这个笔记本因为不小心的误操作清除了内容,但通过VScode的本地历史记录恢复了,故避免以后再次出现此类情况,现公开该笔记本(2024.10.24.03:53:41)

FPAG 制造商

• intel/Altera
• AMD/Xilinx

MCU 制造商

• STMicroelectronics
• Texas Instruments

STM32F103ZET6

• Flash 512 kBytes
• RAM 64 kBytes
• IO 112
• Frequecy(Max) 72 MHz

Linker Settings default:

• Heap: 0x200
• Stack: 0x400

§ 0x00 名词解释

COM

Cluster Communication Port

simplex/half-duplex/full-duplex

单工/半双工/全双工

TTL

Transistor-Transistor Logic 晶体管-晶体管逻辑

TLE

Time Limit Exceeded 时间超限

NRND

Not Recommended for New Design 不推荐用于新设计

1. 器件已经计划停产,或者已经停产有少量库存.
2. 有替代或升级的型号.

PID

proportional-integral-differential 比例-积分-微分

FFT

Fast Fourier Transform 快速傅里叶变换

PWM

Pulse Width Modulation 脉冲宽度调制

HID

Human Interface Device 人机接口设备

HAL

Hardware Abstraction Layer 硬件抽象层

BSP

board support package 板级支持包

IRQ

Interrupt Request 中断请求

DMA

Direct Memory Access 直接内存访问

§ 0x01 CubeIDE 疑难解答

微软输入法繁简切换Ctrl+Shift+F

生成HEX文件

1. Project ->
2. Properties ->
3. C/C++ Build ->
4. Settings ->
5. MCU/MPU Post build outputs ->
6. Convert to Intel Hex file (-O ihex)

The float formatting support is not enabled

1. Project ->
2. Properties ->
3. C/C++ Build ->
4. Settings ->
5. Tool Settings ->
6. MCU Settings ->
7. Use float with printf from newlib-nano (-u printf float)

调试模式(Dubug)

• step into:进入子函数执行
• step over:不进入子函数执行
• step out:进入子函数后执行剩余部分返回上一层

路径包含设置

1. Project_name ->
2. Properties->
3. C/C++ General ->
4. Paths and Symbols ->
5. Includes

协议

差分信号

振幅相同,相位相反

UART

• Universal Asynchronous Receiver Transmitter
• 通用异步串行接收发送器
• 位识别方式: 波特率
• 半双工

USART

• Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter
• 通用同步异步串行接收发送器
• 位识别方式: 时钟

RS232

• Recommended Standard 232
• 位识别方式: 波特率

I2C

• Inter-Integrated Circuit
• 位识别方式: 时钟电平变化 高电平有效
• 半双工

SPI

• Serial Peripheral interface
• 位识别方式: 时钟电平变化 电平跳变时有效
• 全双工

RS485

• Recommended Standard 485
• 位识别方式: 差分信号 波特率

CAN

• Controller Area Network
• 控制器局域网
• 位识别方式: 差分信号 波特率

USB

• Universal Serial Bus
• 位识别方式: 差分信号 波特率

§ 外设与 HAL 库

C 整数类型

type	size	range
unsigned char	1 Byte	[0,255]
signed char	1 Byte	[-128,127]
unsigned short	2 Byte	[0,65535]
signed short	2 Byte	[-32768,32767]
unsigned int	4 Byte	[0,4294967295]
signed int	4 Byte	[-2147483648,2147483647]

GPIO写入

void HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin_x, GPIO_PIN_SET);
//high:   GPIO_PIN_SET
//low:    GPIO_PIN_RESET

GPIO读取

GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIOx, GPIO_Pin_x);

延时

void HAL_Delay(Delay);
// Delay: 延迟时间 ms

#### 未使用变量处理
```c
UNUSED(v);

TIM 定时器

__weak void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim);

定时器中断回调函数

PWM 控制

$$ frequency=\frac{ClockSource}{Prescaler}/InternalClockDivision $$

// 开启PWM
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Start(&htimx, TIM_CHANNEL_x);
// htimx: 定时器; TIM_CHANNEL_x: 通道
htimx.Instance->CCRx = CCR;
// CCRx: 占空比(该寄存器共4个,每个对应一个通道)
__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htimx, 1); // 设置自动重装载值 频率
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htimx, TIM_CHANNEL_x, 50); // 设置占空比
htimx.Instance->CNT
// 外部传入高电平计数

encoder 编码器模式

开启编码器

HAL_TIM_Encoder_Start(&htim, TIM_CHANNEL_ALL);

获取编码器值

__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim1);

UART

• USART1: host
• USART2: RS485
• USART3: I2C2
• UART4: SDIO
• UART5: SDIO

UART读写

HAL_UART_Receive(&huartx, Data, 40, 1000);
HAL_UART_Transmit(&huartx, Data, 40, 1000);
/*
huartx:uart端口;需要读写的数据缓冲区Data;缓冲区大小,超时时间
*/

串口打印

char s[16];
uint8_t i = 0;
while (1) {
    sprintf(s, "test=%i;", i);
    HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*) s, sizeof(s), 1000);
    HAL_Delay(1000);
    i++;
}

• Sample text:

  The Regents of the University of California.

  (加州大学董事会)

temperature 温度

UART读写(中断模式)

HAL_UART_Receive_IT(&huartx, Data, x);
HAL_UART_Transmit_IT(&huartx, Data, x);
/*
huartx:uart端口;需要读写的数据缓冲区Data;缓冲区大小
*/

uart中断回调函数

位于stm32f1xx_hal_uart.h中,该函数是__weak弱定义可重写

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);

内容自定义,记得清除中断位接收下一次

uart不定长接收

位于stm32f1xx_hal_uart.h中,该函数是__weak弱定义可重写

void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size);

I2C

写寄存器

HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Mem_Write(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress, uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)
/*
hi2c i2c句柄指针
DevAddress 设备地址
MemAddress 寄存器地址
MemAddSize 寄存器地址之大小
pData 写入数据指针
Size 写入数据之大小
Timeout 超时时间
*/

检查I2C操作是否失败

if (HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c, uint16_t DevAddress, MemAddress, MemAddSize, &pData, Size, Timeout) != HAL_OK)
    {
        HAL_UART_Transmit(&huart, (uint8_t*) "error!", 6, 10);
    }

TFT-LCD

Thin film transistor liquid crystal display 薄膜晶体管液晶显示器

RGB565

color = ((R << 11) | (G << 5) | B)

NT5510(马老师的,坏掉了)

• 触控: GT917S
• resolution: 800*480
  • x_max = 480 - 1;
  • y_max = 800 - 1;

ST7789

• 触控: none
• resolution: 320*240
  • x_max = 320 - 1;
  • y_max = 240 - 1;

TFT-LCD: FSMC Mode and Configuration

• FSMC/Mode/NOR 1

• Chip Select: FSMC_NE4;

• Memory type: "LCD Interface";

• LCD Rigster Select: FSMC_A10(RSpin);

• Data: "16 bits"

• GPIO: "PB0->LCD_BL(GPIO_PIN_SET);

• RESET: auto, 开发板电路已连接

• NOR/PSRAM control Extended mode: Enabled

• NOR/PSRAM timing address setup time in..: 0 Data setup time in HC..: 15 Bus turn around time ..: 15 Access mode: A

• NOR/PSRAM timing for write accsses Extended address setup..: 0 Extended data setup time: 1 Extended bus turn around: 15 Extended access mode: A

lcd函数

初始化函数

// 定义
void lcd_init(void);
// 调用
lcd_init();

绘制图案

雷达扫描

画线清除之前的点

while (1)
{
    if (d <= 0)
        d = 200;
    line_y = sin((d - 1) * 1.8 * PI / 180) * (double) 101;
    line_x = cos((d - 1) * 1.8 * PI / 180) * (double) 101;
    lcd_draw_line(Ox, Oy, Ox - line_x, Oy - line_y, WHITE);
    HAL_UART_Receive(&huart2, receive_buffer, sizeof(receive_buffer), 0xFF);
    for (uint8_t i = 0; i < sizeof(receive_buffer); i++)
    {
        if (receive_buffer[i] == 'd' && receive_buffer[i + 1] == ':')
        {
            sprintf(s, "%c%c%c%c", receive_buffer[i + 2],
                    receive_buffer[i + 3], receive_buffer[i + 4],
                    receive_buffer[i + 5]);
            length = atoi(s);
            if (length > 2000)
                length = 2000;
            length = length / 20;
            point_y = sin(d * 1.8 * PI / 180) * (double) length;
            point_x = cos(d * 1.8 * PI / 180) * (double) length;
            lcd_draw_point(Ox - point_x, Oy - point_y, GREEN);
            d--;
            lcd_draw_line(Ox, Oy, Ox - line_x, Oy - line_y, BLACK);
            //sprintf(s0, "%d\r\n", length);
            //HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*) s0, sizeof(s0), 0xFF);

        }
    }
}

MPU6050

MPU6050 i2c address: 0xD0

7	6	5	4	3	2	1	R/W
1	1	0	1	0	0	0	1/0

視頻教程:

• BV13N4y1y7Js
• BV1z84y1R7JC
• BV11w411z7o8

EEPROM:24C02

size

256 Byte

24C02 i2c address: 0xA0

7	6	5	4	A2	A1	A0	R/W
1	0	1	0	0	0	0	1/0

A0,A1,A2>>GND

内部Flash

size

512 kByte 512 kByte = 2 kByte * 256 page

主存储器

start: 0x08000000(B0, B1 >> GND) stop: 0x0807FFFF

HAL_FLASH系列函数

Flash:W25Q128

size

16 MByte 128 Mbit = 16 MByte = 256 Block 64 kByte 1 Block = 16 Sector 4 kByte 1 Sector = 4 kByte 最小擦除单位为一个扇区(Sector)

Device ID: 0x5217

When /CS is high the device is deselected

当CS为高电平时设备不选中

Instruction

1. Write Enable 写使能 0x06
2. Write Enable for Volatile Status Register 易失性状态寄存器写使能 0x50
3. Write Disable 写禁用 0x04
4. Read Status Register-1, Status Register-2 & Status Register-3 读状态寄存器1,2,3 r10x05;r20x35;r30x15
5. Write Status Register-1, Status Register-2 & Status Register-3 写状态寄存器1,2,3 r10x01;r20x31;r30x11
6. Read Data 读数据 0x03
7. Fast Read 快速读 0x0B
8. Fast Read Dual Output 快读双输出 0x3B
9. Fast Read Quad Output 快读四输出 0x6B

DAC

analog = analogue

STM32的DAC输出缓存做的有些不好,如果使能的话,虽然输出能力强一点,但是输出没法到0,这是个很严重的问题. 所以本章我们不使用输出缓存.即设置该位为1.

DACCHx_Config.DAC_Trigger=DAC_TRIGGER_NONE; // 不使用触发功能
DACCHx_Config.DAC_OutputBuffer=DAC_OUTPUTBUFFER_DISABLE; // 不使用输出缓存

使能DAC转换通道

HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_Start(DAC_HandleTypeDef* hdac, uint32_t Channel);

设置DAC的输出值

HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_SetValue(DAC_HandleTypeDef* hdac,
uint32_t Channel, uint32_t Alignment, uint32_t Data);

Alignment:

1. DAC_ALIGN_8B_R
2. DAC_ALIGN_12B_L
3. DAC_ALIGN_12B_R 单DAC通道1,采用12位右对齐格式,用户将数据写入DAC_DHR12Rx[11:0]位 (实际是存入DHRx[11:0]位)

ADC

不要让ADC的时钟超过14M,否则将导致结果准确度下降

double adc_v;
char s[8];
while (1)
{
   HAL_ADC_Start(&hadc);
   if (HAL_ADC_PollForConversion(&hadc, 0xFF) == HAL_OK)
   {
      adc_v = HAL_ADC_GetValue(&hadc) * (3.3 / 4096);
   }
   sprintf(s, "%5.3f\r\n", adc_v);
   HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)s, sizeof(s), 0xFF);
}

MS53L0M/vl53l0x

vl53l0x i2c address: 0x52

7	6	5	4	3	2	1	R/W
0	1	0	1	0	0	1	1/0

CRC (Cyclic Redundancy Check, 循环冗余校验)

1. Categories ->
2. Computing ->
3. CRC ->
4. Activated

uint32_t HAL_CRC_Accumulate(CRC_HandleTypeDef *hcrc, uint32_t pBuffer[], uint32_t BufferLength);
uint32_t HAL_CRC_Calculate(CRC_HandleTypeDef *hcrc, uint32_t pBuffer[], uint32_t BufferLength)

HAL_CRC_Accumulate不会复位,每次结果都不同

晶振 (Crytal)

Crytal	frequency	(Hz)
Y1	32.768 kHz	32768
Y2	8.000 MHz	8000000

OLED:SSD1306

size

8 bit 128 8 1024 Byte

1Byte 对应像素的结构

7
6
5
4
3
2
1
0

SSD1306 i2c address: 0x78

7	6	5	4	3	2	1	R/W
0	1	1	1	1	0	0	1/0

提高帧率

设置I2C快速模式 Master Features/ I2C Speed Mode: Fast Mode

VFD:CIG25-1605N

(5 pixel 7 pixel ) 16 2 16 Byte 16 = 256 Byte

SPI config

1. Display control command and data are written by an 8-bit serial transfer
   显示控制命令和数据由8位串行传输写入.

2. Setting the CS pin to "Low" level enables a data transfer.
   将CS引脚设置为低电平可启用数据传输.

3. Data is 8 bits and is sequentially input into the DA pin from LSB (LSB first).
   数据为8位,从LSB顺序输入到DA引脚(LSB优先).

4. (见图)时钟线空闲时间为高电平. 第二边沿(由低到高)

5. When data is written to RAM (DCRAM, ADRAM, CGRAM) continuously, addresses are internally incremented automatically.
   当数据连续写入RAM(DCRAM,ADRAM,CGRAM)时,地址会在内部自动递增.

Pin

• GND: -
• VCC: +5v
• EN: nonuse (不关注)
• RST: Reset
• CS: NSS 空闲为高
• CP: SCK 空闲为高
• DA: MOSI 空闲为低

MOSI 发送 1 Byte 函数

void MOSI_Byte(uint8_t byte)
{
 for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)
 {
  CLK_RESET;
  if (byte & 0x01)
   DATA_SET;
  else
   DATA_RESET;
  byte = byte >> 1;
  HAL_Delay(1);
  CLK_SET;
  HAL_Delay(1);
 }
}

• Sample text:

  Democratic Republic of North Japan

  Шойгу! Герасимов! где сука боеприпасы?

  Shoigu gerasimov gdie suka boiepripacy

SDIO

SDIO_CMD

SDIO的所有命令和响应都是通过SDIO_CMD引脚传输的,任何命令的长度都是固定为48位.

SDIO command report:

bit	7	6	5	4	3	2	1	0
5	start	transmission	command_index
4	arguments
3
2
1
0	CRC_7							stop

所有的命令都是由STM32F1发出,其中开始位,传输位,CRC7和结束位由SDIO硬件控制,我们需要设置的就只有命令索引和参数部分

configuration

初始化:

hsd.Instance = SDIO;
hsd.Init.ClockEdge = SDIO_CLOCK_EDGE_RISING;
hsd.Init.ClockBypass = SDIO_CLOCK_BYPASS_DISABLE;
hsd.Init.ClockPowerSave = SDIO_CLOCK_POWER_SAVE_DISABLE;
hsd.Init.BusWide = SDIO_BUS_WIDE_1B;
hsd.Init.HardwareFlowControl = SDIO_HARDWARE_FLOW_CONTROL_ENABLE;
hsd.Init.ClockDiv = 0x06;

• hsd.Init.BusWide 在初始化时必须保持 1 位宽(SDIO_BUS_WIDE_1B) 位宽可在初始化完成后修改

  /* USER CODE BEGIN SDIO_Init 2 */
  if (HAL_SD_ConfigWideBusOperation(&hsd, SDIO_BUS_WIDE_4B) != HAL_OK)
  {
  Error_Handler();
  }
  /* USER CODE END SDIO_Init 2 */

• hsd.Init.ClockDiv公式:CLKDIV $$ SDIO_CK =\frac{SDIOCLK}{(2 + CLKDIV)} $$ SD卡基本信息:

LCD_ID: 5510
Card_ManufacturerID: 3
Card_RCA: 58916
ID: 3
Card_Capacity: 29 MB
Card_BlockSize: 512

Motor

motor i2c address: 0x68

7	6	5	4	3	2	1	R/W
1	1	0	1	1	0	0	1/0

RS485

USART2

• 接收模式: RS485_RE = 0
• 发送模式: RS485_RE = 1

USB/HID

USB

1. Connectivity ->
2. USB ->
3. Mode ->
4. Device (FS)

HID

1. Middleware and Software Packs ->
2. USB_DEVICE ->
3. Mode ->
4. Class For FS IP ->
5. Human Interface Device Class (HID) 包含中间件

#include "usbd_hid.h"
extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS;

Joystick(摇杆)

ADC + USB

USB HID report

Byte	function	0	1	2	3	4	5	6	7
0	button	left	right	central	null
1	X-axis movement	left[-127,+127]right
2	Y-axis movement	up[-127,+127]down
3	wheel movement	down[-127,+127]up

1. 第一个字节表示按键,bit0对应左键,bit1对应右键,bit3对应中键;0表示未按,1表示按下;

2. 第二个字节表示x轴(即鼠标左右移动,0表示不动,正值表示往右移,负值表示往左移,范围-127-127,绝对值对应了移动量大小);

3. 第三个字节表示y轴(即鼠标上下移动,0表示不动,正值表示往下移,负值表示往上移,范围-127-127,绝对值对应了移动量大小);

4. 第四个字节表示鼠标滚轮(正值为往上滚动,负值为往下滚动,-127-127,绝对值对应了移动量大小).

5. 设置完成后将报文发送

   USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS, HID_buf, 4);

CAN

收发芯片: JTA1050

RTC

RTC configuration

1. Timers ->
2. RTC ->
3. Mode ->
4. Active Clock Source,Active Calendar
5. RTC OUT ->
6. RTC Output on the Tamper pin

// 定义保存日期和时间的类
RTC_DateTypeDef date;
RTC_TimeTypeDef time;
// 获取时间和日期到类
HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &date, RTC_FORMAT_BIN);
HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &time, RTC_FORMAT_BIN);

格式化输出

sprintf(s_date, "20%02d.%02d.%02d", date.Year, date.Month, date.Date);
sprintf(s_time, "%02d:%02d:%02d", time.Hours, time.Minutes, time.Seconds);

时间日期取值范围

• Year [0,99]
• Month [1,12]
• Date [1,31]
• Hour [0,23]
• Minutes [0,59]
• Seconds [0,59] hex: 59 = 0x3b 23 = 0x17 31 = 0x1F 99 = 0x63

ST7302

• resolution: 250*122

125 * 0x21 = 4125 1Byte 对应像素的结构

7	6
5	4
3	2
1	0

31 * 4 = 124 最后两行在屏幕外面

• Sample text:

  「昏睡レイプ！野獣と化した先輩」

• CS: low enable

GC9A01

HSB first

• resolution: 240*240 圆形屏幕

Memory Management

内存池:

内存管理表: 内存管理表的每一个项对应内存池的一块内存 内存管理表的项值:

• 当该项值为 0 的时候,代表对应的内存块未被占用
• 当该项值非零的时候,代表该项对应的内存块已经被占用,其数值则代表被连续占用的内存块数

/*
定义
memx: 
SRAMIN 内部 SRAM (64 kB);
SRAMEX 外部扩展 SRAM (本开发板不支持);
*/
void my_mem_init(uint8_t memx);
// 调用
my_mem_init(SRAMIN);

示波器

oscillo-meter oscillo-graph oscillo-scope 示波器的本质: ADC(电压表)+屏幕

FATFS

Configuration

1. Middleware and Software Packs /
2. FATFS / Mode
3. User-defined | SD Dard(只有SD卡可选SD)
4. USE_LABEL: Enable (支持卷标, 设置磁盘名称) CODE_PAGE: (选择语言,支持简体中文) USE_LFN: ...HEAP(支持长文件名) VOLUMES: 2(支持多个磁盘)

扩大堆区

1. Project Manager
2. Project
3. Linker Setting
4. Minimum Heap Size = 0x1000

SSE 600519 605337 Mis días contigo son los más felices que he tenido

步进电机(S42)

2MD5050驱动器

• ENA: 信号有效,输出关闭,电机线圈电流为零,电机处于无力矩状态,可自由转动
• DIR: 信号有效,电机顺时针(clockwise)转动;信号无效,电机逆时针(anticlockwise)转动
• PUL: 接收到信号后,按照设定方向转动(输入频率 <= 200 kHz)

SR04

超声波测距

config

Timers/TIMx/Mode/ Clock Source/Internal Clock Channex/Input Capture direct mode& Input Capture indirect mode

Internal Clock: 72 MHz Prescaler: 72 NVIC Settings/TIMx capture compare interrupt 开启定时器与通道捕获

HAL_TIM_Base_Start(&htimx);
HAL_TIM_IC_Start(&htimx, TIM_CHANNEL_x); // direct
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htimx, TIM_CHANNEL_x); // indirect

触发模块启动

void SR04_Trigger()
{
 HAL_GPIO_WritePin(SR04_TRIG_GPIO_Port, SR04_TRIG_Pin, GPIO_PIN_SET);
 HAL_Delay(1);
 HAL_GPIO_WritePin(SR04_TRIG_GPIO_Port, SR04_TRIG_Pin, GPIO_PIN_RESET);
 __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htimx, 0);
}

温度和音速的关系(近似): $$ V= 331 \times \sqrt {\frac {1+T} {273}} $$ T: 温度(temperature) V: 音速(speed of sound)

封装方式

• QFP Quad Flat Package 四侧引脚扁平封装
  • LQFP
  • TQFP
• BGA Ball Grid Array
• LGA Land Grid Array
• PGA Pin Grid Array

REMOTE

-	-	-
power	up	alientek
left	play	right
vol-	down	vol+
1	2	3
4	5	6
7	8	9
0		delete

显示技术

• EL Electro-Luminescent 电致发光
• LCD Liquid Crystal Display 液晶显示
• OLED Organic Light-Emitting Diode 有机发光二极管
• LED Light Emitting Diode 发光二极管
• CRT Cathode Ray Tube 阴极射线管
• VFD Vacuum Fluorescent Display 真空荧光显示器
• NIXIE Nixie tube 辉光管

Turing Completa

Assembly

• 0b00: Immediate 立即数
• 0b01: Compute 计算
• 0b10: Copy 复制
• 0b11: Condition 条件 Internet Software Infrastructure