#85_库函数开发

前言

在很久很久很久以前

C 语言和 STM32

走在一条幽静的道路上

他们在一起过上了幸福的生活

一、 问题引入... 1

二、 寄存器的基础概念... 1

三、 STM32 寄存器实例解析... 3

1. GPIO 输入/输出 → 对应 GPIOx_CRL / GPIOx_CRH / GPIOx_IDR /... 3
2. 定时器（Timer）→ 对应 TIMx_ARR / TIMx_PSC / TIMx_CNT 等... 4
3. 串口通信（UART）→ 对应 USARTx_SR / USARTx_DR /... 4
4. ADC 模数转换 → 对应 ADCx_CR1 / ADCx_CR2 / ADCx_SQR1 等... 5
5. PWM 输出（脉宽调制）→ 对应 TIMx_CCR1 / TIMx_ARR... 6
6. 复位与时钟 → 对应 RCC_CR / RCC_CFGR 等...6
   四、 从软件层面理解地址与封装... 7
   五、 地址值与寄存器位使能的关系...11
   六、 地址值的封装... 13
   七、 CAN 初始化函数--"CAN_Init"的解析...16
7. 首先看这个语句... 16
   第 156 行定义的是定义初始化状态，跳转对应的宏定义得到下面的图片
   这里定义了两个地址值 0X 00 和 0X01 将其转化位二进制可以知道... 16
   在对应寄存器可知（如下）...17
8. 接着就看这一句... 17
9. 再接着... 18
   3.1 先查看"CAN_MCR_SLEEP"的宏定义...18
   3.2 解除睡眠模式的方法... 19
   3.3 初始化的方法... 19
   1
   4.判断是否初始化是否成功... 22
   八、 对".hex"文件的解析...25
   九、 浅谈寄存器寻址的方式... 27
   十、 寄存器方式启动 GPIOA 总线下的 Pin_0... 29
10. 源代码... 30
11. 源代码寄存器启动的代码... 30
12. 现象如下... 31
    十一、 总线方式启动 GPIOA 总线下的 Pin

关于 C 程序在 STM32 下具体做了什么事情

一、问题引入

在华清学习的这一段时间，首先在老师的带领下巩固了 C 语言相关知识。本

人在大学就读机械相关专业期间，运用课余时间自学 STM32 并率领成员落地相关

自动化项目。并取得设计专年级第一的成绩。

但在自学期间有很多的问题，这些问题有幸在华清远见的老师的带领下解决

了。非常感谢。

言归正传

大学自学期间，最令我头疼的事情是，区区几行 C 语言代码怎么能控制我们

的硬件。驱动传感器、LED、甚至是网络的呢？

二、寄存器的基础概念

在华清学习期间令我听到最多的关键字就是"寄存器"，结合 AI 我们先梳理

寄存器是什么？

（好！这个 AI 解释我看不懂）

一、但是我可以很负责任的跟你们说，寄存器就是存放相关的工具的小盒子。

为了解释这个概念。我给你们看一下由华清老师提供的技术文档

1

（在这里感谢这名名老工程师从业十几年的资源，非常实用。感谢！感谢！）

 TOP1:

名称：CAN 主控制寄存器

作用：用于配置和控制 CAN（Controller Area Network，控制器局域网）

外设核心工作模式与关键行为的重要寄存器

 TOP2:

名称：ADC 状态寄存器(ADC_SR)

作用：ADC 状态寄存器（ADC_SR）用于反映 ADC 转换状态与监测模拟看

门狗情况，具体作用如下：

 TOP3:

名称：GPIOx_CRL

作用：具体作用如下用于配置 GPIO 端口的低 8 位引脚 （Pin0 ~ Pin7）

的工作模式和输出类型。

2

所以看明白了吗？

关键就是华清上课一直所说的"寄"！"存"！"器"！

寄存器内封装了相关对应的功能。这些功能对应了相关的功能。比如说

下面这些例子，都是单片机/STM32 里最常见的"寄存器 - 功能"对应，你

可以对应着理解"寄存器是如何封装硬件能力的"

三、STM32 寄存器实例解析

1. GPIO 输入/输出 → 对应 GPIOx_CRL / GPIOx_CRH / GPIOx_IDR /
    GPIOx_CRL / GPIOx_CRH （端口配置寄存器）：
   就像你给引脚"选职业"(参照玩王者荣耀)------让 Pin0 是当"输入引脚"
   还是"输出引脚"，输出时速度多快，输入时是浮空/上拉/下拉......写这些
   寄存器的值，就是在给引脚"分配工作"。
    GPIOx_IDR （输入数据寄存器）：
   像"看引脚现在干啥呢"------读取 IDR 寄存器，就能知道外部电路给这
   个引脚灌了高电平还是低电平（比如按键有没有被按下）。
    GPIOx_ODR （输出数据寄存器）：
   像"指挥引脚干啥呢"------往 ODR 写 0 或 1，引脚就会输出低电平或
   高电平（比如让 LED 亮/灭）。
   3
2. 定时器（Timer）→ 对应 TIMx_ARR / TIMx_PSC / TIMx_CNT 等
   定时器就像"芯片里的电子秒表"，用来计时、产生周期性中断、输出 PWM
   波......靠的就是一系列寄存器配合：
    TIMx_ARR （自动重装载寄存器）：
   相当于"定闹钟的时间"------写这个寄存器的值，就是设置定时器"数
   到多少后触发事件"（比如数到 1000 就溢出）。
    TIMx_PSC （预分频器寄存器）：
   相当于"给秒表调快慢"------写这个值，能改变定时器计数的"基准频
   率"（比如把 72MHz 主频分成 7200 分频，计数速度就变慢，计时更久）。
    TIMx_CNT （计数器寄存器）：
   相当于"秒表现在走到多少了"------读这个寄存器，就能知道定时器当
   前计了多少个数；写这个寄存器，还能"重置秒表"（比如清零重新开始计
   时）。
3. 串口通信（UART）→ 对应 USARTx_SR / USARTx_DR /
   串口用来和外设/电脑收发数据，全靠寄存器控制"啥时候发、啥时候收、
   发多快、收没收到"：
    USARTx_SR （状态寄存器）：
   相当于"串口的「状态指示灯」"------读这个寄存器，能知道"有没有
   收到数据？发送缓冲区空没空？有没有出错？"（比如 RXNE=1 表示"收到
   新数据啦，可以读了"）。
    USARTx_DR （数据寄存器）：
   4
   相当于"串口的「收发缓冲区」"------往 DR 写数据，串口就会自动把
   这个数据发出去；读 DR，就能拿到串口刚收到的数据。
    USARTx_BRR （波特率寄存器）：
   相当于"串口的「说话速度调节器」"------写这个寄存器的值，就能设
   置串口通信的波特率（比如 9600、115200），决定每秒发多少个 bit。
4. ADC 模数转换 → 对应 ADCx_CR1 / ADCx_CR2 / ADCx_SQR1 等
   ADC 是把"模拟电压（比如传感器输出的 0~3.3V）"转成"数字量（芯
   片能处理的 0~4095）"的模块，靠寄存器控制"采哪个通道、多快速度采、
   采多少次平均"：
    ADCx_CR1 （控制寄存器 1）：
   相当于"ADC 的「总开关+模式选择」"------写这个寄存器，能打开/关
   闭 ADC，选择是单次转换还是连续转换，选择扫描模式（一次采多个通道）
   等。
    ADCx_CR2 （控制寄存器 2）：
   相当于"ADC 的「触发方式+对齐方式」"------写这个寄存器，能设置 ADC
   是软件触发还是外部引脚触发，设置转换结果左对齐还是右对齐（方便读数）。
    ADCx_SQR1~SQR4 （序列寄存器）：
   相当于"ADC 的「通道队列」"------写这些寄存器，能设置"先采哪个
   通道、再采哪个通道、一共采多少个通道"，让 ADC 按顺序自动扫描多个
   模拟输入。
    ADCx_DR （数据寄存器）：
   5
   相当于"ADC 的「转换结果缓存区」"------ADC 完成一次转换后，数字
   量结果会自动存在 DR 里，软件读 DR 就能拿到这次采样的电压对应的数
   字值。
5. PWM 输出（脉宽调制）→ 对应 TIMx_CCR1 / TIMx_ARR
   PWM 是用来输出"高低电平占空比可调"的脉冲信号（比如控制电机转
   速、LED 亮度），核心也是寄存器配合：
    TIMx_ARR （自动重装载寄存器）：
   相当于"PWM 的「周期长度」"------写这个值，决定 PWM 一个周期
   有多长（比如 ARR=1000，就是 1000 个计数周期为一个 PWM 周期）。
    TIMx_CCR1 （捕获/比较寄存器 1）：
   相当于"PWM 的「占空比调节」"------写这个值，决定在一个 ARR 周
   期内，高电平持续多久（比如 CCR1=500，ARR=1000，那占空比就是 50%）。
    TIMx_CCER （捕获/比较使能寄存器）：
   相当于"PWM 的「通道开关」"------写这个寄存器的位，能打开/关闭
   某个 PWM 通道（比如只让 CH1 输出 PWM，CH2 不输出）。
6. 复位与时钟 → 对应 RCC_CR / RCC_CFGR 等
   芯片要正常工作，得先"上电复位""配置时钟频率"，这些都靠 RCC
   （Reset and Clock Control）寄存器：
    RCC_CR （时钟控制寄存器）：
   相当于"芯片的「电源开关+时钟源选择」"------写这个寄存器，能启动
   /关闭 HSE（外部高速晶振）、HSI（内部高速 RC 振荡器）等时钟源，还能
   看时钟有没有稳定（比如 PLLRDY=1 表示锁相环已经稳定，可以用 PLL 时
   6
   钟）。
    RCC_CFGR （时钟配置寄存器）：
   相当于"芯片的「时钟分频器+外设总线选择」"------写这个寄存器，能
   把高速时钟（比如 72MHz）分频后，分配给 APB1、APB2 等不同外设总线
   （比如让 GPIO 总线跑 36MHz，让定时器总线跑 72MHz），还能选择系统
   时钟是用 HSE 还是 PLL 倍频后的时钟。
   好！
   四、从软件层面理解地址与封装
   这里仅仅只是我们从硬件层面上理解一块芯片如何让，一堆元器件完成
   对应的功能的。接着为了解开这个疑惑。
   我开始第二轮 STM32 的学习。终于，真相大白！
   还是这三张图
    TOP1:
    TOP2:
   7
   8
    TOP3:
   看到了吗？
   地址值！
   这是关键！
   接着再看老师经常操作的库文件，未来追根溯源我又有了重大发现
    这里的地址值与官方提供的《STM32F1XX 中文参考手册》一一对应。
    譬如：
   宏定义 地址值 说明
   9
   CAN_MCR_INRQ ((uint16_t)0x0001) 初始化请求
   CAN_MCR_SLEEP ((uint16_t)0x0002) 睡眠模式请求
   CAN_MCR_TXFP ((uint16_t)0x0004) 发送 FIFO 优先级
   CAN_MCR_RFLM ((uint16_t)0x0008) 接收 FIFO 锁定模式
   CAN_MCR_NART ((uint16_t)0x0010) 禁止自动重传
   CAN_MCR_AWUM ((uint16_t)0x0020) 自动唤醒模式
   CAN_MCR_ABOM ((uint16_t)0x0040) 自动总线关闭管理
   CAN_MCR_TTCM ((uint16_t)0x0080) 时间触发通信模式
   CAN_MCR_RESET ((uint16_t)0x8000) CAN 软件主复位
   我们重点关注"地址值"这一列，再结合中文参考手册