[STM32F4]
探索 STM32F407 的强大性能与实践
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电梯直达
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万图
发表于 2025-1-11 07:45
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STM32F, STM32, STM, STM32F4, ST, 单片机, stm32g0
STM32F407 是一款性能强大的微控制器，适用于多种嵌入式应用。本文将介绍 STM32F407 的基本功能，并通过一个简单的 PWM 控制 LED 的示例代码，带你入门这一强大的 MCU。
STM32F407 的主要特性STM32F407 属于 ST 的 Cortex-M4 系列微控制器，具有以下核心特性：
主频高达 168 MHz高达 1 MB 的 Flash 和 192 KB 的 SRAM丰富的外设接口，包括 I2C、SPI、UART、CAN、USB OTG 等支持多个定时器，适合实时控制应用提供硬件 DSP 和 FPU 支持，增强信号处理能力
开发环境搭建在开始编写代码之前，需要搭建 STM32 的开发环境：
安装 Keil 或 STM32CubeIDE。下载并安装 STM32CubeMX，用于生成外设初始化代码。配置好开发板（例如，STM32F4 Discovery）。
实践案例：使用 PWM 控制 LED下面是一个简单的案例：通过定时器产生 PWM 信号来调节 LED 的亮度。
硬件连接将 LED 的正极连接到 STM32F407 的某个定时器输出引脚（例如，PA8，TIM1_CH1），负极通过电阻接地。
软件实现以下是完整的代码实现：
复制#include "stm32f4xx.h"
// 初始化 TIM1 用于 PWM 输出
void TIM1_PWM_Init(void) {
// 使能 TIM1 和 GPIOA 时钟
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_TIM1EN;
RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIOAEN;
// 配置 PA8 为复用功能 TIM1_CH1
GPIOA->MODER &= ~GPIO_MODER_MODER8;
GPIOA->MODER |= GPIO_MODER_MODER8_1; // 复用模式
GPIOA->AFR[1] |= (0x01 << GPIO_AFRH_AFSEL8_Pos); // AF1: TIM1
// 配置 TIM1
TIM1->PSC = 168 - 1; // 设置预分频器 (时钟频率为 1 MHz)
TIM1->ARR = 1000 - 1; // 自动重装值 (PWM 频率为 1 kHz)
TIM1->CCR1 = 500; // 初始占空比为 50%
TIM1->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1M_1 | TIM_CCMR1_OC1M_2; // PWM 模式 1
TIM1->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1PE; // 输出比较预装载使能
TIM1->CCER |= TIM_CCER_CC1E; // 使能通道 1 输出
TIM1->BDTR |= TIM_BDTR_MOE; // 主输出使能
// 启动计数器
TIM1->CR1 |= TIM_CR1_CEN;
}
// 主函数
int main(void) {
// 初始化 PWM
TIM1_PWM_Init();
while (1) {
// 简单循环，调整占空比
for (int i = 0; i <= 1000; i++) {
TIM1->CCR1 = i; // 调整占空比
for (int j = 0; j < 10000; j++); // 延时
}
for (int i = 1000; i >= 0; i--) {
TIM1->CCR1 = i;
for (int j = 0; j < 10000; j++);
}
}
}
代码解析时钟配置：使能 TIM1 和 GPIOA 的时钟。GPIO 配置：将 PA8 配置为复用功能，连接 TIM1_CH1。TIM1 初始化：设置预分频器和自动重装值，生成 1 kHz 的 PWM 信号。循环占空比调整：通过循环改变 TIM1->CCR1 的值，从而动态调节 LED 的亮度。
注意事项确保使用的引脚支持定时器输出功能。如果 LED 的亮度没有变化，检查时钟是否正确配置，以及 GPIO 引脚是否正确连接。
结论STM32F407 的强大之处在于其高性能和丰富的外设支持。通过这个简单的案例，我们看到了它在 PWM 应用中的潜力。结合硬件 DSP 和多种通信接口，STM32F407 可以胜任从简单控制到复杂信号处理的多种任务。
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沙发
公羊子丹
发表于 2025-1-11 07:45
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只看该作者
这篇文章写得太详细了，正好我也想用 STM32 做 PWM 项目！
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板凳
周半梅
发表于 2025-1-11 07:45
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STM32F407 确实很强大，用在信号处理上也有很大优势！
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地板
帛灿灿
发表于 2025-1-11 07:45
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小白刚入门 STM32，这个案例让我对定时器有了基本的了解
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5楼
童雨竹
发表于 2025-1-11 07:46
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之前用过 STM32F103，看到 F4 系列性能这么强，感觉需要升级了！
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6楼
Wordsworth
发表于 2025-1-11 07:46
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写得很清楚，尤其是时钟和 GPIO 的配置部分，学到了。
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7楼
Bblythe
发表于 2025-1-11 07:46
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这代码的占空比调节挺有趣的，能直接控制亮度变化！
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8楼
Pulitzer
发表于 2025-1-11 07:46
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STM32CubeMX 确实省了很多初始化代码的时间，强烈推荐！
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9楼
Uriah
发表于 2025-1-11 07:47
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STM32 的 PWM 应用真的很广泛，比如可以控制电机的速度。
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10楼
Clyde011
发表于 2025-1-11 07:47
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我觉得可以补充点调试时遇到的问题，可能会更实用
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