文章目錄

• 前言
• 一、芯片簡介
• 二、時鐘學習
• 三、SRAM學習
• 四、總線矩陣學習
• 五、GPIO學習
• 總結

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前言

首先學習了解一下藍橋杯嵌入式CT117E-M4開發板的主控芯片STM32G431RBT6，本文僅為個人學習成果總結，如有錯誤，懇請指正。

一、芯片簡介

上圖為STM32CubeMX選型界面，如圖可以看出STM32G431RBT6具有以下特點和硬件集成。

• 采用Cortex-M4 32位RISC核心架構，工作頻率最高可達170Mhz。
• 128kBytes的FLASH，32kBytes的SRAM。
• 封裝形式LQFP 64，引腳個數64pin，其中I/O個數52pin。
• CORDIC數學函數硬件加速，FMAC濾波函數硬件加速，CRC校驗計算單元，RNG（Random Number Generator）隨機數生成器。
• 2個12位的adc，4個比較器，3個運算放大器，4個DAC通道（2個外部和2個內部），1個內部電壓參考緩沖器。
• 1個低功耗RTC（Real-Time Clock），1個通用32位定時器，2個16位PWM定時器（專用于電機控制），7個通用16位定時器，1個16位低功耗定時器。
• 1個FDCAN，3個I2C，3個SPI和2個I2S沖突復用（其中的2個I2S和SPI引腳沖突），1個SAI（Serial Audio Interface）音頻接口。
• 3個USART，1個UART，1個低功耗UART，一個全速USB（12MBit/s）,1個UCPD。
• 工作條件（略）

二、時鐘學習

STM32G431時鐘框圖如下圖所示。

1. STM32G431RBT6具有三個不同的時鐘源可以提供SYSCLK系統時鐘

• 4-48mhz高速振蕩器與外部晶體或陶瓷諧振器(HSE)。它可以為系統鎖相環提供時鐘。HSE也可以配置為bypass，用于外部時鐘。
• 16mhz高速內部RC振蕩器(HSI16)，可由軟件微調。它可以為系統鎖相環提供時鐘
• 系統鎖相環（PLL），最大輸出頻率170 MHz。它可以用HSE16或HSI16時鐘送電。

2. 帶時鐘恢復系統的RC48 (HSI48):內部的HSIRC48 MHz時鐘源可用于驅動USB或RNG外設。
3. 輔助時鐘源:兩個超低功耗的實時時鐘源

• 32.768 kHz低速外接晶體振蕩器(LSE)，支持四種驅動能力模式。LSE也可以配置為bypass模式，使用外部時鐘。
• 32 kHz低速內部RC振蕩器(LSI)，精度±5%，也用于時鐘獨立看門狗。

4. 外設時鐘源:多個外設(I2S、USART、I2C、LPTimer、ADC、SAI、RNG)具有獨立于系統時鐘的時鐘。
5. 時鐘安全系統CSS (Clock security system):當HSE時鐘發生故障時，系統時鐘自動切換到HSI16，如果使能，則產生軟件中斷。也可以檢測到LSE時鐘故障并產生中斷。
6. 時鐘輸出功能

• MCO:微控制器時鐘輸出:它輸出一個內部時鐘供外部應用程序使用
• LSCO:低速時鐘輸出:在所有低功耗模式下輸出LSI或LSE

三、SRAM學習

stm32G431 x6/x8/xB系列具有32kBytes的SRAM，但是這32k的SRAM被分為三個部分。

• 首先是16kBytes的SRAM被映射到地址0x2000 0000(SRAM1)，CPU可以通過系統總線(S-bus)進行控制，也可以通過指令/數據總線控制(I-but/O-but)（詳見四、總線矩陣學習），SRAM1支持硬件奇偶校驗。
• 其次是6Kbytes被映射到地址0x2000 4000 (SRAM2),CPU只能通過系統總線進行控制，SRAM2可以保持在停止和待機模式。
• 最后是10Kbytes被映射到地址0x1000 0000 (CCM SRAM),CPU主要通過指令/數據總線控制(I-but/O-but)，以獲取最大的性能，它的別名也是0x2000 5800地址，所有主節點(CPU、DMA1、DMA2)都可以通過S-bus訪問，這些S-bus與SRAM1和SRAM2相鄰）。CCM SRAM支持硬件奇偶校驗，可以以1kbyte的粒度進行寫保護。
• 內存可以在最大CPU時鐘速度下讀寫，等待狀態為0。

四、總線矩陣學習

STM32G431RBT6總線矩陣如下圖所示。

• ICode/Bus 總線 ICode 中的 I 表示 Instruction，即指令。我們寫好的程序編譯之后都是一條條指令，存放在 FLASH 中，內核要讀取這些指令來執行程序就必須通過 ICode 總線，它幾乎每時每刻都需要被使用，它是專門用來取指令的。
• DCode/Bus 總線 DCode 中的 D 表示 Data，即數據，那說明這條總線是用來取數據的。我們在寫程序的時候，數據有常量和變量兩種，常量就是固定不變的，用 C 語言中的 const 關鍵字修飾，是放到內部的 FLASH 當中的，變量是可變的，不管是全局變量還是局部變量都放在SRAM中。因為數據可以被 Dcode 總線和 DMA 總線訪問，所以為了避免訪問沖突，在取數 的時候需要經過一個總線矩陣來仲裁，決定哪個總線在取數據。
• S-Bus 系統總線 系統總線主要是訪問外設的寄存器，我們通常說的寄存器編程，即讀寫寄存器都是通過這根系統總線來完成的
• DMA總線（Direct Memory Access）即直接存儲器訪問。主要用來傳輸數據，這個數據可以是某個外設的數據寄存存器，可以在SRAM，可以在內部的FLASH。
• AHB總線 （Advanced High performance Bus）高級高性能總線，主要用于內部的處理器，DMA，RAM，CORDIC，FMAC，DAC，ADC，CRC，GPIO等。
• APB總線（Advanced Peripheral Bus）外圍總線，主要用于定時器，比較器和各種通信接口等。

五、GPIO學習

STM32G431RBT6具有51個GPIO口可以進行使用。

GPIO可以配置為輸出模式（推挽輸出/開漏輸出），輸入模式（上拉/下拉），復用外圍器件模式，

• 推挽輸出和開漏輸出的區別：學習鏈接 ，**總結來說就是推挽輸出可以輸出高低電平，但是驅動能力不行，開漏輸出無法輸出高電平，需要外接上拉電阻，驅動能力強。
• 輸入模式：獲取IO口的寄存器狀態，通過配置上拉和下拉電阻，增強抗干擾能力。
• 復用模式：復用為某些外圍電路的專用IO，比如硬件IIC的SCL和SDA。

總結

本次學習和了解了STM32G431RBT6芯片上的片內資源大概和基礎的時鐘、總線和GPIO知識，希望大家可以一起學習+進步。

鑒于官方開發板售價過高，本人自己制作了一款藍橋杯嵌入式開發板，完全兼容官方的開發板，并且接下來會基于這款開發板進行學習和制作學習日志，到時候所拍實物圖片會與官方開發板略有不同，如果有意向一起學習的同學也可以私聊我加群互相學習，ps:找我低價買塊開發板自己學習也是可以的~ 。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的蓝桥杯嵌入式CT117E-M4学习笔记02-STM32G431RBT6芯片学习的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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