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NBDK-L4：基础实验教程

添加88,737字节，2019年2月21日 (四) 17:35

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=== 实验准备 ===

# 使用miniUSB线及10pin排线，通过Jlink仿真器连接PC端和开发板。

# 使用miniUSB线，连接PC与开发板USB接口。

# 将SW1拨到USB端，SW2拨到MCU。

# 使用Keil打开基础实验的实验21-内部Flash。

# 使用Xshell打开miniUSB虚拟出的COM口

# 下载程序，并完成功能测试。

=== 实验验证 ===

下载完成后，我们可以先按下UP按键，然后按下RIGHT按键，可以看到串口打印“0xA1A2A3A4A5A6A7A8,0xB1B2B3B4B5B6B7B8,”字样。

然后我们按下DOWN按键，然后按下RIGHT按键，可以看到串口打印“0xC1C2C3C4C5C6C7C8,0xD1D2D3D4D5D6D7D8,”字样。

以此类推，当我们不断重新按下UP或者DOWN按键，然后按下RIGHT按键，可以看到串口打印的值一直在变动。所以我们实验成功，可以对内部进行擦除、写入、读取的操作。

[[文件:NBDK-XSHELL-FLASH.png|边框|居中|无框|759x759像素]]

=== 源码详解 ===

本节中的源码说明，仅针对此例程中的重要功能，详细的源码介绍请大家参照代码后的注释。

==== stm32l4xx_hal_conf.h ====

此文件位于“实验21-内部Flash\Inc”路径中，主要用途是选择使能此例程使用到的库文件。

此例程我们主要给大家展示STM32L4的内部flash读取，flash是任何例程都需要用到的，所以flash的宏定义一直都是有使能的。<syntaxhighlight lang="c" line="1" start="103">

// 使能的宏

#define HAL_MODULE_ENABLED // 芯片

#define HAL_FLASH_MODULE_ENABLED // Flash

#define HAL_PWR_MODULE_ENABLED // 电源

#define HAL_RCC_MODULE_ENABLED // 时钟

#define HAL_CORTEX_MODULE_ENABLED // NVIC

#define HAL_GPIO_MODULE_ENABLED // GPIO

#define HAL_DMA_MODULE_ENABLED // DMA

#define HAL_UART_MODULE_ENABLED // UART

</syntaxhighlight>

==== main.c ====

定义待会准备写入数据的flash地址，注意一定是程序未被使用的部分。在这个例程中，我们展示用的是bank2中的地址，且能被8整除，不然在后面的地址判断中会被认为是错误的地址。

其次我们还定义了两个不同的数组，用于向flash写入不同的值，用于展示擦除重写功能。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="31">

// 定义准备写入的flash地址（bank2中地址，且能被8整除）

#define FLASH_SAVE_ADDR 0x08031800

// 定义准备写入flash中的数据

#define textLen 0x02

uint64_t textBuf1[textLen] = {0xA1A2A3A4A5A6A7A8,0xB1B2B3B4B5B6B7B8};

uint64_t textBuf2[textLen] = {0xC1C2C3C4C5C6C7C8,0xD1D2D3D4D5D6D7D8};

</syntaxhighlight>下面这个函数，是一个转换格式的函数，主要功能是将64bit的数据转换成字符串，这样方便我们待会将从flash中获取的数据可视化打印到串口。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="39">

//******************************************************************

// 64bit数据转成字符串函数，用来展示串口打印从flash读出的值

//******************************************************************

char *FlashData_Hex2Str( uint64_t pData )

{

char hex[] = "0123456789ABCDEF";

static char str[17]; // 长度设置为17，字符串最后有一个\0

char *pStr = str;

for(uint8_t i = 1; i < 17; i++ )

{

*pStr++ = hex[(pData>>(64-4*i))&0x000000000000000F];

}

*pStr = 0;

return str;

}

</syntaxhighlight>main函数，我们的例程由此处开始执行，首先调用HAL_Init()函数初始化我们的模块，接着调用SystemClock_Config()函数初始化此例程用到的时钟，具体有哪些时钟被初始化，在gyu_util.c部分有详细说明。

因为这个例程用到的是内部flash，所以我们不需要去进行flash部分的初始化，只需要初始化串口和按键，用于展示我们的实验现象。

int main(void)

{

/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */

// 重置所有外设、flash界面以及系统时钟

HAL_Init();

// 配置系统时钟（包含振荡器、系统时钟、总线时钟等等）

SystemClock_Config();

// 初始化USART1

MX_USART1_UART_Init();

// 初始化按键引脚

MX_KEY_Init();

//注册按钮回调函数

KEY_RegisterCb(AppKey_cb);

//

while(1)

{

KEY_Poll(); // 按键轮训，监测是否有按键被按下

}

</syntaxhighlight>按键回调函数中，我们可以分别按下UP或者DOWN按键，来向内部flash未被程序使用的地址中写入不同的数据，然后可以通过按下按键RIGHT的方式，来获取flash中刚刚写入<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="100">

void AppKey_cb(uint8_t key)

{

// 如果有相应按键被按下，则串口打印调试信息

if(key & KEY_UP)

{

ST_Flash_Write(FLASH_SAVE_ADDR, textBuf1, textLen); // flash中写入textBuf1

}

if(key & KEY_DOWN)

{

ST_Flash_Write(FLASH_SAVE_ADDR, textBuf2, textLen); // flash中写入textBuf2

}

if(key & KEY_LEFT)

{

}

if(key & KEY_RIGHT)

{

uint64_t dataBuf[textLen];

ST_Flash_Read(FLASH_SAVE_ADDR, dataBuf, textLen); // 读取flash中的数据

for(uint32_t i=0; i< textLen; i++)

{

printf("0x%s,",FlashData_Hex2Str(dataBuf[i])); // 将读取的数据转成字符串打印到串口

}

</syntaxhighlight>

==== gyu_util.c ====

请参照实验01中的介绍。

基础实验中的其他例程，大部分都是使用的相同的时钟配置函数，有特殊的时钟使用，将会在对应例程的源码详解中做针对性说明。

==== gyu_stflash.c ====

检测准备写入数据的flash地址，flash地址必须满足位于bank2、且能被8整除的条件限制，否则认定为非法地址。

如果是合法的地址，则返回地址编号，如果是非法的，则返回0。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="32">

uint32_t ST_Flash_AddrCheck(uint32_t addr)

{

uint32_t page;

// 如果地址小于STM32 flash bank2起始地址，或者不能整除8（一个字节8bit）

if(addr < STM32_FLASH_BANK2 || addr % 8)

{

return 0; // 认为是错误的地址，返回0

}

// 计算page编号，注意：bank2 page页编码从256开始，所以计算的值要加192

// 例如计算得出64，则代表是page256，具体请参考芯片手册

page = (addr - STM32_FLASH_BASE) / STM_SECTOR_SIZE + 192;

// 判断是否为bank2 page

if(page>255 && page<320)

{

return page;

}

else

{

return 0;

}

</syntaxhighlight>内部flash擦除函数，用于擦除bank2中的一页，具体是哪一页，由上一个函数的返回值决定。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="66">

void ST_Flash_Erase(uint32_t page)

{

FLASH_EraseInitTypeDef FLASH_EraseInitStruct; // Flash擦除结构体

FLASH_EraseInitStruct.Banks = FLASH_BANK_2; // 选择Bank2

FLASH_EraseInitStruct.NbPages =1; // 只擦除1页

FLASH_EraseInitStruct.Page = page; // 页编号

FLASH_EraseInitStruct.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_PAGES; // 擦除页

uint32_t PageError;

// 擦除所选页，并使能擦除中断

if(HAL_FLASHEx_Erase(&FLASH_EraseInitStruct,&PageError) != HAL_OK)

{

_Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

</syntaxhighlight>内部flash写函数，用于向内部flash的指定地址，写入我们指定的数据。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="92">

void ST_Flash_Write(uint32_t addr, uint64_t* pbuf, uint16_t len)

{

uint32_t page;

// 检测地址，确认地址是否是bank2的page

page = ST_Flash_AddrCheck(addr);

// 如果地址不正确，则退出写函数

if(!page)

{

return;

}

HAL_FLASH_Unlock(); // flash解锁

// 擦除对应的flash page

ST_Flash_Erase(page);

for(uint32_t i = 0; i < len; i++)

{

// 向指定flash地址写入数据，数据为64bit

if( HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_DOUBLEWORD, addr, pbuf[i]) != HAL_OK )

{

_Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

addr += 8; // 地址位移8个字节（一个字节是8bit）

}

HAL_FLASH_Lock(); // flash上锁

}

</syntaxhighlight>内部flash读函数，用于从内部flash指定地址中读取我们想要获取的数据。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="133">

void ST_Flash_Read(uint32_t addr, uint64_t *pbuf, uint32_t len)

{

uint16_t buf[4];

for(uint32_t i = 0; i < len; i++)

{

for(uint32_t j = 0; j < 4; j++)

{

buf[j] = *(__IO uint16_t*)addr; // 获取地址的值（16bit）

addr += 2; // 地址位移2个字节（16bit）

}

// 将获取的4个16bit数据拼接一下

pbuf[i] = buf[0] + ((uint64_t)buf[1]<<16) + ((uint64_t)buf[2]<<32) + ((uint64_t)buf[3]<<48);

}

</syntaxhighlight>

== 实验22-串口升级（bootloader） ==

== 实验23-内部Flash（app） ==

== 实验24-低功耗待机 ==

STM32L476芯片作为一颗低功耗的ST芯片，我们不能浪费了它的低功耗才能。在这一章和下一章我们将分别给大家展示一下他的两种常用的低功耗模式配置：待机模式、停止模式。

=== STM32L476 待机模式简介 ===

从下面的图上我们可以看出，STM32L476有多种运行模式，分别为：

• Run 运行模式

• Sleep 休眠模式

• Low-power run 低功耗运行模式

• Low-power sleep 低功耗休眠模式

• Stop0 停止模式0

• Stop1 停止模式1

• Stop2 停止模式2

• Standby 待机模式

• Shutdown 关机模式

[[文件:NBDK-DS-SLEEPMODE.png|边框|居中|无框|674x674像素]]

其中我们常用的低功耗模式为：Standby待机模式以及stop停止模式（因为这两种模式在实际的应用场景中比较实用）。

这一章节主要讲解Standby待机模式：

待机模式允许通过BOR实现最低功耗。它基于Cortex®-M4深度睡眠模式，禁用稳压器（保留SRAM2内容时除外）。 PLL，HSI16，MSI和HSE振荡器也被关闭。

除了备份域和备用电路中的寄存器外，SRAM1和寄存器内容都会丢失。如果在PWR_CR3寄存器中设置了比特RRS，则可以保留SRAM2内容。在这种情况下，低功耗稳压器为ON，仅为SRAM2提供电源。BOR始终处于待机模式。当使用高于VBOR0的阈值时，消耗增加。

如何进入Standby状态：

如何退出Standby状态：

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=== 硬件设计 ===

选择STM32L4的内部FLASH。

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=== 实验准备 ===

# 使用miniUSB线及10pin排线，通过Jlink仿真器连接PC端和开发板。

Jinx

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