STM32 开发 - stm32f10x.h 头文件（内存映射、寄存器结构体与宏、寄存器位定义、实现点灯案例）

概述

STM32F10x.h 是 STM32F1 系列微控制器的核心头文件，提供了所有外设寄存器的定义和内存映射

一、内存映射

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#define PERIPH_BASE           ((uint32_t)0x40000000)

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#define APB1PERIPH_BASE       PERIPH_BASE
#define APB2PERIPH_BASE       (PERIPH_BASE + 0x10000)
#define AHBPERIPH_BASE        (PERIPH_BASE + 0x20000)

PERIPH_BASE 是片上外设的起始地址，对于STM32系列是 0x40000000
根据这个基础地址，APB1、APB2、AHB 外设的地址空间是依次偏移的，分别为 +0x00000、0x10000、0x20000

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#define GPIOA_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)
#define GPIOB_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0C00)
#define GPIOC_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1000)
#define GPIOD_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1400)
#define GPIOE_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1800)
#define GPIOF_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x1C00)
#define GPIOG_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x2000)

访问 GPIO 外设的基地址定义，它们基于 APB2PERIPH_BASE
GPIO 的地址按端口（GPIOA、GPIOB...）依次偏移 0x400

二、寄存器结构体与宏

1、复位和时钟控制 RCC

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typedef struct
{
  __IO uint32_t CR;			// 时钟控制寄存器
  __IO uint32_t CFGR;		// 时钟配置寄存器
  __IO uint32_t CIR;		// 时钟中断寄存器
  __IO uint32_t APB2RSTR;	// APB2 外设复位寄存器
  __IO uint32_t APB1RSTR;	// APB1 外设复位寄存器
  __IO uint32_t AHBENR;		// AHB 外设时钟使能寄存器
  __IO uint32_t APB2ENR;	// APB2 外设时钟使能寄存器
  __IO uint32_t APB1ENR;	// APB1 外设时钟使能寄存器
  __IO uint32_t BDCR;		// 备份域控制寄存器
  __IO uint32_t CSR;		// 控制 / 状态寄存器

#ifdef STM32F10X_CL  
  __IO uint32_t AHBRSTR;
  __IO uint32_t CFGR2;
#endif

#if defined (STM32F10X_LD_VL) || defined (STM32F10X_MD_VL) || defined (STM32F10X_HD_VL)   
  uint32_t RESERVED0;
  __IO uint32_t CFGR2;
#endif
} RCC_TypeDef;

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#define RCC                 ((RCC_TypeDef *) RCC_BASE)

2、通用输入输出 GPIO

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typedef struct
{
  __IO uint32_t CRL;     // 端口配置低寄存器
  __IO uint32_t CRH;     // 端口配置高寄存器
  __IO uint32_t IDR;     // 输入数据寄存器
  __IO uint32_t ODR;     // 输出数据寄存器
  __IO uint32_t BSRR;    // 位设置/清除寄存器
  __IO uint32_t BRR;     // 位清除寄存器
  __IO uint32_t LCKR;    // 配置锁定寄存器
} GPIO_TypeDef;

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#define GPIOA               ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)
#define GPIOB               ((GPIO_TypeDef *) GPIOB_BASE)
#define GPIOC               ((GPIO_TypeDef *) GPIOC_BASE)
#define GPIOD               ((GPIO_TypeDef *) GPIOD_BASE)
#define GPIOE               ((GPIO_TypeDef *) GPIOE_BASE)
#define GPIOF               ((GPIO_TypeDef *) GPIOF_BASE)
#define GPIOG               ((GPIO_TypeDef *) GPIOG_BASE)

三、寄存器位定义

1、`RCC_APB2RSTR` 寄存器位定义

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#define  RCC_APB2ENR_AFIOEN                  ((uint32_t)0x00000001)         /*!< Alternate Function I/O clock enable */
#define  RCC_APB2ENR_IOPAEN                  ((uint32_t)0x00000004)         /*!< I/O port A clock enable */
#define  RCC_APB2ENR_IOPBEN                  ((uint32_t)0x00000008)         /*!< I/O port B clock enable */
#define  RCC_APB2ENR_IOPCEN                  ((uint32_t)0x00000010)         /*!< I/O port C clock enable */
#define  RCC_APB2ENR_IOPDEN                  ((uint32_t)0x00000020)         /*!< I/O port D clock enable */
#define  RCC_APB2ENR_ADC1EN                  ((uint32_t)0x00000200)         /*!< ADC 1 interface clock enable */

#if !defined (STM32F10X_LD_VL) && !defined (STM32F10X_MD_VL) && !defined (STM32F10X_HD_VL)
#define  RCC_APB2ENR_ADC2EN                  ((uint32_t)0x00000400)         /*!< ADC 2 interface clock enable */
#endif

#define  RCC_APB2ENR_TIM1EN                  ((uint32_t)0x00000800)         /*!< TIM1 Timer clock enable */
#define  RCC_APB2ENR_SPI1EN                  ((uint32_t)0x00001000)         /*!< SPI 1 clock enable */
#define  RCC_APB2ENR_USART1EN                ((uint32_t)0x00004000)         /*!< USART1 clock enable */

#if defined (STM32F10X_LD_VL) || defined (STM32F10X_MD_VL) || defined (STM32F10X_HD_VL)
#define  RCC_APB2ENR_TIM15EN                 ((uint32_t)0x00010000)         /*!< TIM15 Timer clock enable */
#define  RCC_APB2ENR_TIM16EN                 ((uint32_t)0x00020000)         /*!< TIM16 Timer clock enable */
#define  RCC_APB2ENR_TIM17EN                 ((uint32_t)0x00040000)         /*!< TIM17 Timer clock enable */
#endif

#if !defined (STM32F10X_LD) && !defined (STM32F10X_LD_VL)
 #define  RCC_APB2ENR_IOPEEN                 ((uint32_t)0x00000040)         /*!< I/O port E clock enable */
#endif /* STM32F10X_LD && STM32F10X_LD_VL */

#if defined (STM32F10X_HD) || defined (STM32F10X_XL)
 #define  RCC_APB2ENR_IOPFEN                 ((uint32_t)0x00000080)         /*!< I/O port F clock enable */
 #define  RCC_APB2ENR_IOPGEN                 ((uint32_t)0x00000100)         /*!< I/O port G clock enable */
 #define  RCC_APB2ENR_TIM8EN                 ((uint32_t)0x00002000)         /*!< TIM8 Timer clock enable */
 #define  RCC_APB2ENR_ADC3EN                 ((uint32_t)0x00008000)         /*!< DMA1 clock enable */
#endif

#if defined (STM32F10X_HD_VL)
 #define  RCC_APB2ENR_IOPFEN                 ((uint32_t)0x00000080)         /*!< I/O port F clock enable */
 #define  RCC_APB2ENR_IOPGEN                 ((uint32_t)0x00000100)         /*!< I/O port G clock enable */
#endif

#ifdef STM32F10X_XL
 #define  RCC_APB2ENR_TIM9EN                 ((uint32_t)0x00080000)         /*!< TIM9 Timer clock enable  */
 #define  RCC_APB2ENR_TIM10EN                ((uint32_t)0x00100000)         /*!< TIM10 Timer clock enable  */
 #define  RCC_APB2ENR_TIM11EN                ((uint32_t)0x00200000)         /*!< TIM11 Timer clock enable */
#endif

宏定义	值	说明
`RCC_APB2ENR_AFIOE`	`0x00000001`	复位 AFIO
`RCC_APB2ENR_IOPAEN`	`0x00000004`	使能 GPIOA
`RCC_APB2ENR_IOPBEN`	`0x00000008`	使能 GPIOB
`RCC_APB2ENR_IOPCEN`	`0x00000010`	使能 GPIOC
`RCC_APB2ENR_IOPDEN`	`0x00000020`	使能 GPIOD
`RCC_APB2ENR_ADC1EN`	`0x00000200`	使能 ADC1
`RCC_APB2ENR_TIM1EN`	`0x00000800`	使能高级定时器 TIM1
`RCC_APB2ENR_SPI1EN`	`0x00001000`	使能 SPI1
`RCC_APB2ENR_USART1EN`	`0x00004000`	使能 USART1

2、`GPIO_CRL` 寄存器位定义

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#define  GPIO_CRL_MODE                       ((uint32_t)0x33333333)        /*!< Port x mode bits */

#define  GPIO_CRL_MODE0                      ((uint32_t)0x00000003)        /*!< MODE0[1:0] bits (Port x mode bits, pin 0) */
#define  GPIO_CRL_MODE0_0                    ((uint32_t)0x00000001)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_MODE0_1                    ((uint32_t)0x00000002)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_MODE1                      ((uint32_t)0x00000030)        /*!< MODE1[1:0] bits (Port x mode bits, pin 1) */
#define  GPIO_CRL_MODE1_0                    ((uint32_t)0x00000010)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_MODE1_1                    ((uint32_t)0x00000020)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_MODE2                      ((uint32_t)0x00000300)        /*!< MODE2[1:0] bits (Port x mode bits, pin 2) */
#define  GPIO_CRL_MODE2_0                    ((uint32_t)0x00000100)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_MODE2_1                    ((uint32_t)0x00000200)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_MODE3                      ((uint32_t)0x00003000)        /*!< MODE3[1:0] bits (Port x mode bits, pin 3) */
#define  GPIO_CRL_MODE3_0                    ((uint32_t)0x00001000)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_MODE3_1                    ((uint32_t)0x00002000)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_MODE4                      ((uint32_t)0x00030000)        /*!< MODE4[1:0] bits (Port x mode bits, pin 4) */
#define  GPIO_CRL_MODE4_0                    ((uint32_t)0x00010000)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_MODE4_1                    ((uint32_t)0x00020000)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_MODE5                      ((uint32_t)0x00300000)        /*!< MODE5[1:0] bits (Port x mode bits, pin 5) */
#define  GPIO_CRL_MODE5_0                    ((uint32_t)0x00100000)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_MODE5_1                    ((uint32_t)0x00200000)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_MODE6                      ((uint32_t)0x03000000)        /*!< MODE6[1:0] bits (Port x mode bits, pin 6) */
#define  GPIO_CRL_MODE6_0                    ((uint32_t)0x01000000)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_MODE6_1                    ((uint32_t)0x02000000)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_MODE7                      ((uint32_t)0x30000000)        /*!< MODE7[1:0] bits (Port x mode bits, pin 7) */
#define  GPIO_CRL_MODE7_0                    ((uint32_t)0x10000000)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_MODE7_1                    ((uint32_t)0x20000000)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_CNF                        ((uint32_t)0xCCCCCCCC)        /*!< Port x configuration bits */

#define  GPIO_CRL_CNF0                       ((uint32_t)0x0000000C)        /*!< CNF0[1:0] bits (Port x configuration bits, pin 0) */
#define  GPIO_CRL_CNF0_0                     ((uint32_t)0x00000004)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_CNF0_1                     ((uint32_t)0x00000008)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_CNF1                       ((uint32_t)0x000000C0)        /*!< CNF1[1:0] bits (Port x configuration bits, pin 1) */
#define  GPIO_CRL_CNF1_0                     ((uint32_t)0x00000040)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_CNF1_1                     ((uint32_t)0x00000080)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_CNF2                       ((uint32_t)0x00000C00)        /*!< CNF2[1:0] bits (Port x configuration bits, pin 2) */
#define  GPIO_CRL_CNF2_0                     ((uint32_t)0x00000400)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_CNF2_1                     ((uint32_t)0x00000800)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_CNF3                       ((uint32_t)0x0000C000)        /*!< CNF3[1:0] bits (Port x configuration bits, pin 3) */
#define  GPIO_CRL_CNF3_0                     ((uint32_t)0x00004000)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_CNF3_1                     ((uint32_t)0x00008000)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_CNF4                       ((uint32_t)0x000C0000)        /*!< CNF4[1:0] bits (Port x configuration bits, pin 4) */
#define  GPIO_CRL_CNF4_0                     ((uint32_t)0x00040000)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_CNF4_1                     ((uint32_t)0x00080000)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_CNF5                       ((uint32_t)0x00C00000)        /*!< CNF5[1:0] bits (Port x configuration bits, pin 5) */
#define  GPIO_CRL_CNF5_0                     ((uint32_t)0x00400000)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_CNF5_1                     ((uint32_t)0x00800000)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_CNF6                       ((uint32_t)0x0C000000)        /*!< CNF6[1:0] bits (Port x configuration bits, pin 6) */
#define  GPIO_CRL_CNF6_0                     ((uint32_t)0x04000000)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_CNF6_1                     ((uint32_t)0x08000000)        /*!< Bit 1 */

#define  GPIO_CRL_CNF7                       ((uint32_t)0xC0000000)        /*!< CNF7[1:0] bits (Port x configuration bits, pin 7) */
#define  GPIO_CRL_CNF7_0                     ((uint32_t)0x40000000)        /*!< Bit 0 */
#define  GPIO_CRL_CNF7_1                     ((uint32_t)0x80000000)        /*!< Bit 1 */

宏定义	值（十六进制）	值（二进制）	功能描述
`GPIO_CRL_MODE`	`0x33333333`	`... 00110011`	所有引脚的 `MODE` 位掩码（复位值）
`GPIO_CRL_MODE0`	`0x00000003`	`... 00000011`	引脚 0 的 `MODE` 位 0、1
`GPIO_CRL_MODE0_0`	`0x00000001`	`... 00000001`	引脚 0 的 `MODE` 位 0
`GPIO_CRL_MODE0_1`	`0x00000002`	`... 00000010`	引脚 0 的 `MODE` 位 1
`GPIO_CRL_MODE1`	`0x00000030`	`... 00110000`	引脚 1 的 `MODE` 位 4 、5
`GPIO_CRL_MODE1_0`	`0x00000010`	`... 00010000`	引脚 1 的 `MODE` 位 4
`GPIO_CRL_MODE1_1`	`0x00000020`	`... 00100000`	引脚 1 的 `MODE` 为 5
...	...	...	...

宏定义	值（十六进制）	值（二进制）	功能描述
`GPIO_CRL_CNF`	`0xCCCCCCCC`	`... 11001100`	所有引脚的 `CNF` 位掩码（复位值）
`GPIO_CRL_CNF0`	`0x0000000C`	`... 00001100`	引脚 0 的 `CNF` 位 2、3
`GPIO_CRL_CNF0_0`	`0x00000004`	`... 00000100`	引脚 0 的 `CNF` 位 2
`GPIO_CRL_CNF0_1`	`0x00000008`	`... 00001000`	引脚 0 的 `CNF` 位 3
`GPIO_CRL_CNF1`	`0x000000C0`	`... 11000000`	引脚 1 的 `CNF` 位 6、7
`GPIO_CRL_CNF1_0`	`0x00000040`	`... 01000000`	引脚 1 的 `CNF` 位 6
`GPIO_CRL_CNF1_1`	`0x00000080`	`... 10000000`	引脚 1 的 `CNF` 位 7
...	...	...	...

3、`GPIO_ODR` 寄存器位定义

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#define GPIO_ODR_ODR0                        ((uint16_t)0x0001)            /*!< Port output data, bit 0 */
#define GPIO_ODR_ODR1                        ((uint16_t)0x0002)            /*!< Port output data, bit 1 */
#define GPIO_ODR_ODR2                        ((uint16_t)0x0004)            /*!< Port output data, bit 2 */
#define GPIO_ODR_ODR3                        ((uint16_t)0x0008)            /*!< Port output data, bit 3 */
#define GPIO_ODR_ODR4                        ((uint16_t)0x0010)            /*!< Port output data, bit 4 */
#define GPIO_ODR_ODR5                        ((uint16_t)0x0020)            /*!< Port output data, bit 5 */
#define GPIO_ODR_ODR6                        ((uint16_t)0x0040)            /*!< Port output data, bit 6 */
#define GPIO_ODR_ODR7                        ((uint16_t)0x0080)            /*!< Port output data, bit 7 */
#define GPIO_ODR_ODR8                        ((uint16_t)0x0100)            /*!< Port output data, bit 8 */
#define GPIO_ODR_ODR9                        ((uint16_t)0x0200)            /*!< Port output data, bit 9 */
#define GPIO_ODR_ODR10                       ((uint16_t)0x0400)            /*!< Port output data, bit 10 */
#define GPIO_ODR_ODR11                       ((uint16_t)0x0800)            /*!< Port output data, bit 11 */
#define GPIO_ODR_ODR12                       ((uint16_t)0x1000)            /*!< Port output data, bit 12 */
#define GPIO_ODR_ODR13                       ((uint16_t)0x2000)            /*!< Port output data, bit 13 */
#define GPIO_ODR_ODR14                       ((uint16_t)0x4000)            /*!< Port output data, bit 14 */
#define GPIO_ODR_ODR15                       ((uint16_t)0x8000)            /*!< Port output data, bit 15 */

宏定义	值（十六进制）	二进制值	说明
`GPIO_ODR_ODR0`	`0x0001`	`... 00000001`	设置引脚 0
`GPIO_ODR_ODR1`	`0x0002`	`... 00000010`	设置引脚 1
`GPIO_ODR_ODR2`	`0x0004`	`... 00000100`	设置引脚 2
`GPIO_ODR_ODR3`	`0x0008`	`... 00001000`	设置引脚 3
...	...	...	...

实现点灯案例

c 复制代码

#include "stm32f10x.h"

int main()
{
    // RCC APB2 使能
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPBEN;

    // 清除 PB5 的配置位 [23:20]
    // GPIO_CRL_MODE5 为 00000000 00110000 00000000 00000000
    // GPIO_CRL_CNF5 为 00000000 11000000 00000000 00000000
    // GPIO_CRL_MODE5 | GPIO_CRL_CNF5 得到 00000000 11110000 00000000 00000000
    // ~(GPIO_CRL_MODE5 | GPIO_CRL_CNF5) 得到 11111111 00001111 11111111 11111111
    GPIOB->CRL &= ~(GPIO_CRL_MODE5 | GPIO_CRL_CNF5);

    // 设置 PB5 为推挽输出模式，最大速度为 50MH
    // GPIO_CRL_MODE5_0 为 00000000 00010000 00000000 00000000
    // GPIO_CRL_MODE5_1 为 00000000 00100000 00000000 00000000
    // GPIO_CRL_MODE5_0 | GPIO_CRL_MODE5_1 得到 00000000 00110000 00000000 00000000
    GPIOB->CRL |= GPIO_CRL_MODE5_0 | GPIO_CRL_MODE5_1;

    // 点亮 PB5
    // GPIO_ODR_ODR5 为 00000000 00000000 00000000 00010000
    // ~GPIO_ODR_ODR5 得到 11111111 11111111 11111111 11101111
    GPIOB->ODR &= ~GPIO_ODR_ODR5;

    while (1)
    {
    }
}

STM32 开发 - stm32f10x.h 头文件（内存映射、寄存器结构体与宏、寄存器位定义、实现点灯案例）

概述

一、内存映射

二、寄存器结构体与宏

1、复位和时钟控制 RCC

2、通用输入输出 GPIO

三、寄存器位定义

1、RCC_APB2RSTR 寄存器位定义

2、GPIO_CRL 寄存器位定义

3、GPIO_ODR 寄存器位定义

实现点灯案例

1、`RCC_APB2RSTR` 寄存器位定义

2、`GPIO_CRL` 寄存器位定义

3、`GPIO_ODR` 寄存器位定义