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source: "STM32学习笔记(三教程综合) — 环境搭建与GPIO详解"
author: "铁头山羊 / 江协科技 / STM32 HAL库入门"
date: 2026-07-09
url: ""
created: 2026-07-09
updated: 2026-07-09
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# 三教程综合 STM32 入门笔记

## 来源

基于三个教程系列的 ASR 转录文本与配套源码整理：

- **铁头山羊 HAL 库教程**（B站）：CubeMX + HAL 库为主，偏原理讲解，GPIO 输出速度与 EMI 讲解深入
- **江协科技标准库教程**（B站）：标准库（StdPeriph）为主，工程模板、Delay 模块（SysTick 寄存器操作）、LED/Key/Buzzer/LightSensor 模块化代码
- **STM32 HAL库入门**（B站）：CubeMX 图形化配置演示，闪灯/按钮实验

## 新增原始笔记

位于 `raw/Joplin/嵌入式+Linux/STM32学习笔记(三教程综合)/`：

### Note 1：`STM32-环境搭建与工程模板.md`

完整覆盖：
- STM32 vs 51 差异对比（铁头山羊第一课核心观点：零基础可直接学 STM32）
- Keil MDK 安装（含 Device Pack、注册授权、ST-Link 驱动）
- CubeMX + HAL 库方案定位
- 项目五目录结构（Start/User/Hardware/Library/System）
- `stm32f10x_conf.h` 外设开关机制
- 启动文件选择（MD/LD/HD）
- Delay 模块（SysTick 寄存器操作原理：LOAD/VAL/CTRL/COUNTFLAG）
- main.c 模板（标准库八字诀：时钟→结构体→配置→初始化）
- 3 种 GPIO 电平操作方法
- 标准库 vs HAL 库对比表格
- 烧录方法（ST-Link SWD、FlyMcu 串口 ISP、bootloader 擦除恢复）
- GPIO 初始化寄存器级原理（CRL/CRH 分析）
- 常见问题排查表

### Note 2：`STM32-GPIO详解.md`

完整覆盖：
- GPIO 内部结构框图（P-MOS/N-MOS/ODR/IDR/I/O Pad）
- 8 种工作模式详解（附 P-MOS/N-MOS 状态表）
  - 4 种输出：推挽、开漏、复用推挽、复用开漏
  - 4 种输入：浮空、上拉、下拉、模拟
- 推挽 vs 开漏对比（含线与能力、电平兼容）
- 输出速度详解（2/10/50MHz、上升/下降时间、EMI 关系、选型建议）
- CRL/CRH 寄存器 MODE 位含义
- LED 驱动代码（低电平点亮电路原理、模块化 LED.c、LED 闪烁、LED 流水灯）
- HAL 库等效 API 对照表
- 蜂鸣器模块代码
- Key 模块（上拉输入 + 延时消抖 + 等待松手）
- 光敏传感器控制蜂鸣器
- 8 种输入模式选择指南
- 常见误区纠正（速度、上拉下拉、开漏、浮空等）

### Note 3：`STM32学习笔记(上)-UART串口通信.md`

完整覆盖：
- 串行 vs 并行、同步 vs 异步通信概念
- UART 数据帧结构（起始位/数据位/校验位/停止位）
- 波特率与位时序
- TX/RX 交叉连接
- STM32 USART 模块结构、GPIO 引脚配置（PA9/PA10）
- CubeMX 配置与标准外设库初始化
- 轮询发送（TXE/TC 标志位）
- 发送字节/数组/字符串/数字
- printf 重定向（fputc + MicroLIB）与自封装 Serial_Printf
- 中断接收（RXNE 中断 + NVIC 配置）
- 接收标志位与数据变量、回传实验
- 中断进阶：命令解析控制 LED 可变间隔闪烁
- 常用问题：波特率不一致、TX 接 TX、MicroLIB、接收丢数据、电平转换

### Note 4：`STM32学习笔记(中)-I2C通信.md`

完整覆盖：
- I2C 总线结构（SCL/SDA/上拉电阻）
- 开漏输出与线与逻辑、I2C vs UART 对比
- 起始/停止条件、数据帧格式、ACK/NACK
- 速度模式（SM 100kHz / FM 400kHz）
- STM32 I2C 外设配置（引脚/重映射/复用开漏/时钟）
- 内部结构框图与关键标志位（SB/ADDR/AF/TXE/BTF/RXNE/BUSY）
- 硬件 I2C 写数据完整流程（等待空闲→起始位→寻址→发数据→停止位）
- ADDR 清零规范（先读 SR1 再读 SR2）
- 硬件 I2C 读数据流程（重复起始位 + NACK 结束）
- 软件 I2C GPIO 模拟实现（Start/Stop/SendByte/RecvByte/Ack）
- MPU6050 六轴传感器驱动（寄存器读写、初始化、数据读取）
- 硬件 vs 软件 I2C 对比表格
- 常见问题：总线锁死、上拉电阻、地址冲突

### Note 5：`STM32学习笔记(下)-SPI通信.md`

完整覆盖：
- SPI 四线制（SCLK/MOSI/MISO/NSS）与一主多从结构
- 全双工数据交换机制（16 位环形移位寄存器）
- CPOL/CPHA 定义的 4 种时序模式详解
- MSB First vs LSB First
- STM32 SPI 外设配置（CubeMX 全双工主机模式/软件 NSS/波特率计算）
- 标准外设库初始化代码
- HAL 库 API：HAL_SPI_Transmit / Receive / TransmitReceive
- NSS 手动控制与接收缓冲区初值 0xFF 要点
- W25Q64 Flash 存储结构（块/扇区/页）
- W25Q64 指令集：写使能(0x06)、扇区擦除(0x20)、页编程(0x02)、读数据(0x03)、读 ID(0x9F)
- 等待忙（状态寄存器 BUSY 位查询 + 超时保护）
- 完整实验：LED 状态保存与恢复（按钮控制 + Flash 存储，断电不丢失）
- 软件 SPI GPIO 模拟实现（Start/Stop/SwapByte 模式 0）
- 硬件 vs 软件 SPI 对比表格
- 常见问题：NSS 未拉低、模式不匹配、忘记写使能、跨页写入、擦除时间长

## 与现有 wiki 的关系

- 现有 [[STM32-环境搭建]]、[[STM32-GPIO]] 是精炼的 wiki 摘要层
- 现有 [[STM32-中断系统]]、[[STM32-时钟系统]]、[[STM32-定时器]]、[[STM32-I2C]]、[[STM32-ADC]]、[[STM32-DMA]]、[[STM32-PWR]]、[[STM32-BKP与RTC]]、[[STM32-WDG]]、[[STM32-FLASH]] 是 wiki 综合笔记
- 这 11 篇原始笔记是更详细的课程级笔记，保留了教师的讲解顺序和示例代码
- 现有 [[source-jiangxie-stm32]]、[[source-hal-library-best]]、[[source-tietoushanyang]] 是单教程来源摘要
- 本文是三个教程的综合型原始笔记集合，可直接作为 wiki 的补充参考来源