C语言基础就马上学习STM32，你一定会有这些疑惑

如果你只有C语言基础马上学STM32，你肯定会有这些疑惑：

为什么会有这么多看不见的 API 函数？看不见的变量（寄存器）名称？

为什么项目除了 main.c 之外还有这么多其他看不见的文件？它们是干什么用的？

什么是闪存？什么是内存？什么是只读存储器？

什么是寄存器？什么是时钟？什么是中断？什么是计时器？什么是 DMA？

什么是端口复用和重映射？什么是ADC？什么是脉宽调制？什么是UART？什么是IIC？什么是SPI？

什么是示意图？什么是PCB？什么是晶体振荡器？什么是重置？什么是水平？什么是上拉和下拉浮子？

为什么我的helloworld c语言程序下载到STM32不能运行？为什么下载的固体 .hex 文件？.hex .bin .exe 文件有什么区别？

为什么要注册编程？和标准/HAL 库编程？连网上教程都有STM32CubeMX可视化配置编程？你应该学哪个？使用哪个？

如果你只有C语言基础，有以上疑惑是很正常的。因为C语言只是一种编程语言，在单片机上，可以用汇编编程、C语言编程，甚至很多极客板，都可以用Python、JavaScript编程。为什么现在单片机编程主要是C语言？由于各大芯片厂商提供的BSP封装主要是C语言，所以C语言在性能效率和可维护性方面可以说是目前最优的解决方案。

所以你和STM32的区别就是这部分知识，或者说，你和单片机的区别就是这部分知识，因为对于所有的单片机来说，这部分知识是通用的。.

上一篇：开发板选型

我个人建议购买最小的系统板。首先，价格低。其次，你在学习的时候更容易理解各个模块之间的关系。第三，您可以根据自己的设计需要购买不同的外围模块进行调试。

一个系统板，一个Jlink，一个串口模块，你可以学习工程搭建怎样将程序烧写到单片机中，时钟配置，定时器，GPIO，UART，USB，甚至RTOS。100元以内就可以买到小SPI屏、IIC传感器等。覆盖。

STM32F103 最小系统板

一、单片机基础知识点

这部分的知识点可以参考这本书，通读一遍，对这些关键词有个概念。

书籍公众号可下载：嵌入式思维导图，回复“MCU”

二、MCU启动过程

有了基本的了解后，再了解单片机的启动过程。不管是哪个单片机，都会有一个启动文件，是原厂提供的。通过了解启动文件，我们可以了解处理器的架构、指令集和中断向量。安排等

启动代码通常编程在闪存中，闪存是系统上电后立即执行的程序，它在任何用户 C 代码之前运行。上电后，arm处理器处于arm状态，运行在管理模式，系统中所有中断都被禁止，取pc到地址0执行。一个可执行的镜像文件必须有一个入口点，并且可以放在rom开头的镜像文件的入口地址也必须设置为0.，在汇编语言中，我们已经说过如何定义程序的入口点，当项目中有多个入口点时，需要在链接器中使用-entry来表示程序的入口点。如果用户创建的程序包含主函数，

一般来说，启动代码主要完成两方面的工作，一是初始化执行环境，如中断向量表、堆栈、i/o等；另一种是初始化c库和用户应用程序。

如果我看不懂这段文字怎么办？没关系，当我们开始的时候，我们只需要知道有这个东西。

STM32的整个启动过程是指从上电到运行到main函数的过程。步骤是：

①上电后，硬件设置SP、PC

PC：Program Counter，通用寄存器，控制程序执行，用于指向当前运行指令的下一条指令。

SP：Stack Pointer，通用寄存器，堆栈指针，用于push和pop操作。

ARM微处理器共有37个32位寄存器，其中31个为通用寄存器，6位状态寄存器。

但是这些寄存器不能同时访问，可以访问哪些寄存器取决于ARM处理器的工作状态和具体的工作模式。

但在任何时候，通用寄存器R14~R0、程序计数器PC（即R15），一个状态寄存器都是可访问的。

②设置系统时钟

③软件设定SP

④加载.data、.bss，初始化栈区

⑤ 跳转到C文件的main函数

STM32启动流程

至此，我们终于到了C语言入口的主体部分。你是不是比较熟悉？

所以总结一下，相比于我们之前写的C语言程序，单片机项目中有一些文件和代码是服务于上述启动过程的，所以在项目中看不懂这些文件是正常的，所以我们来获取例如，我们可以直接使用官方项目配置的文件。

三、如何搭建单片机项目

STM32工程是如何生成的？传统的视频教程会教我们一一创建和复制文件。为什么教程的老师知道用什么文件？因为是原芯片厂提供的，当然我们可以直接下载原芯片厂的样例库，然后直接使用上面的工程修改主函数的内容进行开发。

原厂资料下载在这里：ST官网，在这里可以找到说明书、源码、软件工具，比任何教程资料都要完整。

顺便说一句，这里还有一点。我们在学习C语言的时候，用的是Visual C++和Visual Studio for IDE，那为什么我们在学习单片机的时候还需要用到KEIL和IAR呢？这里有一个交叉编译的概念。

我们之前常见的软件开发都是本地编译：

当前PC下，x86 CPU下，程序可以直接编译，可执行程序（或库文件）可以直接在当前环境下。

编译，可以称为本地编译。

交叉编译是对应于本地编译的概念。

所谓，交叉编译就是在一个平台上编译，把编译好的程序放在另一个平台上运行编译环境，运行环境

不一样，属于十字架，所谓的十字架。

KEIL MDK和IAR只是一套更方便的软件，集成了交叉编译工具链、仿真和下载工具。因此，企业在使用破解的KEIL时收到律师函是很正常的。其他人将因制作如此有用的工具而被收费。但是如果你喜欢，其实可以在Linux上搭建自己的STM32交叉编译工具链（gcc-arm-none-eabi）环境，然后用gdb来模拟调试，完全脱离KEIL。

然后我们回到STM32学习的问题。前面说过，STM32的编程方式有以下三种：

.注册编程

.标准/HAL 库编程

.STM32CubeMX 可视化编程

它们出现的时间是1>2>3，寄存器最早也是最原始的。所以我推荐的入门方式是STM32CubeMX的可视化编程方式，也是ST主推的一种方式。对我们来说，这也是最简单的学习方式。

关于是否需要从寄存器编程入手？我不建议开始。学习效率太低了。一个函数需要修改数据、控制和状态的多个寄存器，以及各种与或非移位操作。一旦出现一点错误，就很难排查，代码维护也很重要。难，你得一一看几十万页的芯片手册。正是因为寄存器开发效率太低，ST封装了标准库和HAL库，而STM32CubeMX可视化编程的出现是因为HAL库的配置不直观，就像配置外设时钟一样，不得不这样计算，还有CubeMX，一张图就可以很清楚了。

所以你可以快速上手，然后你需要了解寄存器编程。寄存器编程无非就是按照芯片手册修改相应的数据、控制、状态寄存器，不是技术门槛。

STM32官网教程&&微雪CubeMX教程，不得不说，官方的最好。

文档也可以从公众号下载：嵌入式思维导图

四、单片机上的helloworld

至此，你可以按照教程配置你的项目，编写STM32的helloworld。

除了helloworld，还可以实现各种加减乘除、栈、队列、链表、树等数据结构，甚至各种排序查询算法。这和C语言学习的内容完全一样吗？

当然，你会发现我在单片机上运行的程序，怎么能像Visual C++一样在电脑上打印出结果呢？因为MCU还没有驱动屏幕？

五、微控制器的时钟和外设

时钟更容易理解。时钟是微控制器的脉冲，时钟频率决定了微控制器何时运行一个指令周期。. 就像我们做广播体操时收音机里的 1234 2234 3234 节拍一样。. . . 然后我们所有的学生都跟着这个节奏一个一个动作。节拍越快，我们移动的越快。节拍越慢，我们移动的越慢。

CubeMX生成的所有工程都需要配置时钟，这样程序才能烧录到单片机上，以设定的主频运行。设置方法请参考时钟配置章节。

MCU外围模块与我们需要实现的业务功能息息相关。常用外设子模块如下：GPIO、定时器、串口、SPI、I2C、USB等。

·如果想用串口打印日志到电脑，先学UART模块。

·如果你想定期打印时间，你会学习UART和定时器模块。

·如果要读取按键状态，就学习GPIO怎样将程序烧写到单片机中，外部中断。

·如果要控制LED开关，就学GPIO，如果要点亮花哨的灯，就学定时器、PWM、GPIO模块。

·如果要驱动IIC接口温湿度传感器，学习I2C模块。

·你要驱动SPI屏，你学习SPI模块。

·如果你想驱动电机，你会学习PWM、定时器和计数器模块。

·如果要驱动串口伺服，可以学习UART模块，按照协议发送16进制数据。

六、单片机业务逻辑

至此，你已经驱动了常用的外围模块，那么如何使用这些模块来做一个产品呢？

比如下面是一个智能手环的框图，无非就是GPIO驱动振动器，I2C驱动心率传感器，SPI驱动屏幕，I2C驱动NFC。

至于什么时候开屏？多久读取一次心率传感器数据？什么时候振动？您可以使用 C 语言语法来做到这一点。比如定时器每10s读取一次心率数据，然后同步更新到屏幕上。正常心率显示绿色图标，当读取数据大于多少时显示红色。这些是常见的 if switch while basic 语法可以实现的逻辑。

七、高级微控制器编程

实现了基本的外设驱动和基本的业务逻辑之后，你想知道，入门级工程师和中高级MCU开发工程师有什么区别？

·你了解程序模块化吗？

·你了解底层与业务的解耦吗？

·你了解设计模式吗？

·你了解代码执行效率优化吗？

这时候需要对各种关键字extern ifndef const volatile、预处理、结构体、指针等有一点深入的C语言使用技巧，学习数据结构，设计模式，看各种开源代码，等等，以提高自己的水平。综合能力。

智能音箱软件模块设计框图

八、建议

学习而不解决实际问题是流氓行为。

从复制代码开始的学习是闭门进行的。

不要刻意死记芯片手册，各种寄存器，各种API，学会看手册，学会搜索，学会提问。

思考底层逻辑，技术的出现是因为场景的需要，而不是技术本身。单片机的所有功能点都是为了解决某个问题。

最后，分享初级嵌入式开发工程师的技术栈，供大家参考。更多资源可以关注“嵌入式思维导图”：

说了这么多，大家记得关注下方第一条评论（或私信我）干货哦~