HAL库|神器cubemx的正确打开方式

2023-12-24 11:27:04

前言

工欲善其事，必先利其器。HAL库的开发不一定必须使用cubemx，但是使用了cubemx，你绝对不会后悔。基于一些小伙伴对cubemx的使用还有一些疑问，本次小飞哥从新建工程到生成工程，编写应用代码，和大家一起聊一聊到底该如何使用这个神器。本次是建立在已经安装好cubemx的情况下，错误之处还请多多指教。

1、cubemx总体界面介绍

选择控制器MCU/MPU,有4个选项，一般小飞哥最常用的是第一个和第四个，第三个主要是没有对应板卡，可以快速找到自己用的MCU。

通过板子选择，如果小伙伴们手里有里面的开发板型号，可以直接选择开发板，另外两种小伙伴们可以自己摸索摸索啦，就不啰嗦了。

2、cubemx芯片界面介绍

小飞哥本次使用的是上期介绍的falling-star board，主控STM32f103RET6,cubemx选择的是此型号。

MCU工程配置的一些说明：

如果使用cubemx创建工程，选择好MCU之后，小飞哥经常按照以下几个顺序（纯属个人习惯，大家参考即可）：

时钟选择配置

STM32 有4个独立时钟源:HSI、HSE、LSI、LSE。

HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz，精度不高。
HSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，频率范围为4MHz~16MHz。
LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz，提供低功耗时钟。　
LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。

其中LSI是作为IWDGCLK(独立看门狗)时钟源和RTC时钟源而独立使用，而HSI高速内部时钟 HSE高速外部时钟 PLL锁相环时钟，这三个经过分频或者倍频作为系统时钟来使用。

注意：内部高速时钟相比较外部高速时钟是不够稳定的，在一些极限条件下，很可能出现始终不稳定，导致通讯失败。

根据自己需要以及硬件设计，如果设计有外部时钟，建议一定要选择外部时钟作为时钟源，不用的话，你设计来干嘛呀~

如果确定使用内部高速时钟的话，上一步选择时钟的操作就不用做了，cubemx新建工程，默认是内部高速时钟。

确认了时钟来源之后，就可以为我们的外设接口分配时钟频率啦，一顿操作猛如虎，感觉做了很多，有感觉什么又没做，倍频、分频，最终得到合适的时钟频率。

仿真器、时基配置

外设等MCU资源配置

本节我们以最基础的GPIO配置、定时器配置、串口配置来说明如何配置使用到的MCU资源。

GPIO配置（经典点灯）

硬件连接PA2，这里提一句，由于设计的是灌电流的方式点亮LED，一定要注意MCU IO所能承受的灌电流，选择合适的阻值。

点亮LED，我们只需要控制PA2引脚的输出电平即可

需要对IO进行一些配置，关于输出模式，推挽或者开漏，上下拉，既不上拉也不下拉，输出速度，可以与标准库里面的50MHZ，100MHZ联系起来，一个道理，GPIO的配置就是这么简单。

串口配置（经典printf）

这个就比较简单了，不多做介绍了。

中断需要手动开启，DMA设置可以添加TX或者RX，IO配置可以看到已经是复用为串口模式了。

定时器配置（哪都少不了的神器）

定时器的功能就比较多了，输入捕获、PWM、比较输出等等，本次仅仅介绍定时的功能。

关于定制周期的计算，T = 周期/（分频系数/时钟频率），比如，72MHZ频率下，图示配置周期为：T = 100/(72000000/7200)S = 0.01S,即10ms

那时钟周期是多少怎么确定的呢，这就需要看时钟树，以及TIM3挂载在哪个时钟下了，TIM3是挂在APBH1时钟线下的，所有时钟频率为72MHZ。

配置项总览

对于我们刚才的配置，我们可以通过图示，来对我们刚才的配置进行一一确认，可能有小伙伴发现问题了，那我刚才先点击每一个模块，具体参数在这里调整不是更方便吗？没错，我们可以打开所需模块后，然后在这里统一进行配置，这里关于外设的使用情况，参数配置一目了然，还是很方便的。

3、生成代码工程配置

配置完之后，我们只需要小手一点，就可以愉快的玩耍啦！

4、代码风采

可以看到，关于GPIO、定时器、串口的配置生成了独立的文件，非常的整洁。

LED GPIO配置函数
定时器3配置函数

定时器配置分为了两部分，一部分是定时功能参数配置

另一部分是关于中断的配置

串口配置函数

串口配置和定时器一样，也是分为两部分，一部分是基本参数配置

另一部分是IO复用和中断优先级配置

5、应用代码编写

前面搞了那么多，好像跟我们没一毛钱关系，接下来，到我们大展身手的时候了，进行应用代码的编写，实现定时器控制，500ms串口打印一句话，LED闪烁。

写代码啦，写代码啦，该怎么写，赶紧百度百度，WC，怎么没网了，这怎么办？其实，基本的接口函数都在工程本身，我们要学会从工程本身去找资料。

LED控制代码编写

因为我们控制LED亮灭，实际上就是操作GPIO输出高低电平，我们只需要去找跟GPIO相关的库函数即可，以下文件写的还是比较详细的，该如何使用GPIO驱动库。

打开GPIO.h文件，关于GPIO操作的函数都在这里，我们要做的只不过是看懂，传参数就可以了，比如，IO输出的函数，第一个是输出高或者低，第二个是IO状态翻转，我们都可以用，比如GPIO输出原型，我们只需要按照说明传参数就可以了。

void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState)

    HAL_GPIO_WritePin(Sys_LED_GPIO_Port,Sys_LED_Pin,GPIO_PIN_RESET);

    HAL_GPIO_TogglePin(Sys_LED_GPIO_Port,Sys_LED_Pin);

定时器代码编写

老规矩，打开定时器相关的库函数，WC，这这么多，鬼知道那个是我需要的~因为定时器涉及到的功能是很多的，这里我们使用的是最基本的定时器中断，所以只需要去找跟定时器中断相关的函数即可。我们依然去找帮助说明，在说明我们可以看到，跟定时计数器相关的几个函数，我们只需要在合适的时机执行这些函数即可。

要实现定时器中断的功能，我们还需要开启定时器中断

既然牵扯到，中断，那必须少不了中断响应函数，HAL库对每一类中断封装了个中断回调函数，定时器回调函数，这里牵扯到一个_weak关键字，大家可以百度百度，这里不展开说了，简单一句话（当然是有很多说法的，大家可以自行百度哈），这个函数，你可以拿到别的文件里不用改名字，我们只需要在定时器中断回调函数中编写中断服务程序即可，有一句话，也是很好的习惯，中断不要做很多事情，尤其是长延时，最好置个标志就走，万花丛中过，片叶不沾身那种感觉。