	 //设置F9,F10  0001 0100 0000 0000 0000 0000
  GPIOF->MODER |= 0x00140000; 
  
  GPIOF->OTYPER &= 0x00000600; 	//设置F9,F10推挽输出
  
  GPIOF->OSPEEDR &= 0x00000000; 	//F9,F10 速度50m 0010 1000 0000 0000 0000 0000
  GPIOF->OSPEEDR |= 0x00280000;
  
  
  //GPIOF->PUPDR &= 0x00280000;  	 //10下拉   00无   
	//GPIOF->PUPDR &= 0x00140000;    //01上拉
  
  
  while(1)
  {
      GPIOF->BSRRH = 0x0200; //0000 0000 0010
	  delay_ms(1000);
	  GPIOF->BSRRL = 0x0200; //0000 0000 0010
    		
      GPIOF->BSRRH = 0x0400; 
	  delay_ms(1000);
	  GPIOF->BSRRL = 0x0400; 
		
//			GPIOF->ODR=0x00000600;
//			delay_ms(1000);
//			GPIOF->ODR=0x00000000;
//			delay_ms(1000);

  }
}

串口与GPIO复用

串口三内容回显
内容以回车（0x0D）结束

设置步骤：

使能相关时钟

	RCC->AHB1ENR|=1<<1;   			//使能PORTB口时钟  
	RCC->APB1ENR|=1<<18;  			//使能串口3时钟

设置相应的IO口为复用输出

	GPIO_Set(GPIOB,PIN10|PIN11,GPIO_MODE_AF,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_50M,GPIO_PUPD_PU);//PB10,PB11,复用功能,上拉输出
 	GPIO_AF_Set(GPIOB,10,7);		//PB10,AF7
	GPIO_AF_Set(GPIOB,11,7);		//PB11,AF7

波特率设置

//计算波特率
	float temp;
	u16 mantissa;
	u16 fraction;	   
	temp=(float)(pclk1*1000000)/(bound*16);//得到USARTDIV,OVER8设置为0
	mantissa=temp;				 	    //得到整数部分
	fraction=(temp-mantissa)*16; 	//得到小数部分,OVER8设置为0	 
   mantissa<<=4;
	mantissa+=fraction;

//串口设置
	USART3->BRR=mantissa; 			//波特率设置	 
USART3->CR1|=1<<3;  			//串口发送使能  
USART3->CR1|=1<<2;  			//串口接收使能
USART3->CR1|=1<<5;    			//接收缓冲区非空中断使能	
USART3->CR1|=1<<13;  			//串口使能

//中断优先级
MY_NVIC_Init(0,0,USART3_IRQn,2);//组2，优先级0,0,最高优先级

状态寄存器 USART3->SR
数据寄存器 USART3->DR
缓冲区数组内容清空 memset(USART3_RX_BUF,0,USART3_MAX_RECV_LEN)

完整代码：

#include <stm32f4xx.h>
#include <sys.h>
#include <delay.h> 	 
#include "string.h"
 
u8 suffer[100];
u8 ok_to_send; //可以发送的标志
u8 Rx_data_counter;

#define USART3_MAX_RECV_LEN		400					//最大接收缓存字节数

//串口接收缓存区 	
u8 USART3_RX_BUF[USART3_MAX_RECV_LEN]; 				//接收缓冲,最大USART3_MAX_RECV_LEN个字节.

u8 Rx_data_counter=0;
u8 ok_to_send=0;

void USART3_IRQHandler(void)
{
  if(USART3->SR & (1<<5)) //接收数据寄存器非空
	{
		
		USART3_RX_BUF[Rx_data_counter] = USART3->DR;
		Rx_data_counter++;
		if(USART3_RX_BUF[Rx_data_counter-1] ==0x0D)
		{
      Rx_data_counter = 0;
			ok_to_send=1;
		}
	 } 		 
} 


//初始化IO 串口3
//pclk1:PCLK1时钟频率(Mhz)
//bound:波特率 

void usart3_init(u32 pclk1,u32 bound)
{  	 
	float temp;
	u16 mantissa;
	u16 fraction;	   
	temp=(float)(pclk1*1000000)/(bound*16);//得到USARTDIV,OVER8设置为0
	mantissa=temp;				 	//得到整数部分
	fraction=(temp-mantissa)*16; 	//得到小数部分,OVER8设置为0	 
  mantissa<<=4;
	mantissa+=fraction; 
	
	RCC->AHB1ENR|=1<<1;   			//使能PORTB口时钟  
	RCC->APB1ENR|=1<<18;  			//使能串口3时钟 
	
	GPIO_Set(GPIOB,PIN10|PIN11,GPIO_MODE_AF,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_50M,GPIO_PUPD_PU);//PB10,PB11,复用功能,上拉输出
 	GPIO_AF_Set(GPIOB,10,7);		//PB10,AF7
	GPIO_AF_Set(GPIOB,11,7);		//PB11,AF7
	
	//波特率设置
 	USART3->BRR=mantissa; 			// 波特率设置	 
	USART3->CR1|=1<<3;  			//串口发送使能  
	USART3->CR1|=1<<2;  			//串口接收使能
	USART3->CR1|=1<<5;    			//接收缓冲区非空中断使能	
	USART3->CR1|=1<<13;  			//串口使能  
	
	MY_NVIC_Init(0,0,USART3_IRQn,2);//组2，优先级0,0,最高优先级 
	
}

 
int main()
{ 

	u8 j=0;

	Stm32_Clock_Init(336,8,2,7); 

	usart3_init(42,9600);//初始化串口3为:9600,波特率.

	while(1)
	{ 
			
			if(ok_to_send==1)
			{
				for(j=0;j<strlen((char*)USART3_RX_BUF);j++)//循环发送数据
				{ 
					USART3->DR=USART3_RX_BUF[j]; 	
					while((USART3->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕 
					
					if( USART3_RX_BUF[j] ==0x0D)
					{
						ok_to_send=0;
						j=0;
						memset(USART3_RX_BUF,0,USART3_MAX_RECV_LEN);						
				  }
		    }
			}
	}
}

注意：

串口数据的读写，可以看到，是以8bit，一个字节为单位来读写的。利用DR寄存器，对DR进行读取，即DR赋值给别人，BUFF=DR。对DR进行写入，即别人赋值给DR，DR=BUFF。

再利用状态寄存器，SR来读取状态信息控制。

能否像小船博主一样，全部用寄存器来设置呢？
https://blog.csdn.net/w471176877/article/details/7957187

也就是关于GPIO复用

注释了GPIO设置的三个函数，完全用寄存器来设置

//	GPIO_Set(GPIOB,PIN10|PIN11,GPIO_MODE_AF,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_50M,GPIO_PUPD_PU);//PB10,PB11,复用功能,上拉输出
// 	GPIO_AF_Set(GPIOB,10,7);		//PB10,AF7
//	GPIO_AF_Set(GPIOB,11,7);		//PB11,AF7
GPIOB->AFR[1] = 0x00007700;//选择PB10,11复用功能 
 
GPIOB->MODER &= 0xFF0FFFFF; //设置PB10,11,复用模式
GPIOB->MODER |= 0x00A00000; 


GPIOB->OSPEEDR &= 0xFFCFFFFF; //PB10速度50m
GPIOB->OSPEEDR |= 0x00200000;
 
GPIOB->PUPDR &= 0xFFCFFFFF; //PB10
GPIOB->PUPDR |= 0x00100000;

中断优先级函数也用寄存器来替代了

  //MY_NVIC_Init(0,0,USART3_IRQn,2);//组2，优先级0,0,最高优先级 
	
  SCB->AIRCR = 0x05FA0000 | 0x400;  //中断优先级分组 抢占：响应=3:1
	
	NVIC->IP[39] = 0xf0; //最低抢占优先级，最低响应优先级1111
  NVIC->ISER[1] |= (1<<(39-32)); //使能中断线39，也就是usart3中断

除了时钟树配置，其它都自己用寄存器来配置了。

#include <stm32f4xx.h>
#include <sys.h>
#include <delay.h> 	 
#include "string.h"
 
u8 suffer[100];
u8 ok_to_send;
u8 Rx_data_counter;

#define USART3_MAX_RECV_LEN		400					//最大接收缓存字节数

//串口接收缓存区 	
u8 USART3_RX_BUF[USART3_MAX_RECV_LEN]; 				//接收缓冲,最大USART3_MAX_RECV_LEN个字节.

u8 Rx_data_counter=0;
u8 ok_to_send=0;

void USART3_IRQHandler(void)
{
  if(USART3->SR & (1<<5)) //接收数据寄存器非空
	{
		
		USART3_RX_BUF[Rx_data_counter] = USART3->DR;
		Rx_data_counter++;
		if(USART3_RX_BUF[Rx_data_counter-1] ==0x0D)
		{
      Rx_data_counter = 0;
			ok_to_send=1;
		}
	 } 		 
} 


//初始化IO 串口3
//pclk1:PCLK1时钟频率(Mhz)
//bound:波特率 

void usart3_init(u32 pclk1,u32 bound)
{  	 
	float temp;
	u16 mantissa;
	u16 fraction;	   
	temp=(float)(pclk1*1000000)/(bound*16);//得到USARTDIV,OVER8设置为0
	mantissa=temp;				 	//得到整数部分
	fraction=(temp-mantissa)*16; 	//得到小数部分,OVER8设置为0	 
  mantissa<<=4;
	mantissa+=fraction; 
	
	RCC->AHB1ENR|=1<<1;   			//使能PORTB口时钟  
	RCC->APB1ENR|=1<<18;  			//使能串口3时钟 
	

GPIOB->AFR[1] = 0x00007700;//选择PB10,11复用功能 
 
GPIOB->MODER &= 0xFF0FFFFF; //设置PB10,11,复用模式
GPIOB->MODER |= 0x00A00000; 


GPIOB->OSPEEDR &= 0xFFCFFFFF; //PB10速度50m
GPIOB->OSPEEDR |= 0x00200000;
 
GPIOB->PUPDR &= 0xFFCFFFFF; //PB10
GPIOB->PUPDR |= 0x00100000;

	
	//串口设置
 	USART3->BRR=mantissa; 			//波特率设置	 
//	USART3->CR1|=1<<3;  			//串口发送使能  
//	USART3->CR1|=1<<2;  			//串口接收使能
//	USART3->CR1|=1<<5;    			//接收缓冲区非空中断使能	
//	USART3->CR1|=1<<13;  			//串口使能  

USART3->CR1 |= (( 1<<13 ) | ( 1<<3 ) | ( 1<<2 ) | ( 1<<5 )); 
	
	
  SCB->AIRCR = 0x05FA0000 | 0x400;  //中断优先级分组 抢占：响应=3:1
	
	NVIC->IP[39] = 0xf0; //最低抢占优先级，最低响应优先级1111
  NVIC->ISER[1] |= (1<<(39-32)); //使能中断线39，也就是usart3中断
	
}

 
int main()
{ 

	u8 j=0;

	Stm32_Clock_Init(336,8,2,7); 

	usart3_init(42,9600);//初始化串口3为:9600,波特率.

	while(1)
	{ 
			
			if(ok_to_send==1)
			{
				for(j=0;j<strlen((char*)USART3_RX_BUF);j++)//循环发送数据
				{ 
					USART3->DR=USART3_RX_BUF[j]; 	
					while((USART3->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕 
					
					if( USART3_RX_BUF[j] ==0x0D)
					{
						ok_to_send=0;
						j=0;
						memset(USART3_RX_BUF,0,USART3_MAX_RECV_LEN);						
				  }
		    }
			}
	}
}

软件自动添加了回车（0x0D）

可以看看工程文件，四个个c文件，一个启动文件。当然还有头文件，使用的都是正点原子的SYSTEM文件夹里的。

very cool

码农公寓

时钟与外设

GPIO

串口与GPIO复用

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