STM32HAL库快速入门教程——常用外设学习（2）

目录

一、STM32HAL库开发（8）——CubeMX配置DMA

1.1、什么是DMA？

1.2、内存内存之间的传输（单次）

​编辑

1.3、内存外设之间的传输（ADC）

二、STM32HAL库开发（9）——CubeMX配置RTC

2.1、RTC实时重要一环——BKP 寄存器

2.2、RTC实时时钟

三、STM32HAL库开发（10）——单片机工作模式

3.1、低功耗睡眠模式(Sleep)

3.2、低功耗停止模式(Stop)

3.3、低功耗待机模式(StandBy)

四、STM32HAL库开发（11）——看门狗

4.1、独立看门狗

4.2、窗口看门狗

前言：前面已经更新了7个常用外设了，所以这个文章就从8开始了！

一、STM32HAL库开发（8）——CubeMX配置DMA

1.1、什么是DMA？

DMA（Direct Memory Access），即直接存储器访问。 DMA 传输方式无需 CPU 直接控制传输，也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场的过程，通过硬件为 RAM 与 I/O 设备开辟一条直接传送数据的通路， 能使 CPU 的效率大为提高。

STM32F103C8T6内部有 2 个 DMA 控制器(DMA2 仅存大容量产品中)， DMA1 有 7 个通道。DMA2 有 5 个通道。每个通道专门用来管理来自于一个或多个外设对存储器访问的请求。

众所周知，DMA中有另种模式，①内存内存之间，②内存外设之间

内存很多外设之间都有，比如：

还有更多的可以去看芯片手册！

② 通道：DMA 具有 12 个独立可编程的通道，其中 DMA1 有 7 个通道， DMA2 有 5 个通道，每个通道对应不同的外设的 DMA 请求。虽然每个通道可以接收多个外设的请求，但是同一时间只能接收一个，不能同时接收多个。

所以为什么同一时间只能接收一个通道呢？假如一次性有两个通道要转换，谁先谁后呢？为什么这么有规则呢？是因为有着一个大哥管理着：仲裁器

③ 仲裁器：当发生多个 DMA 通道请求时，就意味着有先后响应处理的顺序问题，这个就由仲裁器管理谁优先执行。

1.2、内存内存之间的传输（单次）

实验现象：

声明两个数组uint8_t DataA[]={1,2,3,4};uint8_t DataB[]={0,0,0,0};，刚开始显示1234和0000，经过DMA转运后，显示1234和1234！（将DataA的值传输给了DataB）

CubeMX配置：

1. 选择 DMA1 的通道 1
2. 地址选择自增
3. 传输数据宽度为 Byte

byte：字节，通用8位，与u8相同

word：字长，与硬件的位数相同，STM32是32位，所以对应是u32

Half Word：半个字长，所以对应是u16

代码实现：

int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_DMA_Init();MX_I2C2_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */OLED_Init();//OLED初始化OLED_CLS();//显示转运前数据DataA、DataBuint8_t DataA[]={1,2,3,4};uint8_t DataB[]={0,0,0,0};OLED_ShowStr(0,0,"DataA:",2);			//显示字符串OLED_ShowStr(0,10,"DataB:",2);			//显示字符串OLED_ShowNum(50, 0, DataA[0], 1, 16);OLED_ShowNum(60, 0, DataA[1], 1, 16);OLED_ShowNum(70, 0, DataA[2], 1, 16);OLED_ShowNum(80, 0, DataA[3], 1, 16);OLED_ShowNum(50, 10, DataB[0], 1, 16);OLED_ShowNum(60, 10, DataB[1], 1, 16);OLED_ShowNum(70, 10, DataB[2], 1, 16);OLED_ShowNum(80, 10, DataB[3], 1, 16);// 启动DMA传输HAL_DMA_Start(&hdma_memtomem_dma1_channel1, (uint32_t)&DataA,(uint32_t)&DataB, 4);// 等待传输完成HAL_DMA_PollForTransfer(&hdma_memtomem_dma1_channel1,HAL_DMA_FULL_TRANSFER, HAL_MAX_DELAY);HAL_Delay(1000);//延时显示，方便观看数字变化OLED_ShowStr(0,0,"DataA:",2);			//显示字符串OLED_ShowStr(0,10,"DataB:",2);			//显示字符串OLED_ShowNum(50, 0, DataA[0], 1, 16);OLED_ShowNum(60, 0, DataA[1], 1, 16);OLED_ShowNum(70, 0, DataA[2], 1, 16);OLED_ShowNum(80, 0, DataA[3], 1, 16);OLED_ShowNum(50, 10, DataB[0], 1, 16);OLED_ShowNum(60, 10, DataB[1], 1, 16);OLED_ShowNum(70, 10, DataB[2], 1, 16);OLED_ShowNum(80, 10, DataB[3], 1, 16);/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}

现象：

1.3、内存外设之间的传输（ADC）

前面讲解ADC的时候已经演示过了：STM32HAL库入门教程——常用外设学习（1）

二、STM32HAL库开发（9）——CubeMX配置RTC

2.1、RTC实时重要一环——BKP 寄存器

BKP寄存器简介
BKP（Backup Registers）备份寄存器
BKP可用于存储用户应用程序数据。当VDD（2.03.6V）电源被切断，他们仍然由VBAT（1.83.6V）维持供电。当系统在待机模式下被唤醒，或系统复位或电源复位时他们也不会被复位
TAMPER引脚产生的侵入事件将所有备份寄存器内容清除
RTC引脚输出RTC校准时钟、RTC闹钟脉冲或者秒脉冲
存储RTC时钟校准寄存器
用户数据存储容量：
20字节（中容量和小容量）/ 84字节（大容量和互联型）

小实验将要实现的现象：单片机掉电后，不会遗忘BKP寄存器中的数值！

硬件连接：（需要额外供电给VB引脚）

第一次先写：

HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc,RTC_BKP_DR1,100);
uint32_t Ret= HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc,RTC_BKP_DR1);//断电后靠VBAT供电

OLED_ShowNum(0, 0, Ret, 4, 12);

运行后，第二次注释掉HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc,RTC_BKP_DR1,100);并且把单片机供电拔了，继续运行，按道理说，这个Ret数值就会随着单片机断电变成0，但是当VDD电源被切断，他仍然由VBAT维持供电！所以数值会维持不变！

CubeMX配置简单使用BKP寄存器：

BKP 寄存器通常与 RTC 一起使用，在CubeIDE中假如需要使用BKP寄存器，需要先打开RTC

代码实现：

int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_I2C2_Init();MX_RTC_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */OLED_Init();//OLED初始化OLED_CLS();//	HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc,RTC_BKP_DR1,100);//写BKPuint32_t Ret= HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc,RTC_BKP_DR1);//断电后靠VBAT供电。读BKPOLED_ShowNum(0, 0, Ret, 4, 12);//显示数值/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}

2.2、RTC实时时钟

CubeMX配置：

1、打开RTC并设置时间

2 、打开外部低速时钟
配置 RTC 时钟源为 LSE 外部低速时钟
代码实现： 
int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_RTC_Init();MX_I2C2_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */RTC_TimeTypeDef RTC_Time ;//时分秒RTC_DateTypeDef RTC_Date; //年月日OLED_Init();OLED_CLS();OLED_ShowStr(0, 0, "Data:20  -   -", 2);OLED_ShowStr(0, 2, "Time:", 2);/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &RTC_Date, RTC_FORMAT_BIN);HAL_RTC_GetTime(&hrtc,&RTC_Time, RTC_FORMAT_BIN);OLED_ShowNum(57, 0, RTC_Date.Year, 2, 16);OLED_ShowNum(78, 0, RTC_Date.Month, 2, 16);OLED_ShowNum(100, 0, RTC_Date.Date, 2, 16);OLED_ShowNum(57, 2, RTC_Time.Hours , 2, 16);OLED_ShowNum(78, 2, RTC_Time.Minutes, 2, 16);OLED_ShowNum(100, 2, RTC_Time.Seconds, 2, 16);}/* USER CODE END 3 */
}

效果：

三、STM32HAL库开发（10）——单片机工作模式

3.1、低功耗睡眠模式(Sleep)

使用 
HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON,PWR_SLEEPENTRY_WFI);

打开睡眠模式。由于Hal库与标准库在管理系统时钟和低功耗模式时的处理方式不同，Hal库中需要多手动关闭SysTick定时器，因为SysTick定时器会周期性触发中断，会唤醒睡眠模式。

HAL_SuspendTick();//关闭SysTick定时器
HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON,PWR_SLEEPENTRY_WFI);
HAL_ResumeTick();//恢复SysTick定时器

3.2、低功耗停止模式(Stop)

HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON,PWR_STOPENTRY_WFI);//进入Stop模式
SystemClock_Config();//恢复时钟

3.3、低功耗待机模式(StandBy)

配置 PA0 为唤醒引脚:
代码： 
HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1);
__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);while(1)
{__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();
}

四、STM32HAL库开发（11）——看门狗

4.1、独立看门狗

打开独立看门狗并设置预分频器和重装值： 
HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);//初始化完成后执行一次喂狗
//获取当前的复位是IWDG造成的复位还是按Rst键造成的复位
if (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_IWDGRST) != RESET) 
{// IWDG reset flag is setOLED_ShowString(2, 1, "IWDGRST"); //OLED闪烁IWDGRST字符串HAL_Delay(500);OLED_ShowString(2, 1, " ");HAL_Delay(100);__HAL_RCC_CLEAR_RESET_FLAGS();
}
else
{OLED_ShowString(3, 1, "RST"); //OLED闪烁RST字符串HAL_Delay(500);OLED_ShowString(3, 1, " ");HAL_Delay(100);
}while (1)
{HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);//喂狗HAL_Delay(1100);
}

4.2、窗口看门狗

代码：

//获取当前的复位是WWDG造成的复位还是按Rst键复位，这里代码有大耗时，需要在
MX_WWDG_Init(); 之前
if (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_WWDGRST) != RESET) 
{// IWDG reset flag is setOLED_ShowString(2, 1, "WWDGRST"); //OLED闪烁IWDGRST字符HAL_Delay(500);OLED_ShowString(2, 1, " ");HAL_Delay(100);__HAL_RCC_CLEAR_RESET_FLAGS();
}
else
{OLED_ShowString(3, 1, "RST"); //OLED闪烁RST字符HAL_Delay(500);OLED_ShowString(3, 1, " ");HAL_Delay(100);
}MX_WWDG_Init();
while (1)
{HAL_Delay(40);HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg);//喂狗HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);//开
}

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