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科协软件:STM32简介

科协软件:STM32简介

所有内容在组会上已经尽量和大家解释过了——内容上,只是做一个科普,了解一下将来如果选择软件路线自己可能做的事情,以及未来需要掌握的一些技能。等你真的做到了,熟练了,都不难。——就和你在EXCEL表中增删查改一样简单(大概)

我会尽量简化我的语言保证绝对的口语化

STM32单片机是什么

让我们按照定语越来越多的方式走进它:

  1. 是一款MCU/单片机。

    1. 即微控制单元(Microcontroller Unit;MCU),也就是我们常说的单片机(单板计算机)

    2. 望文生义,单片机就是一片芯片就能组成的计算机。可以说,MCU就是CPU的小兄弟,但是自带了一套存储设备,不需要另外购买——相当于你电脑里CPU+硬盘+内存条 三者合一之后的东西。

    3. 但是MCU性能比CPU弱很多,内存和存储能力也弱很多。

    4. 相比于CPU也更加注重 “控制”,拥有很多的接口:就像一台带着很多USB接口的电脑(只是单片机的接口可能不叫USB,但是可以对其他模块进行通信和控制。)

  2. 一款ARM内核的MCU/单片机。

    1. ARM内核 我们不去多了解,我们只需要知道,ARM内核执行的指令和你的电脑是不一样的,因此我们需要特殊的工具对单片机进行“跨指令集”的编程。

    2. 因此如果需要调试、运行你写出的代码,也必须下载到单片机上——因为我们的电脑无法直接运行单片机使用的机器码,他们的指令集不一样。

    Q: 为什么我们不能在单片机上直接编程?它不是和计算机差不多吗?

    A: 单片机的算力和存储能力都极为有限,只能运行写好的代码。而不能直接在单片机上编程。

    同样地,单片机的运行的程序也比电脑上的程序更加底层,没有操作系统作为辅助帮你自动分配好一些东西,需要直接对硬件发出一些指令。(比如:电脑会自动识别你插入的U盘,但是单片机如果想使用USB,就需要自己手动配置USB相关的外设。)
    
  3. 一款ST公司出品的ARM内核的MCU/单片机。

    1. ST公司生产了这款芯片,也为我们提供了技术支持。我们可以使用ST公司给我们提供的软件更加方便地编写单片机程序。

如果还不理解,可以看一下B站各路大佬的视频,直接搜索:STM32是什么即可。

STM32单片机能干什么?(简易版)

  • GPIO(通用输入输出)

    • 名词解释: 通用,就是说它是万金油,干什么都行。输入输出,就是说既能当输入口使用,又能当输出口使用。

    • 热知识:单片机的输入和输出只有两种,高电平和低电平,可以理解为高=1,低=0。在STM32中,高电平约为3.3V,低电平约为0V)

    • 应用场景: 开关控制(高电平开,低电平关——点灯就是利用了这一点),按键输入(能够读取外部电平的变化,判断电平高低。),模拟接口……

    • 推荐阅读: 硬件工程师必看:GPIO用法大汇总 - 知乎 (zhihu.com)

  • UART(串口通信)

    • 名词解释: 串口,首先是”串“,意思是串行,将一长串数据切成一个一个0和1,每次发送一位——可以想象一下十字路口车子通过红绿灯的场景。“口”,则表示两边需要相互连接好,就像车辆不能逆行,同一组串口也只有一组通路(导线)互相连接,才能实现通信。

    • 热知识: 同理,并行的意思就是,一次性发送全部数据,可以在一次被读取,可以想象一下赛马时所有马一起出闸的场景)

    • 应用场景: 像C语言中,我们使用printf向屏幕打印信息。串口则可以通过CH340模块和计算机连接,向计算机发送信息,也能像scanf一样从计算机中读取信息(但是用法差异较大,这里方便理解)。当然,串口也可以用在单片机对单片机,单片机对模块的通信当中。

    • 不推荐的推荐阅读: 串口通信(UART)介绍 - 知乎 (zhihu.com)——不建议现在阅读

  • ADC(模拟-数字转换器)

    • 名词解释: 将一个电压值转换成一个数字值,把它理解为单片机上自带的电压表就行。

    • 热知识: STM32中,只能测0-3.3V的电压。

    • 应用场景: 你用电压表做的事情它都可以做——求电阻两端电压并计算出电流……

  • 各类通信接口:I2C,SPI等:

    • 名词解释: 可以理解为电脑上的USB接口,雷电接口,用来和其他设备通信。而I2C,SPI是这些接口的通信标准/协议,单片机用这些接口和其他模块进行通信。

    • 热知识: 以后再说

    • 应用场景: 可以用他们为单片机连接一块屏幕,显示你需要的内容;连接其他协议相同的模块,指挥它们工作。

  • TIM(定时器):

    • 名词解释:就像你定了一个闹钟提醒你做事一样,单片机中定时器也会计时一段时间,然后触发它去做某些事情。

    • 应用场景: 像我们“点灯”时,也可以使用定时器,在计数到一定时间时去点灯。但是在“等待”定时器周期时,单片机也可以忙其他事情,有效提高了效率。

  • 其他: 单片机还有很多强力功能,希望后来大家能在科协把他们实践出来。

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