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### STM32固件库使用手册关键知识点解析 #### 一、引言 《STM32固件库使用手册》是一份重要的技术文档，旨在帮助开发者理解和使用STM32F101xx与STM32F103xx系列微控制器的固件库。这份手册不仅提供了详细的库函数说明，还包含了许多实用的应用示例，是学习和开发STM32设备不可或缺的资源。 #### 二、固件库概述 1. **定义**：固件库是一个由程序、数据结构和宏组成的软件包，用于简化STM32F101xx与STM32F103xx系列微控制器外设的使用。 2. **功能**：该库包括了所有微控制器外设的功能特性，通过一组封装好的函数实现了对外设的操作，使得开发者无需深入了解硬件细节即可轻松使用这些外设。 3. **优点**： - **提高开发效率**：通过提供预先编写的函数，减少了程序员的工作量，从而缩短了开发周期。 - **易于维护**：库中的函数和数据结构遵循统一的标准，便于维护和升级。 - **增强代码质量**：库函数经过了严格的测试，确保了代码的质量和稳定性。 #### 三、API设计原则 1. **标准化**：每个外设驱动都有一个通用的API，确保了函数命名、参数等的一致性。 2. **兼容性**：所有的驱动源代码都遵循“Strict ANSI-C”标准，确保了跨平台的兼容性。 3. **文档化**：驱动源代码已经被充分文档化，并且兼容MISRA-C2004标准，方便开发者理解和使用。 #### 四、实时错误检测 1. **实现方式**：通过在库函数中加入输入值校验来实现实时错误检测，提高了软件的健壮性和可靠性。 2. **应用场景**：实时错误检测特别适用于开发和调试阶段，但在最终的生产环境中可以通过去除这部分代码来优化代码大小和执行速度。 #### 五、压缩包结构 1. **Examples文件夹**：包含了一系列的应用示例，有助于理解如何使用库中的函数。 2. **Library文件夹**：包含了固件库的所有源代码文件，包括函数库本身和必要的配置文件。 3. **Project文件夹**：为不同的开发环境提供了模板项目，帮助开发者快速上手。 #### 六、ADC模块库函数详解 1. **ADC_DeInit**：将ADC的配置恢复到默认值。 2. **ADC_Init**：配置ADC的主要参数，如分辨率、连续转换模式等。 3. **ADC_StructInit**：初始化ADC结构体成员为默认值。 4. **ADC_Cmd**：使能或失能ADC外设。 5. **ADC_DMACmd**：控制ADC的DMA传输。 6. **ADC_ITConfig**：配置ADC中断。 7. **ADC_ResetCalibration**：触发ADC的校准重置过程。 8. **ADC_GetResetCalibrationStatus**：获取校准重置的状态。 9. **ADC_StartCalibration**：启动ADC的校准过程。 10. **ADC_GetCalibrationStatus**：获取校准的状态。 11. **ADC_SoftwareStartConvCmd**：控制软件触发的ADC转换。 12. **ADC_GetSoftwareStartConvStatus**：获取软件触发转换的状态。 13. **ADC_DiscModeChannelCountConfig**：配置不连续模式下的通道数量。 14. **ADC_DiscModeCmd**：控制不连续模式。 15. **ADC_RegularChannelConfig**：配置常规转换通道。 16. **ADC_ExternalTrigConvConfig**：配置外部触发的常规转换。 17. **ADC_GetConversionValue**：获取转换结果。 18. **ADC_GetDuelModeConversionValue**：在双ADC模式下获取转换结果。 19. **ADC_AutoInjectedConvCmd**：控制自动注入的转换。 20. **ADC_InjectedDiscModeCmd**：控制注入的不连续模式。 21. **ADC_ExternalTrigInjectCmd**：控制外部触发的注入转换。 #### 七、总结 《STM32固件库使用手册》提供了丰富的资源和详细的指导，对于初学者和经验丰富的开发者都是非常有价值的工具。通过对固件库的理解和运用，可以显著提高开发效率，减少出错率，从而在实际项目中取得更好的成果。此外，该手册还强调了代码的标准化和文档化，这对于团队协作和项目的长期维护都是非常重要的。
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译文英文原版为 UM0427 Oct. 2007 Rev 2, 译文仅供参考，与英文版冲突的，以英文版为准
32 位基于 ARM 微控制器 STM32F101xx 与 STM32F103xx
固件函数库
UM0427 用户手册
介绍
本手册介绍了 32 位基于 ARM 微控制器 STM32F101xx 与 STM32F103xx 的固件函数库。
该函数库是一个固件函数包，它由程序、数据结构和宏组成，包括了微控制器所有外设的性能特征。该函
数库还包括每一个外设的驱动描述和应用实例。通过使用本固件函数库，无需深入掌握细节，用户也可以
轻松应用每一个外设。因此，使用本固态函数库可以大大减少用户的程序编写时间，进而降低开发成本。
每个外设驱动都由一组函数组成，这组函数覆盖了该外设所有功能。每个器件的开发都由一个通用 API
(application programming interface 应用编程界面)驱动，API 对该驱动程序的结构，函数和参数名称都进行
了标准化。
所有的驱动源代码都符合“Strict ANSI-C”标准（项目于范例文件符合扩充 ANSI-C 标准）。我们已经把驱动
源代码文档化，他们同时兼容 MISRA-C 2004 标准（根据需要，我们可以提供兼容矩阵）。由于整个固态
函数库按照“Strict ANSI-C”标准编写，它不受不同开发环境的影响。仅对话启动文件取决于开发环境。
该固态函数库通过校验所有库函数的输入值来实现实时错误检测。该动态校验提高了软件的鲁棒性。实时
检测适合于用户应用程序的开发和调试。但这会增加了成本，可以在最终应用程序代码中移去，以优化代
码大小和执行速度。想要了解更多细节，请参阅 Section 2.5。
因为该固件库是通用的，并且包括了所有外设的功能，所以应用程序代码的大小和执行速度可能不是最优
的。对大多数应用程序来说，用户可以直接使用之，对于那些在代码大小和执行速度方面有严格要求的应
用程序，该固件库驱动程序可以作为如何设置外设的一份参考资料，根据实际需求对其进行调整。
此份固件库用户手册的整体架构如下：
定义，文档约定和固态函数库规则。
固态函数库概述（包的内容，库的架构），安装指南，库使用实例。
固件库具体描述：设置架构和每个外设的函数。
STM32F101xx 和 STM32F103xx 在整个文档中被写作 STM32F101x。
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目录
1.1 缩写 .......................................................................................................................................................... 27
1.2 命名规则 .................................................................................................................................................. 27
1.3 编码规则 .................................................................................................................................................. 28
1.3.1 变量 ................................................................................................................................................ 28
1.3.2 布尔型 ............................................................................................................................................ 28
1.3.3 标志位状态类型 ........................................................................................................................... 29
1.3.4 功能状态类型 ............................................................................................................................... 29
1.3.5 错误状态类型 ............................................................................................................................... 29
1.3.6 外设 ............................................................................................................................................... 29
2.1 压缩包描述 .............................................................................................................................................. 32
2.1.1 文件夹Examples............................................................................................................................ 32
2.1.2 文件夹Library ............................................................................................................................... 32
2.1.3 文件夹Project................................................................................................................................ 33
2.2 固件函数库文件描述 .............................................................................................................................. 33
2.3 外设的初始化和设置 .............................................................................................................................. 34
2.4 位段（Bit-Banding）............................................................................................................................... 35
2.4.1 映射公式 ....................................................................................................................................... 35
2.4.2 应用实例 ....................................................................................................................................... 35
2.5 运行时间检测 .......................................................................................................................................... 36
4.1 ADC寄存器结构 ....................................................................................................................................... 39
4.2 ADC库函数............................................................................................................................................... 40
4.2.1 函数ADC_DeInit........................................................................................................................... 42
4.2.2 函数ADC_Init ............................................................................................................................... 42
4.2.3 函数ADC_StructInit...................................................................................................................... 44
4.2.4 函数ADC_Cmd ............................................................................................................................. 44
4.2.5 函数ADC_DMACmd.................................................................................................................... 45
4.2.6 函数ADC_ITConfig...................................................................................................................... 45
4.2.7 函数ADC_ResetCalibration.......................................................................................................... 46
4.2.8 函数ADC_GetResetCalibrationStatus........................................................................................... 46
4.2.9 函数ADC_StartCalibration ........................................................................................................... 46
4.2.10 函数ADC_GetCalibrationStatus.................................................................................................. 47
4.2.11 函数ADC_SoftwareStartConvCmd............................................................................................. 47
4.2.12 函数ADC_GetSoftwareStartConvStatus..................................................................................... 48
4.2.13 函数ADC_DiscModeChannelCountConfig ................................................................................ 48
4.2.14 函数ADC_DiscModeCmd........................................................................................................... 49
4.2.15 函数ADC_RegularChannelConfig.............................................................................................. 49
4.2.16 函数ADC_ExternalTrigConvConfig........................................................................................... 51
4.2.17 函数ADC_GetConversionValue.................................................................................................. 51
4.2.18 函数ADC_GetDuelModeConversionValue................................................................................. 52
4.2.19 函数ADC_AutoInjectedConvCmd.............................................................................................. 52
4.2.20 函数ADC_InjectedDiscModeCmd.............................................................................................. 53
4.2.21 函数ADC_ExternalTrigInjectedConvConfig .............................................................................. 53
4.2.22 函数ADC_ExternalTrigInjectedConvCmd.................................................................................. 54
4.2.23 函数ADC_SoftwareStartinjectedConvCmd................................................................................ 54
4.2.24 函数ADC_GetsoftwareStartinjectedConvStatus ......................................................................... 55
4.2.25 函数ADC_InjectedChannleConfig.............................................................................................. 55
4.2.26 函数ADC_InjectedSequencerLengthConfig ............................................................................... 56
4.2.27 函数ADC_SetinjectedOffset ....................................................................................................... 56
4.2.28 函数ADC_GetInjectedConversionValue..................................................................................... 57
4.2.29 函数ADC_AnalogWatchdogCmd ............................................................................................... 57
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4.2.30 函数ADC_AnalogWatchdongThresholdsConfig ........................................................................ 58
4.2.31 函数ADC_AnalogWatchdongSingleChannelConfig................................................................... 58
4.2.32 函数ADC_TampSensorVrefintCmd............................................................................................ 59
4.2.33 函数ADC_GetFlagStatus ............................................................................................................ 59
4.2.34 函数ADC_ClearFlag ................................................................................................................... 60
4.2.35 函数ADC_GetITStatus................................................................................................................ 60
4.2.36 函数ADC_ClearITPendingBit..................................................................................................... 61
5.1 BKP寄存器结构..................................................................................................................................... 62
5.2 BKP库函数 ............................................................................................................................................... 63
5.2.1 函数BKP_DeInit ........................................................................................................................... 64
5.2.2 函数BKP_TamperPinLevelConfig................................................................................................ 64
5.2.3 函数BKP_TamperPinCmd ............................................................................................................ 65
5.2.4 函数BKP_ITConfig....................................................................................................................... 65
5.2.5 函数BKP_RTCOutputConfig........................................................................................................ 66
5.2.6 函数BKP_SetRTCCalibrationValue.............................................................................................. 66
5.2.7 函数BKP_WriteBackupRegister ................................................................................................... 67
5.2.8 函数BKP_ReadBackupRegister.................................................................................................... 67
5.2.9 函数BKP_GetFlagStatus............................................................................................................... 68
5.2.10 函数BKP_ClearFlag.................................................................................................................... 68
5.2.11 函数BKP_GetITStatus................................................................................................................. 69
5.2.12 函数BKP_ClearITPendingBit ..................................................................................................... 69
6.1 CAN寄存器结构....................................................................................................................................... 70
6.2 CAN库函数............................................................................................................................................... 72
6.2.1 函数CAN_DeInit........................................................................................................................... 72
6.2.2 函数CAN_Init ............................................................................................................................... 73
6.2.3 函数CAN_FilterInit....................................................................................................................... 75
6.2.4 函数CAN_StructInit...................................................................................................................... 76
6.2.5 函数CAN_ITConfig...................................................................................................................... 77
6.2.6 函数CAN_Transmit....................................................................................................................... 78
6.2.7 函数CAN_TransmitStatus............................................................................................................. 79
6.2.8 函数CAN_CancelTransmit............................................................................................................ 79
6.2.9 函数CAN_FIFORelease................................................................................................................ 80
6.2.10 函数CAN_MessagePending........................................................................................................ 80
6.2.11 函数CAN_Receive...................................................................................................................... 81
6.2.12 函数CAN_Sleep.......................................................................................................................... 82
6.2.13 函数CAN_WakeUp..................................................................................................................... 82
6.2.14 函数CAN_GetFlagStatus ............................................................................................................ 83
6.2.15 函数CAN_ClearFlag ................................................................................................................... 83
6.2.16 函数CAN_GetITStatus................................................................................................................ 84
6.2.17 函数CAN_ClearITPendingBit..................................................................................................... 85
7.1 DMA寄存器结构...................................................................................................................................... 86
7.2 DMA库函数.............................................................................................................................................. 88
7.2.1 函数DMA_DeInit.......................................................................................................................... 89
7.2.2 函数DMA_Init .............................................................................................................................. 89
7.2.3 函数DMA_StructInit..................................................................................................................... 92
7.2.4 函数DMA_Cmd ............................................................................................................................ 92
7.2.5 函数DMA_ITConfig ..................................................................................................................... 93
7.2.6 函数DMA_GetCurrDataCounte.................................................................................................... 93
7.2.7 函数DMA_GetFlagStatus ............................................................................................................. 94
7.2.8 函数DMA_ClearFlag .................................................................................................................... 95
7.2.9 函数DMA_GetITStatus................................................................................................................. 95
7.2.10 函数DMA_ClearITPendingBit.................................................................................................... 96
8.1 EXTI寄存器结构 ...................................................................................................................................... 97
目录
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8.2 EXTI库函数 .............................................................................................................................................. 98
8.2.1 函数EXTI_DeInit.......................................................................................................................... 98
8.2.2 函数EXTI_Init............................................................................................................................... 99
8.2.3 函数EXTI_StructInit................................................................................................................... 100
8.2.4 函数EXTI_GenerateSWInterrupt................................................................................................ 101
8.2.5 函数EXTI_GetFlagStatus............................................................................................................ 101
8.2.6 函数EXTI_ClearFlag .................................................................................................................. 102
8.2.7 函数EXTI_GetITStatus............................................................................................................... 102
8.2.8 函数EXTI_ClearITPendingBit.................................................................................................... 103
9.1 FLASH寄存器结构................................................................................................................................. 104
9.2 FLASH库函数......................................................................................................................................... 105
9.2.1 函数FLASH_SetLatency............................................................................................................. 106
9.2.2 函数FLASH_HalfCycleAccessCmd ........................................................................................... 107
9.2.3 函数FLASH_PrefetchBufferCmd ............................................................................................... 107
9.2.4 函数FLASH_Unlock................................................................................................................... 108
9.2.5 函数FLASH_Lock ...................................................................................................................... 108
9.2.6 函数FLASH_ErasePage.............................................................................................................. 109
9.2.7 函数FLASH_EraseAllPages ....................................................................................................... 109
9.2.8 函数FLASH_EraseOptionBytes...................................................................................................110
9.2.9 函数FLASH_ProgramWord .........................................................................................................110
9.2.10 函数FLASH_ProgramHalfWord ................................................................................................111
9.2.11 函数FLASH_ProgramOptionByteData......................................................................................111
9.2.12 函数FLASH_EnableWriteProtection .........................................................................................112
9.2.13 函数FLASH_ReadOutProtection ...............................................................................................113
9.2.14 函数FLASH_UserOptionByteConfig.........................................................................................114
9.2.15 函数FLASH_GetUserOptionByte..............................................................................................115
9.2.16 函数FLASH_GetWriteProtectionOptionByte............................................................................115
9.2.17 函数FLASH_GetReadOutProtectionStatus................................................................................116
9.2.18 函数FLASH_GetPrefetchBufferStatus.......................................................................................116
9.2.19 函数FLASH_ITConfig...............................................................................................................117
9.2.20 函数FLASH_GetFlagStatus .......................................................................................................117
9.2.21 函数FLASH_ClearFlag..............................................................................................................118
9.2.22 函数FLASH_GetStatus ..............................................................................................................119
9.2.23 函数FLASH_WaitForLastOperation..........................................................................................119
10.1 GPIO寄存器结构.................................................................................................................................. 120
10.2 GPIO库函数.......................................................................................................................................... 122
10.2.1 函数GPIO_DeInit...................................................................................................................... 123
10.2.2 函数GPIO_AFIODeInit............................................................................................................. 123
10.2.3 函数GPIO_Init .......................................................................................................................... 124
10.2.4 函数GPIO_StructInit................................................................................................................. 126
10.2.5 函数GPIO_ReadInputDataBit................................................................................................... 126
10.2.6 函数GPIO_ReadInputData........................................................................................................ 127
10.2.7 函数GPIO_ReadOutputDataBit ................................................................................................ 127
10.2.8 函数GPIO_ReadOutputData ..................................................................................................... 128
10.2.9 函数GPIO_SetBits .................................................................................................................... 128
10.2.10 函数GPIO_ResetBits............................................................................................................... 129
10.2.11 函数GPIO_WriteBit ................................................................................................................ 129
10.2.12 函数GPIO_Write ..................................................................................................................... 130
10.2.13 函数GPIO_PinLockConfig ..................................................................................................... 130
10.2.14 函数GPIO_EventOutputConfig............................................................................................... 131
10.2.15 函数GPIO_EventOutputCmd.................................................................................................. 131
10.2.16 函数GPIO_PinRemapConfig .................................................................................................. 132
10.2.17 函数GPIO_EXTILineConfig................................................................................................... 133
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11.1 I2C寄存器结构 ..................................................................................................................................... 134
11.2 I2C库函数 ............................................................................................................................................. 135
11.2.1 函数I2C_DeInit ......................................................................................................................... 136
11.2.2 函数I2C_ Init............................................................................................................................. 137
11.2.3 函数I2C_ StructInit ................................................................................................................... 138
11.2.4 函数I2C_ Cmd........................................................................................................................... 139
11.2.5 函数I2C_ DMACmd ................................................................................................................. 139
11.2.6 函数I2C_ DMALastTransferCmd ............................................................................................. 140
11.2.7 函数I2C_ GenerateSTART ........................................................................................................ 140
11.2.8 函数I2C_ GenerateSTOP .......................................................................................................... 141
11.2.9 函数I2C_ AcknowledgeConfig.................................................................................................. 141
11.2.10 函数I2C_ OwnAddress2Config............................................................................................... 142
11.2.11 函数I2C_ DualAddressCmd.................................................................................................... 142
11.2.12 函数I2C_ GeneralCallCmd...................................................................................................... 143
11.2.13 函数I2C_ ITConfig.................................................................................................................. 143
11.2.14 函数I2C_ SendData................................................................................................................. 144
11.2.15 函数I2C_ ReceiveData............................................................................................................ 144
11.2.16 函数I2C_ Send7bitAddress ..................................................................................................... 145
11.2.17 函数I2C_ ReadRegister........................................................................................................... 145
11.2.18 函数I2C_ SoftwareResetCmd.................................................................................................. 146
11.2.19 函数I2C_ SMBusAlertConfig ................................................................................................. 147
11.2.20 函数I2C_ TransmitPEC........................................................................................................... 147
11.2.21 函数I2C_ PECPositionConfig................................................................................................. 148
11.2.22 函数I2C_ CalculatePEC.......................................................................................................... 148
11.2.23 函数I2C_ GetPEC ................................................................................................................... 149
11.2.24 函数I2C_ ARPCmd ................................................................................................................. 149
11.2.25 函数I2C_ StretchClockCmd.................................................................................................... 150
11.2.26 函数I2C_ FastModeDutyCycleConfig .................................................................................... 150
11.2.27 函数I2C_ GetLastEvent........................................................................................................... 151
11.2.29 函数I2C_ GetFlagStatus.......................................................................................................... 152
11.2.30 函数I2C_ ClearFlag................................................................................................................. 153
11.2.31 函数I2C_ GetITStatus ............................................................................................................. 154
11.2.32 函数I2C_ ClearITPendingBit .................................................................................................. 155
12.1 IWDG寄存器结构 ................................................................................................................................156
12.2 IWDG库函数 ........................................................................................................................................ 157
12.2.1 函数IWDG_WriteAccessCmd................................................................................................... 157
12.2.2 函数IWDG_SetPrescaler........................................................................................................... 158
12.2.3 函数IWDG_SetReload.............................................................................................................. 158
12.2.4 函数IWDG_ReloadCounter ...................................................................................................... 159
12.2.5 函数IWDG_Enable ................................................................................................................... 159
12.2.6 函数IWDG_GetFlagStatus........................................................................................................ 159
13.1 NVIC寄存器结构.................................................................................................................................. 161
13.2 NVIC库函数 ......................................................................................................................................... 163
13.2.1 函数NVIC_DeInit ..................................................................................................................... 164
13.2.2 函数NVIC_SCBDeInit.............................................................................................................. 164
13.2.3 函数NVIC_PriorityGroupConfig.............................................................................................. 165
13.2.4 函数NVIC_Init.......................................................................................................................... 166
13.2.5 函数NVIC_StructInit................................................................................................................. 168
13.2.6 函数NVIC_SETPRIMASK....................................................................................................... 169
13.2.7 函数NVIC_RESETPRIMASK.................................................................................................. 169
13.2.8 函数NVIC_SETFAULTMASK................................................................................................. 170
13.2.9 函数NVIC_RESETFAULTMASK............................................................................................ 170
13.2.10 函数NVIC_BASEPRICONFIG .............................................................................................. 171
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