530rmp的直流减速电机在stm32f1rct6高级定时器编码器接口中10ms读取一次会溢出吗

<think>我们被要求使用STM32Cube MX配置I2C，然后在STM32Cube IDE中使用寄存器操作实现I2C主机和从机的收发。 但是，请注意：STM32Cube MX生成的代码通常是基于HAL库的，而用户要求使用寄存器操作。因此，我们需要在Cube MX中配置I2C生成初始化代码（使用HAL库初始化），然后我们手动修改为寄存器操作，或者忽略HAL初始化代码，自己用寄存器写。 然而，为了满足用户要求，我们将分为两部分： 第一部分：使用STM32Cube MX进行基本配置（引脚、时钟、I2C参数） 第二部分：在STM32Cube IDE中，不使用HAL库函数，而是基于寄存器操作编写I2C通信代码。 步骤： 1. 使用STM32Cube MX配置I2C外设（选择I2C1，PB8和PB9，配置为主机或从机模式，设置时钟速度等） 2. 生成代码（选择STM32Cube IDE作为工具链） 3. 在生成的代码中，找到I2C初始化部分（通常是MX_I2C1_Init()函数），但我们不用HAL_I2C_Init()，而是将其替换为寄存器操作代码（或者保留引脚初始化，自己写I2C寄存器的配置） 4. 编写基于寄存器的I2C主机发送、接收和从机处理代码。 注意：用户要求使用PB8和PB9（对应I2C1的SCL和SDA），并且已经接了4.3k上拉电阻。 由于用户要求寄存器操作，我们将提供寄存器配置和通信函数。 但是，在Cube MX中，我们主要配置引脚和时钟，而I2C的寄存器配置我们将手动完成。 详细步骤： 一、STM32Cube MX配置步骤（以配置I2C1为主机模式为例）： 1. 打开STM32Cube MX，新建工程，选择STM32F103RCT6。 2. 在Pinout & Configuration选项卡中，左侧选择I2C1。 3. 在I2C1的Mode中选择“I2C”（主机模式或从机模式，这里先选主机模式）。 4. 在下方Configuration中，设置参数： - Timing Parameters: 可以根据需要设置，比如标准模式100kHz，快速模式400kHz等。这里使用默认生成的配置（但注意，默认配置可能不是寄存器操作需要的，我们后面会手动修改寄存器，所以这里只是生成引脚配置）。 5. 分配引脚：默认I2C1的SCL是PB6，SDA是PB7。但用户要求PB8和PB9。所以需要重新映射。 注意：STM32F103的I2C1引脚有两种选择： - 默认：PB6（SCL）, PB7（SDA） - 重映射：PB8（SCL）, PB9（SDA） （需要开启AFIO时钟，并重映射） 因此，在Cube MX中，我们需要进行重映射配置： - 在左侧找到“System Core”->“GPIO”，然后点击PB8和PB9，分别配置为I2C1的SCL和SDA。 - 同时，在I2C1的配置中，需要开启重映射（在Configuration的Advanced Settings中，选择I2C1 Remapping为I2C1_RMP[1:0]=10，即重映射到PB8/PB9）。 但是，在Cube MX中，当我们选择PB8和PB9作为I2C1时，它会自动配置重映射。所以，我们直接分配引脚即可。 6. 配置时钟：在Clock Configuration选项卡中，配置系统时钟为72MHz（STM32F103RCT6最高72MHz）。APB1总线时钟为36MHz（因为I2C1挂在APB1上，I2C时钟由APB1提供，最大36MHz）。 7. 生成代码：Project->Generate Code，选择Toolchain为STM32Cube IDE。 二、在STM32Cube IDE中修改代码（使用寄存器操作）： 1. 打开生成的工程，找到main.c。 2. 我们将在main.c中修改，不使用HAL库的I2C函数，而是自己写寄存器操作。 注意：重映射的配置在Cube MX生成的代码中已经通过GPIO初始化完成，所以我们只需要关注I2C寄存器的配置。 步骤： a. 使能I2C1时钟：通过RCC->APB1ENR寄存器的位21（I2C1EN）置1。 b. 配置I2C1的寄存器（CR1, CR2, CCR, TRISE等）为期望的工作模式。 c. 编写I2C通信函数（基于寄存器操作）。 由于用户要求主机和从机示例，但一个设备不能同时作为主机和从机（除非多主机），我们分开示例： 示例1：主机发送数据到从机（另一个设备） 示例2：从机接收数据（同一个设备配置为从机模式，但通常需要两个设备，这里我们只写代码，实际测试需要两个设备） 但是，同一个设备不能同时作为主机和从机（除非使用多主机模式），所以我们将分别给出主机代码和从机代码，用户可以根据需要选择烧录到哪个设备。 由于代码较长，我们将分步骤给出。 首先，在main.c中，我们覆盖MX_I2C1_Init函数，改为寄存器配置： 以下是寄存器配置代码（以标准模式100kHz为例）： 注意：APB1时钟为36MHz，计算如下： CCR = T_pclk1 / (2 * I2C_speed) = 36,000,000 / (2 * 100,000) = 180 TRISE = (1000ns / (1000/36)) + 1 = 36 + 1 = 37 （因为标准模式最大上升时间1000ns，而APB1时钟周期为1/36MHz≈27.8ns，所以TRISE=1000/27.8≈36，然后加1） 但是，在标准模式下，实际计算： CCR = 180 TRISE = 36 MHz时钟下，最大上升时间+1 = 36 + 1 = 37 配置步骤： 1. 使能I2C1时钟：RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_I2C1EN; 2. 复位I2C1（可选）：通过RCC->APB1RSTR进行复位，然后释放复位。 3. 配置CR2：设置APB1时钟频率（36MHz写入CR2[5:0]）。 4. 配置CCR：设置时钟控制寄存器，标准模式，所以CCR[15:12]=0，CCR[11:0]=180。 5. 配置TRISE：设置上升时间寄存器为37。 6. 使能I2C：设置CR1的PE位为1。 另外，从机模式需要设置自身的地址（通过OAR1寄存器）。 下面我们给出具体代码实现： 注意：由于我们使用了重映射（PB8和PB9），在Cube MX生成的代码中已经配置了GPIO为复用开漏输出（GPIO_MODE_AF_OD），所以我们不需要再配置GPIO。 修改MX_I2C1_Init函数（或者自己写一个函数，并在main中调用）：</think>### 使用STM32CubeMX和寄存器操作实现I2C通信 #### 一、STM32CubeMX配置步骤（以STM32F103RCT6为例） 1. **创建工程** - 打开STM32CubeMX → New Project → 选择STM32F103RCT6 - 在"Pinout & Configuration"选项卡中操作 2. **引脚配置** ```c // 分配PB8(SCL)和PB9(SDA) PB8 → I2C1_SCL PB9 → I2C1_SDA ``` - 模式: Alternate Function Open Drain - 上拉: Pull-up (已外接4.7kΩ上拉) 3. **I2C参数配置** - Mode: I2C - I2C Speed Mode: Standard Mode (100kHz) - Clock Source: APB1 Clock (默认36MHz) - Timing Parameters: - Rise Time: 1000ns - Fall Time: 300ns 4. **时钟配置** - HCLK: 72MHz - APB1 Prescaler: /2 → **36MHz** (I2C时钟源) $$ f_{APB1} = \frac{72\text{MHz}}{2} = 36\text{MHz} $$ 5. **生成代码** - Toolchain: STM32CubeIDE - 勾选"Generate peripheral initialization as a pair of .c/.h files" #### 二、寄存器级I2C实现（STM32CubeIDE） 删除自动生成的HAL代码，替换为以下寄存器操作： ##### 1. I2C初始化 (替换MX_I2C1_Init) ```c // 寄存器地址定义 #define RCC_BASE 0x40021000 #define GPIOB_BASE 0x40010C00 #define I2C1_BASE 0x40005400 typedef struct { volatile uint32_t CR1; volatile uint32_t CR2; volatile uint32_t OAR1; volatile uint32_t OAR2; volatile uint32_t DR; volatile uint32_t SR1; volatile uint32_t SR2; volatile uint32_t CCR; volatile uint32_t TRISE; } I2C_TypeDef; #define I2C1 ((I2C_TypeDef *)I2C1_BASE) void MX_I2C1_Init(void) { // 1. 使能时钟 RCC->APB2ENR |= (1 << 3); // GPIOB时钟使能 RCC->APB1ENR |= (1 << 21); // I2C1时钟使能 // 2. 配置GPIO (PB8/PB9复用开漏输出) GPIOB->CRH &= ~(0xFF << 0); // 清除PB8/PB9配置 GPIOB->CRH |= (0x0B << 0) | (0x0B << 4); // 复用开漏输出,50MHz // 3. I2C复位 RCC->APB1RSTR |= (1 << 21); // I2C1复位 RCC->APB1RSTR &= ~(1 << 21); // 复位释放 // 4. 配置I2C时序 (100kHz标准模式) I2C1->CR2 = 36; // APB1时钟36MHz I2C1->CCR = 180; // CCR = Tpclk/(2*I2C_speed) = 36M/(2*100k) I2C1->TRISE = 37; // TRISE = (1000ns/(1000/36)) + 1 // 5. 使能I2C I2C1->CR1 |= (1 << 0); // PE=1, 外设使能 } ``` ##### 2. I2C主机发送函数 ```c void I2C_Master_Transmit(uint8_t devAddr, uint8_t *data, uint8_t len) { // 1. 发送起始条件 I2C1->CR1 |= (1 << 8); // START=1 while (!(I2C1->SR1 & (1 << 0))); // 等待SB标志 // 2. 发送设备地址(写) I2C1->DR = devAddr << 1; while (!(I2C1->SR1 & (1 << 1))); // 等待ADDR标志 (void)I2C1->SR2; // 清除ADDR标志 // 3. 发送数据 for (uint8_t i = 0; i < len; i++) { I2C1->DR = data[i]; while (!(I2C1->SR1 & (1 << 7))); // 等待TXE标志 } // 4. 发送停止条件 I2C1->CR1 |= (1 << 9); // STOP=1 while (I2C1->CR1 & (1 << 9)); // 等待STOP完成 } ``` ##### 3. I2C主机接收函数 ```c void I2C_Master_Receive(uint8_t devAddr, uint8_t *buffer, uint8_t len) { // 1. 发送起始条件 I2C1->CR1 |= (1 << 8); // START=1 while (!(I2C1->SR1 & (1 << 0))); // 等待SB标志 // 2. 发送设备地址(读) I2C1->DR = (devAddr << 1) | 0x01; while (!(I2C1->SR1 & (1 << 1))); // 等待ADDR标志 (void)I2C1->SR2; // 清除ADDR标志 // 3. 接收数据 for (uint8_t i = 0; i < len; i++) { if (i == len - 1) { I2C1->CR1 &= ~(1 << 10); // 最后字节发送NACK } while (!(I2C1->SR1 & (1 << 6))); // 等待RXNE标志 buffer[i] = I2C1->DR; } // 4. 发送停止条件 I2C1->CR1 |= (1 << 9); // STOP=1 } ``` ##### 4. I2C从机配置（地址0x68） ```c void I2C_Slave_Init(void) { // 1. 设置自身地址 I2C1->OAR1 = (0x68 << 1) | (1 << 14); // 7位地址模式 // 2. 使能地址匹配中断 I2C1->CR2 |= (1 << 9); // ITEVTEN=1 // 在NVIC中启用I2C1中断 NVIC_EnableIRQ(I2C1_EV_IRQn); } // I2C1中断处理函数 void I2C1_EV_IRQHandler(void) { if (I2C1->SR1 & (1 << 1)) { // ADDR中断 (void)I2C1->SR2; // 清除标志 if (I2C1->SR2 & (1 << 0)) { // 主设备读请求 // 准备发送数据 I2C1->DR = slave_tx_buffer[tx_index++]; } } if (I2C1->SR1 & (1 << 6)) { // RXNE中断 slave_rx_buffer[rx_index++] = I2C1->DR; } } ``` #### 三、应用示例 ##### 主机向从机(0x68)发送数据 ```c uint8_t data[] = {0x01, 0x02, 0x03}; I2C_Master_Transmit(0x68, data, sizeof(data)); ``` ##### 主机从从机(0x68)读取数据 ```c uint8_t buffer[3]; I2C_Master_Receive(0x68, buffer, sizeof(buffer)); ``` #### 四、调试技巧 1. **时序验证** - 使用示波器检查SCL频率：$f_{SCL} = \frac{36\text{MHz}}{2 \times \text{CCR}}$ - 标准模式：100kHz ±10% - 上升时间：<1000ns (标准模式) 2. **错误处理** ```c if (I2C1->SR1 & (1 << 10)) { // AF=1, NACK错误 I2C1->SR1 &= ~(1 << 10); // 清除标志 // 错误处理逻辑 } ``` 3. **状态标志检查顺序** ```mermaid graph TD A[启动传输] --> B{检查SB} B -->|置位| C[写DR] C --> D{检查ADDR} D -->|置位| E[读SR2] E --> F{检查TXE/RXNE} F -->|数据| G[读写DR] ``` #### 五、常见问题解决 1. **总线锁死** - 强制复位：`I2C1->CR1 |= (1 << 15); // SWRST=1` - 重新初始化外设 2. **时钟配置错误** - 验证：`if((RCC->CFGR & 0x1C00) >> 10 == 4) // APB1分频=2` - 确保$f_{APB1}$ ≤ 36MHz 3. **从机无响应** - 检查地址匹配：`(I2C1->OAR1 >> 1) & 0x7F == 0x68` - 验证上拉电阻（4.7kΩ） [^1]: STM32CubeMX用户手册UM1718 [^2]: STM32F1xx参考手册RM0008

好的，下面是使用STM32C8T6实现串口IAP升级程序的示例代码，仅供参考： ```c #include "stm32c8t6.h" #include <stdio.h> #define APP_FLASH_BASE_ADDR 0x08008000 // App程序存储地址 #define IAP_FLASH_BASE_ADDR 0x08000000 // IAP程序存储地址 #define FLASH_PAGE_SIZE 1024 // Flash的页大小 /* 函数声明 */ void USART1_Config(void); void Flash_Erase(uint32_t addr); void Flash_Write(uint32_t addr, uint8_t *data, uint32_t size); int main(void) { USART1_Config(); // 配置串口 printf("IAP Program Start\r\n"); uint8_t data = 0; uint32_t iap_addr = IAP_FLASH_BASE_ADDR; // IAP程序存储地址 while(1) { // 从串口接收数据 while((USART1->SR & USART_SR_RXNE) == 0); data = USART1->DR; // 如果接收到的数据为0x7F，表示开始IAP升级 if(data == 0x7F) { printf("Start IAP Program\r\n"); // 擦除App程序 Flash_Erase(APP_FLASH_BASE_ADDR); // 从IAP程序读取数据并写入App程序 uint8_t buffer[FLASH_PAGE_SIZE]; while(1) { for(uint32_t i = 0; i < FLASH_PAGE_SIZE; i++) { while((USART1->SR & USART_SR_RXNE) == 0); buffer[i] = USART1->DR; } Flash_Write(APP_FLASH_BASE_ADDR, buffer, FLASH_PAGE_SIZE); iap_addr += FLASH_PAGE_SIZE; // 如果读取到的数据结尾为0x7F，表示IAP升级结束 if(buffer[FLASH_PAGE_SIZE - 1] == 0x7F) { printf("IAP Program End\r\n"); // 跳转到App程序 void (*app_entry)(void) = (void (*)(void))(APP_FLASH_BASE_ADDR + 4); app_entry(); } } } } } /* USART1配置函数 */ void USART1_Config(void) { RCC->APBENR |= RCC_APBENR_USART1EN; // 使能USART1时钟 RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_SYSCFGEN; // 使能SYSCFG时钟 SYSCFG->CFGR1 &= ~SYSCFG_CFGR1_USART1TX_DMA_RMP; // 关闭USART1 DMA传输映射 // 配置USART1引脚 GPIOA->MODER &= ~(GPIO_MODER_MODE9 | GPIO_MODER_MODE10); GPIOA->MODER |= GPIO_MODER_MODE9_1 | GPIO_MODER_MODE10_1; GPIOA->AFR[1] &= ~(GPIO_AFRH_AFSEL9 | GPIO_AFRH_AFSEL10); GPIOA->AFR[1] |= (1 << (1 * 4)) | (1 << (2 * 4)); // 配置USART1 USART1->CR1 &= ~USART_CR1_UE; USART1->CR1 &= ~(USART_CR1_M | USART_CR1_PCE | USART_CR1_PS); USART1->CR2 &= ~USART_CR2_STOP; USART1->CR1 &= ~USART_CR1_OVER8; USART1->BRR = 4000000 / 115200; USART1->CR1 |= USART_CR1_TE | USART_CR1_RE | USART_CR1_UE; } /* Flash擦除函数 */ void Flash_Erase(uint32_t addr) { FLASH->KEYR = 0x45670123; FLASH->KEYR = 0xCDEF89AB; FLASH->CR |= FLASH_CR_PER; FLASH->AR = addr; FLASH->CR |= FLASH_CR_STRT; while((FLASH->SR & FLASH_SR_BSY) != 0); FLASH->CR &= ~FLASH_CR_PER; } /* Flash写入函数 */ void Flash_Write(uint32_t addr, uint8_t *data, uint32_t size) { FLASH->KEYR = 0x45670123; FLASH->KEYR = 0xCDEF89AB; FLASH->CR |= FLASH_CR_PG; for(uint32_t i = 0; i < size; i++) { *(volatile uint8_t*)(addr + i) = data[i]; while((FLASH->SR & FLASH_SR_BSY) != 0); if(*(volatile uint8_t*)(addr + i) != data[i]) { printf("Flash Write Error: Addr=0x%08X, Data=0x%02X\r\n", addr + i, data[i]); return; } } FLASH->CR &= ~FLASH_CR_PG; } ``` 这是一个简单的串口IAP升级程序，通过USART1接收IAP程序数据并写入Flash，最后跳转到App程序。需要注意的是，此代码仅作为示例，具体实现需要根据实际需求进行修改和优化。