STM32 基础知识

1. STM32微控制器的核心特性是什么？

• STM32微控制器是基于ARM Cortex-M 处理器 ， 它具有高性能处理能力和低功耗的特性 ， 适合用于嵌入式系统
• STM32系列具有多种多样的内存大小和丰富的内置外设选项，包括 多通道ADC ， 定时器 ， 通信接口 UART ，SPI , I2C，此外它支持广泛的中断和事件管理，并且提供了复杂的电源管理方案**

2. 如何配置STM32的GPIO进行数字输入输出？

• 首先我们需要使能GPIO的时钟
• 使用库函数来对GPIO端口进行初始化，比如配置引脚位推挽输出，配置它的速度，配置上下拉电阻
• 最后我们通过寄存器 ODR（输出数据寄存器） 以及BSRR（置位/复位寄存器） 来对引脚输出高低电平

3. 在STM32中如何实现定时器的配置和使用？

• 定时器的配置首先要选择合适的定时器并开启时钟， 然后设置预分频来决定定时器的时钟频率，以及设置自动重载寄存器来确定溢出时间，即定时周期
• 在配置好基本定时参数后，可以选择定时器模式，如基本计数模式或者更复杂的PWM输出模式。
• 在定时器中断后，可以实现周期性的任务。
• 通过库函数 可以来启动定时器启用中断

4. 什么是PLL

• PLL （phase-locked-loop） 是一种电子控制系统 ， 它能够调整振荡的频率使得它和其他频率或者相位 保持同步 ， 主要是由三部分组成 ， 相位比较器 , 低通滤波器 ， 以及压控振荡器
• PLL 广泛用于STM32 中， 它能使得 稳定的外部或者内部时钟 生成我们想要的系统时钟频率， 比如在STM32F4 中 ， 我们可以使用8MHZ 的时钟源 进行分屏调整成100MHZ 的时钟 ，从外为CPU 和 外设提供时钟

5. 在单片机中 SPI , I2C 以及 UART 的区别和联系

5.1 区别和联系

• 速度 ： SPI 是三者中最快的， 适合高速传输 。 UART 速度适中， 适合中长距离通信 。 I2C 的速度相对较慢， 但足以满足多数外设的需求
• 复杂性： SPI 相对简单 但是需要更多的 IO 口线 . UART 最简单 只需要两根线 ， I2C 复杂性适中，但提供了更灵活的总线控制
• 硬件需求：UART硬件需求最简单 ， SPI 以及I2C 需要更多的硬件支持，尤其是处理多个设备的时候

5.2 SPI(Serial Peripheral Interface)

1. 特点：
   • 快速的全双工通信 ， 可以同时发送和接收
   • 基于主从架构， 一个设备可以控制多个从设备， 但同时只与一个设备进行通信
   • 通信涉及4条线 ： MOSI ， MISO , SCK , CS
   • 不需要任何地址和协议来控制数据流
2. 应用场景：
   • 高度数据传输 ，例如SD 卡 TFT显示屏等

5.2 UART(Univeral Asynchronous Receiver / Transmitter)

1. 特点：
   • 异步通信，没有时钟线， 仅依靠波特率传输
   • 通常用于点对点传输， 只涉及两根线 ：TX , RX
   • 传输数据时需要起始位和停止位来表示数据包的开始和结束
   • 错误校检能力弱， 只依赖奇偶校检位
2. 应用场景：
   • 用于长距离或者低速通信设备 ， 例如GPS 模块， 串口调试 与PC通信等

5.2 I2C(Inter - Intergrated Circuit)

1. 特点：
   -半双工通信，同一时刻只能发送或者接收
   • 基于主从架构， 支持多主多从的配置， 每个设备都有唯一的 地址
   • 通信涉及两根线 SDA 和 SCL
   • 需要地址来确定通信的目标设备
2. 应用场景：
   • 用于低速外围设备， 如传感器 ，EEPROM , LCD 显示器等