STM32用户手册（原版的英文）资源-CSDN文库

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### STM32 用户手册知识点概览 #### 一、引言本手册主要介绍基于 ARM 架构的 32 位微控制器 STM32F101xx 和 STM32F103xx 的固件库。该固件库为一个包含一系列例程、数据结构及宏定义的软件包，覆盖了所有外设的功能特性。 #### 二、固件库功能 - **设备驱动简介**：每款设备驱动由一组函数组成，覆盖了所有外设的功能。开发时遵循通用的应用编程接口（API），从而标准化了驱动结构、函数以及参数名称。 - **代码编写规范**：驱动源代码采用“严格的 ANSI-C”编写（即在项目和示例文件中放宽了 ANSI-C 的规定）。代码充分注释，并符合 MISRA-C2004 标准（可根据需求提供合规性矩阵）。“严格的 ANSI-C”编码方式使得整个库独立于软件工具链，仅启动文件依赖于工具链。 - **运行时错误检测**：固件库通过检查所有函数的输入值来实现运行时错误检测，提高了软件的健壮性。此动态检测机制适用于用户应用的开发与调试阶段，但会增加额外开销，在最终应用代码中可以移除以减小代码体积并提高执行速度（详情参见第 2.5 节《运行时检查》第 47 页）。 - **优化与定制**：尽管固件库具有普适性且覆盖了所有外设的功能，但对于特定的应用场景可能无法实现最优的代码大小或执行速度。对于那些对代码大小和/或执行速度有严格要求的应用，建议将固件库作为参考，根据具体需求进行裁剪和优化。 #### 三、核心组件介绍 - **设备驱动**：每个设备驱动由一系列函数组成，这些函数覆盖了外设的所有功能。 - **数据结构与宏定义**：为了便于使用，库中包含了用于访问和控制外设的数据结构以及宏定义。 - **示例程序**：库中还提供了针对每个外设的一组示例程序，方便开发者快速上手。 #### 四、关键优势 - **降低开发难度**：通过使用固件库，开发者无需深入了解每个外设的具体规格，即可实现对外设的高效利用。 - **节省开发时间**：使用固件库可以显著减少编码时间，进而降低应用开发和集成的成本。 - **提升软件质量**：严格的代码编写规范以及运行时错误检测机制有助于提高软件的质量和可靠性。 #### 五、应用场景 - **嵌入式系统开发**：STM32 微控制器广泛应用于嵌入式系统的开发中，如工业自动化、智能家居等领域。 - **物联网（IoT）设备**：随着物联网技术的发展，STM32 微控制器因其丰富的外设和高性能的特点，成为 IoT 设备的理想选择。 - **消费电子**：在消费电子领域，如可穿戴设备、遥控玩具等产品中也经常能看到 STM32 的身影。 #### 六、总结 STM32F101xx 和 STM32F103xx 的固件库为开发者提供了强大的支持，不仅简化了开发流程，而且确保了代码质量和性能。通过遵循严格的标准和规范，开发者可以轻松地利用 STM32 的各种功能特性构建高质量的应用程序。无论是在嵌入式系统、物联网还是消费电子产品领域，STM32 微控制器都展现出了其独特的价值和广泛的应用前景。

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May 2007 Rev 1 1/494

UM0427

User manual

ARM®-based 32-bit MCU STM32F101xx and STM32F103xx

Firmware Library

Introduction

This document describes the ARM

-based 32-bit MCU STM32F101xx and STM32F103xx

firmware library.

This library is a firmware package which contains a collection of routines, data structures

and macros covering the features of all peripherals. It includes a description of the device

drivers plus a set of examples for each peripheral. The firmware library allows any device to

be used in the user application without the need for in-depth study of each peripheral

specifications. As a result, using the firmware library saves significant time that would

otherwise be spent in coding, while reducing the application development and integration

cost.

Each device driver consists of a set of functions covering all peripheral functionalities. The

development of each driver is driven by a common API (Application Programming Interface)

which standardizes the driver structure, the functions and the names of parameters.

The driver source code is developed in ‘Strict ANSI-C’ (relaxed ANSI-C for projects and

examples files). It is fully documented and is MISRA-C 2004 compliant (the compliancy

matrix is available upon request). Writing the whole library in ‘Strict ANSI-C’ makes it

independent from the software toolchain. Only the start-up files depend on the toolchain.

The firmware library implements run-time failure detection by checking the input values for

all library functions. This dynamic checking contributes to enhance the robustness of the

software. Run-time detection is suitable for user application development and debugging. It

adds an overhead and can be removed from the final application code to minimize code size

and execution speed. For more details refer to Section 2.5: Run-time checking on page 47.

Since the firmware library is generic and covers all peripherals functionalities, the size and/or

execution speed of the application code may not be optimized. For many applications, the

library may be used as is. However, for applications having tough constraints in terms of

code size and/or execution speed, the library drivers should be used as a reference on how

to configure the peripheral and tailor them to specific application requirements.

The firmware library user manual is structured as follows:

■ Definitions, document conventions and firmware library rules

■ Overview of the firmware library (package content, library structure), installation

guidelines, and example on how to use the library.

■ Detailed description the firmware library: configuration structure and software functions

for each peripheral.

STM32F101xx and STM32F103xx will be referred to as STM32F101x throughout the

document.

www.st.com

Contents UM0427

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Contents

1 Document and library rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

1.1 Acronyms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

1.2 Naming conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

1.3 Coding Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

1.3.1 Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

1.3.2 Boolean type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

1.3.3 FlagStatus type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

1.3.4 FunctionalState type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

1.3.5 ErrorStatus type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

1.3.6 Peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2 Firmware library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

2.1 Package description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

2.1.1 Examples folder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

2.1.2 Library folder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

2.1.3 Project folder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

2.2 Description of firmware library files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2.3 Peripheral initialization and configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

2.4 Bit-Banding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.4.1 Mapping formula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.4.2 Example of implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.5 Run-time checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3 Peripheral firmware overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4 Analog/digital converter (ADC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.1 ADC register structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.2 ADC library functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.2.1 ADC_DeInit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

4.2.2 ADC_Init function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

ADC_InitTypeDef structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

4.2.3 ADC_StructInit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

4.2.4 ADC_Cmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

UM0427 Contents

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4.2.5 ADC_DMACmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

4.2.6 ADC_ITConfig function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

4.2.7 ADC_ResetCalibration function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

4.2.8 ADC_GetResetCalibrationStatus function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

4.2.9 ADC_StartCalibration function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

4.2.10 ADC_GetCalibrationStatus function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

4.2.11 ADC_SoftwareStartConvCmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

4.2.12 ADC_GetSoftwareStartConvStatus function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

4.2.13 ADC_DiscModeChannelCountConfig function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

4.2.14 ADC_DiscModeCmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

4.2.15 ADC_RegularChannelConfig function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

4.2.16 ADC_ExternalTrigConvCmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

4.2.17 ADC_GetConversionValue function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

4.2.18 ADC_GetDualModeConversionValue function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

4.2.19 ADC_AutoInjectedConvCmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

4.2.20 ADC_InjectedDiscModeCmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

4.2.21 ADC_ExternalTrigInjectedConvConfig function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

4.2.22 ADC_ExternalTrigInjectedConvCmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

4.2.23 ADC_SoftwareStartInjectedConvCmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

4.2.24 ADC_GetSoftwareStartInjectedConvStatus function . . . . . . . . . . . . . . . 72

4.2.25 ADC_InjectedChannelConfig function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

4.2.26 ADC_InjectedSequencerLengthConfig function . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

4.2.27 ADC_SetInjectedOffset function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

4.2.28 ADC_GetInjectedConversionValue function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

4.2.29 ADC_AnalogWatchdogCmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

4.2.30 ADC_AnalogWatchdogThresholdsConfig function . . . . . . . . . . . . . . . . 77

4.2.31 ADC_AnalogWatchdogSingleChannelConfig function . . . . . . . . . . . . . . 77

4.2.32 ADC_TempSensorVrefintCmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

4.2.33 ADC_GetFlagStatus function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

4.2.34 ADC_ClearFlag function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

4.2.35 ADC_GetITStatus function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

4.2.36 ADC_ClearITPendingBit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

5 Backup registers (BKP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

5.1 BKP register structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

5.2 Firmware library functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

5.2.1 BKP_DeInit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

Contents UM0427

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5.2.2 BKP_TamperPinLevelConfig function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

5.2.3 BKP_TamperPinCmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

5.2.4 BKP_ITConfig function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

5.2.5 BKP_RTCCalibrationClockOutputCmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.2.6 BKP_SetRTCCalibrationValue function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.2.7 BKP_WriteBackupRegister function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

5.2.8 BKP_ReadBackupRegister function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

5.2.9 BKP_GetFlagStatus function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

5.2.10 BKP_ClearFlag function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

5.2.11 BKP_GetITStatus function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

5.2.12 BKP_ClearITPendingBit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

6 Controller Area Network (CAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

6.1 CAN register structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

6.2 Firmware library functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

6.2.1 CAN_DeInit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

6.2.2 CAN_Init function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

CAN_InitTypeDef structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

6.2.3 CAN_FilterInit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

CAN_FilterInitTypeDef structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

6.2.4 CAN_StructInit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

6.2.5 CAN_ITConfig function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

6.2.6 CAN_Transmit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

CanTxMsg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

6.2.7 CAN_TransmitStatus function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

6.2.8 CAN_CancelTransmit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

6.2.9 CAN_FIFORelease function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

6.2.10 CAN_MessagePending function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

6.2.11 CAN_Receive function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

CanRxMsg structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

6.2.12 CAN_Sleep function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

6.2.13 CAN_WakeUp function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

6.2.14 CAN_GetFlagStatus function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

6.2.15 CAN_ClearFlag function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

6.2.16 CAN_GetITStatus function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

6.2.17 CAN_ClearITPendingBit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

UM0427 Contents

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7 DMA controller (DMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

7.1 DMA register structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

7.2 Firmware library functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

7.2.1 DMA_DeInit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

7.2.2 DMA_Init function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

DMA_InitTypeDef structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

7.2.3 DMA_StructInit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

7.2.4 DMA_Cmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

7.2.5 DMA_ITConfig function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

7.2.6 DMA_GetCurrDataCounter function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

7.2.7 DMA_GetFlagStatus function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

7.2.8 DMA_ClearFlag function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

7.2.9 DMA_GetITStatus function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

7.2.10 DMA_ClearITPendingBit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

8 External interrupt/event controller (EXTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

8.1 EXTI register structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

8.2 Firmware library functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

8.2.1 EXTI_DeInit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

8.2.2 EXTI_Init function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

EXTI_InitTypeDef structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

8.2.3 EXTI_Struct function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

8.2.4 EXTI_GenerateSWInterrupt function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

8.2.5 EXTI_GetFlagStatus function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

8.2.6 EXTI_ClearFlag function function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

8.2.7 EXTI_GetITStatus function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

8.2.8 EXTI_ClearITPendingBit function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

9 Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

9.1 FLASH register structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

9.2 Firmware library functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

9.2.1 FLASH_SetLatency function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

9.2.2 FLASH_HalfCycleAccessCmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

9.2.3 FLASH_PrefetchBufferCmd function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

9.2.4 FLASH_Unlock function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

9.2.5 FLASH_Lock function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

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henry_chenhao

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