《STM32微控制器应用》 习题解答

项目1课后习题1.STM32单片机的电源电压供电范围是_1.8V~3.6V。2.STM32F407ZGT6单片机的系统时钟最高频率为_168MHz__。3.STM32单片机的JLINK下载器连接目标板的工作模式有JTAG模式和_SWD_模式。4.国内有哪些公司生产基于ARM-Cortex内核的32位的单片机？答：华大半导体HC32系列单片机产品，主要内核：Cortex-M0,M0+,M3,M4,M23,M33；兆易创新GD32系列单片机产品，主要内核：Cortex-M3,M4,M23,M33，以及基于RISC-V内核的产品；中科芯，主要内核：Cortex-M0,M3,M4等；航顺芯片,主要内核：Cortex-M0,M3,M4,M7;复旦微电子,主要内核：Cortex-M0,M3等;国民技术,主要内核：Cortex-M0,M4,M7;雅特力科技,主要内核：Cortex-M4（主频最高可达250MHz）;澎湃微电子,主要内核：Cortex-M0,M3;芯海科技,主要内核：Cortex-M0,M3;赛元微电子,主要内核：Cortex-M0;灵动微电子,比亚迪半导体,华芯微特、致象科技等。5.STM32407ZET6单片机的Flash存储器地址范围是0x0800000~0x080FFFFF_。项目2课后习题STM32单片机系统启动后，在执行main函数之前先行了哪个函数？实现了什么功能？答：STM32单片机系统启动后首先执行SystemInit函数，完成下述功能：1）完成了时钟系统初始化，复位时钟配置、使能内部高速时钟，可使能外部高速时钟，使能内部、外部低速时钟；配置锁相环PLL的参数，配置时钟树。2）Flash存储器接口配置，设置Flash等待周期，使能预取缓冲，使能指令缓存和数据缓存。3）向量表重定位，配置向量表偏移寄存器（VTOR），默认指向Flash起始地址（0x08000000），如果应用需要，可重定位到RAM或其他地址。4）

FPU（浮点单元）初始化（仅限Cortex-M4/M7等支持FPU的型号），使能FPU协处理器访问权限，设置FPU上下文自动保存/恢复。5）

系统内核配置，配置SysTick定时器（有时在启动文件中完成），设置中断优先级分组（有时在用户代码中完成）。2.USE_STDPERIPH_DRIVER宏的作用是什么？答：使用标准外设库文件。3.STM32单片机系统启动文件能是否可以不添加到CORE组内？是否可以加到其他组内？答：STM32的启动文件完全可以不放在CORE组内，也可以添加到其他组内。4.CMSIS对使用STM32单片机的用户有哪些优点？答：CMSIS（CortexMicrocontrollerSoftwareInterfaceStandard）对STM32用户提供了诸多关键优势，显著简化了开发流程并提高了代码的可移植性和可维护性。1）CMSIS标准提供了统一的处理器访问接口，提供标准化的方式访问Cortex-M内核特性。2）CMSIS标准提供了统一的启动和初始化。3）CMSIS标准实现了内核外设访问标准化。4）CMSIS标准实现了跨平台兼容性，一份代码可在不同厂商的Cortex-M芯片上运行。5）CMSIS标准提供了丰富的软件组件，在CMSIS-DSP库中提供优化的数字信号处理函数，在CMSIS-NN库中提供神经网络推理库函数，6）实现了调试和跟踪支持。5.当使用16MHz外部晶振时钟时，HSE作为锁相环的时钟输入，如何设置锁相环的参数，使锁相环输出168MHz的时钟。根据公式fPLLCLK=fHSE×项目3课后习题I/O端口作为输出端口时，采用推挽驱动的优点有哪些？答：驱动能力强，高低电平明确稳定，开关速度快，信号质量好，无需外部上拉电阻，静态功耗低，抗干扰能力强。I/O端口作为输出端口时，是否可以直接接地或接电源？答：不可以直接接电源或接地，当I/O端口直接接地，I/O端口输出高电平时，会形成短路；当I/O端口直接接电源，/O端口输出低电平时，会形成短路。GPIO端口作为输入端口时，外部引脚是否必须接上拉电阻或下拉电阻？答：可以不外接上拉电阻或下拉电阻，可以通过配置选择IO端口内部的上拉电阻或下拉电阻。I/O端口作为按键输入时，是否可以在按键的输入引脚与接地之间连接100μF的电容进行滤波消抖？答：不可以，100μF的电容容量太大，按键按下和松开后由于电容的充放电时间较长，导致按键按下后电平不能够快速变化，硬件单片机对按键的检测和响应速度，导致的结果是每次按键按下时间较长才能响应按键功能。5.如何设计两个I/O按键同时按下的检测与处理设计功能？答：在检测第一个I/O按键时，确定按下后同时检测第二个IO按键是否按下，如果同时检测到两个按键都按下则执行两个按键同时按下的响应功能函数；同样在检测到第二个I/O按键时，确定按下后同时检测第一个IO按键是否按下，如果同时检测到两个按键都按下则执行两个按键同时按下的响应功能函数。项目4课后习题一、简单题1.STM32F407ZGT6的内核中的中断包括哪几种？答：ARMCortex-M4定义了16个系统异常，编号为1-16（其中0为保留），1．复位（Reset）2．不可屏蔽中断（NMI）、3.硬件错误（HardFault）、4.内存管理错误（MemManage）、5.总线错误（BusFault）、6.使用错误（UsageFault）、保留（7-10）11.SVCall12.调试监视器（DebugMonitor）保留（13）14.PendSV15.系统节拍定时器（SysTick）2.EXTI5~EXTI9采用同一个中断向量，在中断响应程序中如何进行区分？答：在中断响应函数中查询中断线标志位，调用EXTI_GetFlagStatus函数，通过分别输入EXTI_Line5~EXTI_line9参数，当函数返回值为真则对应用的中断线产生了中断申请。二、判断题1.抢占优先级值越小则意味着优先级越高。（√）2.每个STM32单片机内核的中断相同。（ｘ）解析：当使用的是相同ARMCortex-M内核的STM32（例如都是Cortex-M4），那么上述这些内核中断的编号、功能和行为是完全一致的。3.外部中断线EXTI0可以设置为上升沿触发中断，但不能同时设置为上升沿和下降沿触发中断。（ｘ）4.STM32单片机的不同型号NVIC的数量可能会不同。（√）项目5课后习题一、判断题1.当使用外部输入时钟信号作为输入时钟时，外部输入时钟信号频率没有限制。（ｘ）2.定时器捕获/比较通道之间互相独立，可以设置为不同的功能而互相不影响。（√）3.如果定时器的PWM模式设置为模式1，在PWM输出模式高电平有效时，占空比越大则驱动的外部设备的输出功率越大。（√）4.单片机的PWM输出通常需要外接驱动电路才能驱动外部设备，其主要原因是单片机的驱动能力有限。（√）二、填空题1.通用定时器TIM3的CNT最大计数值为___65535（216-1）___,通用定时器TIM5的最大计数值为_4294967295（232-1）___。2.当APB1频率为42MHz,APB2频率为84MHz时，若定时器TIM1、TIM4使用内部时钟信号，且预分频寄存器内容都为0，则定时器TIM1的CNT计数时钟频率为__168MHz__，TIM4的CNT计数时钟频率为__84MHz__。3.定时器TIMx的PWM功能设置为边沿对齐模式且处于PWM模式1，有效电平状态为高电平，当TIMxCNT的计数值小于TIMxCCRx的值时，PWM引脚输出___高____电平。项目6课后习题一、填空题1.串口通信按收发形式可以分为单工、半双工、全双工，STM32F407ZGT6单片机的串口USART1是_全双工_。2.STM32F407ZGT6单片机的串口USART1工作在异步通信模式下，且PA9和PA10在设置为串口发送和接收引脚时，引脚在初始化时工作模式应设置为__GPIO_Mode_AF__。3.STM32F407ZGT6单片机的串口USART1的硬件时钟为__APB2_。二、判断题1.不同频率的串口可以进行通信。（ｘ）2.RS-232设备不能与TTL通信接口设备直接连接，需要进行电平转换。（√）3.不同设备进行同步通信时需要同步时钟信号。（√）三、编程题1.编写串口接收程序，串口接收到ASCII字符“m”点亮LED4,再次接收字符“m”时LED4熄灭，实现LED4状态循环的改变。程序代码如下：voidUSART1_IRQHandler(void){ u16Receive_Data; if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE)) { Receive_Data=USART_ReceiveData(USART1); switch(Receive_Data) { case'm':LED4_TOOGLE; default:break; } }}编写串口发送函数Usart1_Send_Bytes(u8Send_Number,char*Send_Data),第一个参数为发送的数据字节数，第二个参数为发送的字符型数组的地址。程序代码如下：voidUsart1_Send_Bytes(u8Send_Number,char*Send_Data)｛while(Send_Number>0){while(!USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE));USART_SendData(USART1,*Send_Data);Send_Data++;Send_Number--;}｝项目7课后作业一、填空题1.STM32F407ZGT6单片机的A/D转换最多有16_路常规转换通道和_4_路注入转换通道。2.STM32F407ZGT6单片机的A/D时钟最高频率不能超过_36__MHz。3.当STM32F407ZGT6单片机的PA1作为ADC1的A/D转换输入端口时，该引脚的工作模式应当设置为_GPIO_Mode_AN__。4.当A/D转换的参考电压为3.3V，且A/D转换精度为12位时，如果AD转换的结果为2047，则A/D转换的输入电压值约为_1.65__V。5.STM32F407ZGT6单片机的AD转换电源供电控制位是_ADON__。6.在STM32F407ZGT6单片机的AD转换控制器寄存器中,当常规A/D转换