STM32入门——基于野火 F407 霸天虎课程学习

前言

博主开始探索嵌入式以来，其实很早就开始玩 stm32 了。但是学了一段时间之后总是感觉还是很没有头绪，不知道在学什么。前前后后分别尝试了江协科技、正点原子、野火霸天虎三次 stm32 的课程学习。江协科技的 stm32f103c8t6 课程看了一段时间，感觉对一些外设的调用方法有一个基础的认知了，但是没有很明白到底在学什么；正点原子则是有点听不懂，半字也借给同学了就有一段时间没学，感觉自认为 stm32 学的有两把刷子了。后来听前辈说江协科技的 stm32 课程不如 51 单片机的质量好，其实课程讲的一般，我就想：是不是应该重新好好学一下 stm32 课程了。

这次选择的是野火的 F407 霸天虎课程，第一是听大家说，入门选野火或者正点最好。第二是野火的大师进阶篇的一些内容，涉及到一些原理等的学习讲解，我觉得对我会非常有帮助，因此正好就买了这款开发板从入门到中级到大师原理一起学习了。

本系列博文笔记主要基于野火相应课程，b站地址：野火F407开发板-霸天虎视频-【入门篇】_哔哩哔哩_bilibili ，仅供学习参考不做任何商业用途使用，侵删！

调试器介绍

我选择的是高速版，支持 SW 和 JTAG 两种连接方式。SW 模式则只需要连接 VREF（3V3）, TMS（数据）, TCK, RESET, GND 五个引脚。

程序烧录配置

芯片型号：STM32F407ZGTX。

DAP 仿真烧录自然非常简单。

串口一键下载 ISP 下载速度慢，不能调试，但是成本很低。可以使用 FlyMcu 等软件。
2023.11.2 补充。

警告，建议如果 flymcu 不能烧录，就不要尝试这种玩法了，看看课学学得了。因为我自己乱捣鼓一通后把开发板锁了。

下面的内容我不太清楚具体是哪一步出现了锁死 flash 的问题，总之不要尝试！学习一下理论得啦。

如果和我一样锁死了，请见野火大师篇程序，里面有一个解除写保护的代码，运行一下。

ISP 下载方式：允许我们不拆下芯片来下载。对于上个世纪嵌入式学习来说这是一个很大的突破，因为当时是要把芯片拆下来烧录编程的。

ISP 厂商出产的时候就选定了一种串行外设对芯片内部 FLASH 进行编程，我们不能修改。常用串口下载方式，成本低，但是不能调试仿真。

普通 ISP 需要手动配置 boot loader，一键 ISP 不用，硬件电路和上位机配合达到一键下载的效果（手动配置：00是用户闪存启动，10是系统 SRAM/ISP 启动，普通 ISP 要手动改跳线帽）。

一键下载电路的具体原理流程如下：

1. RTS 低电平，Q1 是一个 PNP 三极管，导通，BOOT0 拉高。
2. DTS 高电平，Q2 NPN 导通，U18 是一个由 EN 控制开关的模拟开关，2 脚被导通为低电平，连接1脚拉低 NRST 复位。程序下载执行。
3. U18 模拟开关的作用是稳定电路。开发板复位的时候 DTR RTS 是不稳定的状态，如果没有这个模拟开关，DTR RTS 可能进入 ISP 状态，复位，进入 ISP 状态，复位，进入……一直运行不起来了。模拟开关右侧电容使得 VCC 需要花一点时间充电给 EN，而不是立刻激活 EN（EN 1.8V 左右）。这时候 DTR RTS 已经稳定了，可以导通 U18 12 引脚来给 NRST 复位了。

不过 FlyMcu 实际配置方式是反过来的，因为他的协议是 232（+3~+15 是 0，-3~-15 是 1），和 TTL（3.3v 是1,0v 是0）正相反。

但是实际操作的时候可能遇到一种状况：部分开发板无法使用 FlyMcu 写入。我就碰到了。解决办法是使用 stm32 cube programmer 烧录程序。

配置如下：开发板上 boot 连接 3v3，RTS DTR=0，选中 read unprotect，建立连接后再烧录程序。

但是不知道是波特率或者校验位的问题，我每次能成功烧录进去，然后过一会就显示断开找不到设备了。可能是因为波特率没有76800的选项。

STM32 介绍

正点原子网课：单片机和电脑的类比：内存是 SRAM，硬盘是 FLASH，主板是外设。

st：意法半导体公司，SoC 厂商。

m：微控制器。微控制器和微处理器相比性能比较拉一点，主频低，微处理器能跑一些大 os（linux）。

32：32位微控制器。

正点原子网课：8051，X86 属于 CISC；ARM, MIPS, RISC-V 属于 RISC.

冯诺依曼和哈佛结构的主要区别：程序存储器和数据存储器是否分开存储。不分开是冯诺依曼，分开是哈佛。哈佛执行效率更高，冯诺伊曼资源占据更少。

CORTEX-M 系列介绍
ARM 公司（做精简指令集计算机的）只设计内核架构和授权知识产权，不参与设计芯片，给其他合作公司授权设计芯片。半导体厂商再根据架构完善周边电路并制作芯片。现在95%手机、平板都是 ARM 架构的， ARM 公司是真的牛。

其优点在于低功耗低成本高性能，且支持16/32位双指令集。

ARM 有9个版本，从 v6 开始出现 cortex 的命名。

随着需求不断发展，stm32 在一众 8/16位 MCU 中脱颖而出。

stm32 自带许多通信接口，如 spi i2c uart 等；扫地机，无人机，手环等都可以是 stm32 的作品。

如何选型？以下是几大类 stm32 的特点。

本课程学习使用的开发板命名方式：

选型：满足项目需求的前提下，尽可能选便宜的，比如主频低，功耗低，引脚少，flash 少。

引脚分配：

看手册的重点：

外设资源，芯片功能，引脚，引脚大致分类，内存，封装……

哎想起前两天面试被问，如果选型 MCU 我应该看哪些因素。我只想到了外设和内存hhh。属于是只会写代码的笨比了。这也是我开始重新看野火课程的原因之一。