单片机开发模式
1.汇编操作寄存器。执行效率高。编写难度大，移植性差。
2.使用C语言操作寄存器。执行效率适中。编写效率低，移植性差。
3.使用库开发
标准库，执行效率稍低，但是编写效率高，移植性稍高
标准库是ST公司最早发布的固件库，对STM32芯片进行了完整的封装，覆盖了对应的外设的所有功能。它的缺点就是，它是针对某款 STM32型号设计的，可移植性差，例如，F1系列的库和F4系列的库是不同的，但是在F1系列中还是可以通用的
HAL库，执行效率稍低，但是编写效率高，移植性好
HAL库是近几年官方极力推荐的库，覆盖了全系列的芯片，可以说HAL库就是用来取代标准库的，相对标准库，HAL库有着更高的抽象、整合水平，它的API更多的集中关注在外设的公共函数功能，HAL库的移植性好，它在STM32中的通用性很强
1.1认识GPIO
GPIIO即通用输入/输出接口，用于感知外部信号（输入模式）和控制外部设备（输出模式）
·简单模块：LED，按键，蜂鸣器，温度传感器，使用一个GPIO就能完成数据的传输/控制
·复杂一点的模块OLED，FLASH，六轴传感器需要多个引脚组成“协议”传输数据，USART,IIC,SPI等协议
·MCU单片机大都采用引脚复用模式也就是一个GPIO，可以直接控制它输出高低电平，也可以设置为某个协议的引脚之一。此外，一些MCU的引脚，还能设置为ADC模式读取模拟信号，或者设置为DAC模式输出模拟信号
系统架构
1.2IO八种工作模式
GPIO结构图
1.STM32 IO工作模式
输出模式有四种：推挽输出，开漏输出，复用推挽，复用开漏
输入模式有四种：上拉输入，下拉输入，浮空输入，模拟输入
输出模式
1.推挽输出
让输出控制变成了VDD/VSS输出，使得输出电流增大
提高了输出引脚的驱动能力，提高了电路的负载能力和开关的动作速度
推挽输出模式下，P-MOS和N-MOS均有效，STM32对IO具有绝对的控制权，引脚可以输出高低电平
·当输出数据寄存器写1，上管导通，下管断开，输出控制接到VDD，输出为高电平
·当输出数据寄存器写0，上管断开，下管导通，输出控制接到VSS，输出为低电平
2. 开漏输出
推挽输出可以直接输出高电平，而开漏输出需要外接上拉电阻才能输出高电平
特性：
·利用外部电路驱动能力
·实现电平转换
·方便实现“逻辑与”功能
开漏输出模式下，P-MOS无效，N-MOS有效，只有低电平有驱动能力，高电平无驱动能力，引脚只能输出低电平，可以作为通信协议的驱动方式如I2C通信的引脚，使用开漏输出模式
·当输出数据寄存器写1，P-MOS断开，输出控制相当于断开，也就是高组态
·当输出数据寄存器写0，N-MOS导通，输出控制接到VSS，输出为低电平
3.复用推挽/复用开漏输出
GPIO除了作为通用输入输出引脚以外，还可以作为片上外设（USART,IIC,SPI）专用引脚，即一个引脚可以有多种用途，但是同一时刻一个引脚只能使用复用功能中的一个
当引脚设置为复用功能的时候，可以选择复用推挽模式或者复用开漏模式，在设置为复用开漏模式时，需要外接上拉电阻
输入模式：
1.上拉输入
VDD经过开关，上拉电阻，连接外部I/O输入信号时，默认输入高电平
2.下拉输入
VSS经过开关，下拉电阻，连接外部I/O输入信号时，默认输入低电平
3.浮空输入
两个上下拉电阻开关均断开，没有上拉也没有下拉，I/O引脚直接连接TTL肖特基触发器，此时，I/O引脚浮空，读取的电平是不确定的，外部信号是什么电平，MCU引脚就输入什么电平，MCU复位上电后，默认为浮空输入模式
4.模拟输入
上下拉电阻和TTL肖特基触发点均断开，引脚信号直接连接模拟输入，实现对外部信号的采集
2.GPIO的输出速度
STM32的/O引脚工作再输出模式下时，需要配置I/O引脚的输出速度，该输出速度不是输出信号的速度，而是I/O口驱动电路的响应速度。
STM32提供了三个速度：2MHZ,10MHZ,50MHZ
实际开发过程中需要结合实际情况选择合适的响应速度，以兼顾信号的稳定性和低功耗
·当设备为高速时，功耗大，噪声大，电磁干扰强
·当设备为低速时，功耗低，噪声小，电磁干扰弱
简单外设，比如LED灯，蜂鸣器建议使用2MHZ的输出速度
而复用为IIC，SPI等通信信号时，建议使用10MHZ或50MHZ以提高响应速度。
时钟：
在嵌入式系统中，时钟是微控制器（如STM32）的“心跳”，其作用类似于人体心脏为全身供血。时钟信号的稳定性和配置直接影响芯片的性能、功耗和外设功能。STM32芯片上电后默认使用内部低速时钟（如HSI=8MHz），但实际应用场景往往需要更高的性能或更精确的时钟源。初始化时钟的目的是根据需求重新配置时钟树，确保系统工作在最佳状态
硬件介绍
1.继电器
1.1工作原理
继电器是一个电控开关，工作原理基于电磁感应，继电器包括一个电磁线圈和一组触点。常用于控制高电流或者高电压的电路，例如自动控制原理，电力系统和自动化设备当中，由于可靠性和电气隔离的特性可以实现小电流控制大电流，用途广泛。
2.继电器的引脚说明
2.继电器的引脚说明
1.VCC(+):供电正极，连接此引脚到电源，以提供继电器所需的电流
2.GND(-):地，连接此引脚到电源的负极或者地。
3.IN:控制输入信号，通常用于连接控制信号，当该信号变化，继电器切换状态。
4.COM (common):公共端，通常是中间的触点，与常开或常闭触点相连。
5. NO(Normally Open):常开接口，继电器吸合前悬空，吸合后于COM连接。
6. NC(NormallyClosed):常闭接口，继电器吸合前与COM连接，吸合后悬空。
2.震动传感器
1.震动传感器工作原理
震动传感器黑色震动检测传感器，工作时电源LED灯常量，震动信号检测LED灯发生震动的时候会保持亮的过程。正常工作模块DO口输出高电平震动瞬间DO口输出低电平，用于各种震动触发作用，防盗报警，智能小车，电子积木灯等。
2.震动传感器硬件引脚接线
1.VCC:接到板了电源的5V或者3.3V
2.GND:地，连接到板子电源的负极或者GND
3.DO: 数字信号输出口，可以与单片机相连检测环境是否发生震动
3.震动传感器软件开发流程
·初始化系统
初始化震动传感器D0相连的单片机引脚时钟
初始化震动传感器DO相连的单片机引脚输入配置
·检测震动控制LED灯
3.433M无线模块
1.工作原理
数据发射模块的工作频率为315M，采用声表谐振器SAW稳频，频稳稳定度极高，当环境在-25 - +85度之间变化时，频飘仅为3ppm。接收到信号，接收模块对应针脚输出高电平，有D0,D1,D2,D3,对应遥控器四个按键A/B/C/D
2.引脚接线
1.供电正极，连接此引脚到电源5V，以提供433M无线模块所需的电流
2.GND(-):地，连接此引脚到电源的负极或者地。
3.D0-D4:连接控制输入信号通常用于连接控制信号，当按键变换控制外设信号
3.433M控制灯软件开发流程
·初始化系统
初始化433M D0-D4引脚对应的GPIO外设时钟
初始化433M D0-D4引脚配置
433M按键控制外设
小项目：震动传感器控制继电器控制灯
#include "stm32f10x.h"
#include "relay.h"
void Relay_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef Relay_Init;//配置继电器结构体
GPIO_InitTypeDef Shake_Init;//配置震动传感器结构体
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//初始化APB2下的GPIOA时钟
Relay_Init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //设置模式为推挽输出
Relay_Init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //设置为PA2引脚
Relay_Init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;//输出速度为10MHZ
GPIO_Init(GPIOA, &Relay_Init ); //初始化继电器结构体
Shake_Init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置模式为上拉输入
Shake_Init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; //设置为PA3引脚
GPIO_Init(GPIOA, &Relay_Init ); //初始化震动传感器结构体
}在.h文件声明该初始化函数过后，去主函数调用并编写控制灯亮的函数
//简单延时函数
void delay(uint16_t time)
{
uint16_t i = 0;
while(time --)
{
i = 12000;
while(i--);
}
}
int main()
{
Relay_Init(); //调用初始化函数
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);//先让LDE处于灭的状态
while(1)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_3) == 0)//如果PA3输入低电平
{
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2); //LED亮
delay(1000); //延时大约1s
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); //LED灭
delay(1000); //延时大约1s
}
else
{
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);
}
}
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