STMicroelectronics 系列：STM32F103 (基于 Cortex-M3)_（18）.STM32F103编程模型与工具.docxVIP

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STM32F103编程模型与工具

引言

在开始编写STM32F103的程序之前，了解其编程模型和开发工具是非常重要的。本节将详细介绍STM32F103的编程模型，包括寄存器、存储器映射、中断系统等，并介绍常用的开发工具，如STM32CubeIDE、KeilMDK、以及一些开源工具。

编程模型

寄存器模型

STM32F103基于ARMCortex-M3内核，其寄存器模型包括多个寄存器，用于控制和管理各种硬件功能。主要寄存器包括：

通用寄存器：R0-R12，用于存储数据和地址。

特殊寄存器：

程序计数器（PC）：R15，存储下一条指令的地址。

链接寄存器（LR）：R14，用于存储子程序返回地址。

栈指针（SP）：R13，用于管理栈。

状态寄存器（xPSR）：包含程序状态信息，如条件标志位。

控制寄存器（CONTROL）：用于选择栈类型和特权模式。

存储器映射

STM32F103的存储器映射分为多个区域，包括闪存、SRAM、外设寄存器等。了解这些存储器区域的地址和用途对于编写高效和可靠的代码至关重要。

闪存：通常用于存储程序代码，地址范围为0-0x080FFFFF。

SRAM：用于存储变量和运行时数据，地址范围为0-0x2000FFFF。

外设寄存器：用于控制各种外设，地址范围从0始，具体地址因外设而异。

中断系统

STM32F103的中断系统基于ARMCortex-M3的嵌套向量中断控制器（NVIC）。中断系统允许单片机在执行主程序的同时处理外部事件或内部事件。NVIC支持多个中断源，每个中断源都有优先级设置。

中断向量表

中断向量表位于闪存的起始地址（0，包含复位向量、异常处理向量和外设中断向量。每个向量指向一个中断处理程序的地址。

中断优先级

NVIC支持16个优先级组，每个组有4位优先级设置。中断优先级可以通过编程设置，以确保重要的中断能够优先处理。

代码示例：设置外部中断

假设我们要设置一个外部中断来检测GPIO口上的变化。以下是具体步骤和代码示例：

配置GPIO口：将GPIO口配置为输入模式。

配置NVIC：设置外部中断的优先级。

编写中断服务例程（ISR）：处理中断事件。

#includestm32f10x.h

voidGPIO_Config(void){

//使能GPIOA时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

//配置PA0为输入模式

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct;

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;

GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮地输入

GPIO_Init(GPIOA,GPIO_InitStruct);

}

voidEXTI_Config(void){

//使能EXTI0时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

//配置EXTI0为GPIOA0

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);

//配置EXTI0为上升沿触发

EXTI_InitTypeDefEXTI_InitStruct;

EXTI_InitStruct.EXTI_Line=EXTI_Line0;

EXTI_InitStruct.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;

EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Rising;

EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd=ENABLE;

EXTI_Init(EXTI_InitStruct);

}

voidNVIC_Config(void){

//配置NVIC，使能EXTI0中断，设置优先级

NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStruct;

NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=EXTI0_IRQn;

NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPri