能详细地讲讲stm32该怎么学吗？

作为一个在嵌入式范畴摸爬滚打了好几年的老兵，我想分享一下我学习STM32的心路进程和方法论。坦白说，刚开始打仗STM32时，我也是一脸懵逼。机器专业结业的我转行做嵌入式，第一份工作被调剂到电子部门，实际却是做单片机开发，那段日子真是痛并快乐着。
近来我把这些年积聚的STM32学习经验整理成了一个《STM32实战快速入门》（点击直达）课程，包罗了从底子到实战的全套内容，15个实战项目手把手教学。不过先别急着去看课程，我想先系统地聊聊STM32该怎么学。
一、精确熟悉STM32

很多人一上来就急着写代码，这是最大的误区。STM32不是单纯的编程，而是软硬连合的产物。
我刚入行时，领导直接扔给我一块STM32F103开发板，说："一周后给我一个会跑马灯的demo。"我心想，不就是让几个LED灯闪耀吗？结果搞了三天都没跑起来，气得我差点摔板子。后来才发现，是我对STM32的认知出了问题。
STM32是ST公司(意法半导体)推出的一系列32位ARM Cortex-M内核微控制器，不是单一型号，而是一个巨大的家族。它们在性能、外设资源、存储容量等方面各有特点。最常见的入门级是STM32F1系列，其中F103更是"明星"型号。
二、必备的知识储备

学习STM32之前，你至少应该具备以下知识：
1. C语言底子

这是必不可少的，STM32的开发主要使用C语言。如果连指针、结构体都搞不清楚，那就别急着学STM32了，先把C语言补起来。
我当年从机器转行做嵌入式，C语言底子薄弱，结果写代码时经常出现莫名其妙的bug。有一次，我花了整整两天才发现是指针没有初始化导致的野指针问题。那种挫败感，现在想起来都觉得痛楚。
2. 数字电路和模拟电路知识

不需要醒目，但至少要了解基本的电子元器件和电路原理。例如，什么是电阻、电容、二极管、三极管，什么是上拉电阻和下拉电阻，什么是滤波电路等等。
记得我刚开始学习时，看到电路图上一堆符号就头大。后来我在《STM32实战快速入门》课程中专门加入了硬件底子知识模块，包罗怎样看原理图、怎样画原理图、怎样打板、底子数模电等内容，就是为了资助像我当月朔样的新手少走弯路。
3. 计算机构成原理

了解CPU、存储器、输入输出装备的基本概念和工作原理。STM32本质上是一个小型计算机系统，了解计算机构成原理有助于明白STM32的架构和工作方式。
4. 嵌入式系统底子

嵌入式系统与PC的区别、实时操作系统的概念、停止和轮询的区别等底子知识。
我从单片机到嵌入式Linux应用开发的变化过程中，这些底子概念帮了我大忙。它们就像是一张地图，让我在嵌入式的海洋中不至于迷路。
三、学习路线规划

阶段一：了解STM32架构和开发环境

首先，要搞清楚STM32的内部架构。ARM Cortex-M内核是什么？STM32的总线结构是怎样的？它的存储映射是怎么构造的？这些问题都要有一个大致的了解。
接着，熟悉开发环境。开发STM32有多种IDE选择，如Keil MDK、IAR、STM32CubeIDE等。新手建议使用Keil MDK，它在国内使用最广泛，资料也最丰富。
不过，我在课程中对峙不使用CubeMX这类代码生成工具，而是一行一行手写代码。为什么？由于只有这样，你才能真正明白STM32的寄存器配置和工作原理，而不是依赖工具生成的黑盒代码。学员们上完课后广泛反馈，虽然一开始比较痛楚，但后期开发服从和明白深度都大幅提拔。
阶段二：把握底子外设

STM32的强盛之处在于它丰富的片上外设资源。入门阶段，需要重点把握以下外设：
1. GPIO（通用输入输出口）

这是最底子的外设，用于控制LED、按键等简单装备。我建议至少要实现以下功能：

• LED闪耀（输出模式）
  
• 按键检测（输入模式）
  
• 外部停止（停止触发模式）
  

记得我刚学GPIO时，总是分不清推挽输出和开漏输出的区别。直到我在一个项目中需要用到IIC总线，才恍然大悟：开漏输出才能实现线与的功能！
2. 定时器

STM32的定时器功能极其强盛，可用于定时、PWM输出、输入捕获等。
把握定时器是一个坎，很多人卡在这里。我当年就是，看着数据手册上密密麻麻的寄存器和位定义，头都大了。后来我总结出一个方法：先明白定时器的基本工作原理，再去看具体的寄存器配置，事半功倍。
3. USART（通用同步异步收发器）

这是STM32与PC或其他装备通讯的基本方式。学会配置USART，实现串口收发数据，是必备技能。
我们公司有个项目就是用STM32做数据采集，然后通过USART发送给上位机。看似简单，但中心遇到了很多坑，比如串口停止吸收不完备、数据丢失等问题。这些实战经验，
4. ADC（模数转换器）

用于采集模拟信号，如温度、光照、电压等。
ADC的学习难点在于怎样提高采样精度和降低噪声影响。我在一个医疗装备项目中，就是由于ADC采样不稳固，导致数据波动较大，影响了诊断结果。后来通过过采样、滤波等技能解决了这个问题。这些经验，在我的课程中也有分享。
5. I2C和SPI

这两种是常用的通讯总线，用于STM32与各种传感器、存储器等外设通讯。
I2C总线学习的难点是时序和故障排除。我记得有一次，I2C总线死活通讯不成功，找了两天才发现是上拉电阻值选择不当导致的。SPI相对简单些，但多装备管理和高速传输时也有不少坑。
阶段三：系统进阶

当底子外设把握后，可以进入系统级的学习：
1. DMA（直接内存访问）

DMA可以在不占用CPU的情况下，实现内存与外设之间的数据传输，大大提高系统服从。
我在一个数据采集项目中，最初用停止方式采集ADC数据，CPU占用率高达70%。改用DMA后，CPU占用率降到了15%，系统响应更加灵敏。
2. 低功耗模式

STM32提供多种低功耗模式，如睡眠、停止、待机等。在电池供电的应用中，公道使用低功耗模式可以大大延伸电池寿命。
我做过一个可穿戴装备，使用STM32F103作为主控。最初电池只能用2天，后来优化低功耗计谋后，延伸到了7天，用户体验大幅提拔。
3. RTOS（实时操作系统）

对于复杂的嵌入式应用，引入RTOS可以简化任务管理、提高代码可维护性。常用的RTOS有FreeRTOS、RT-Thread、uC/OS等。
我从27岁进入外企后，打仗了更多复杂的嵌入式系统，险些都是基于RTOS开发的。学会在STM32上使用RTOS，是迈向高级嵌入式开发的关键一步。
虽然我的《STM32实战快速入门》（点击直达）课程主要聚焦在裸机编程上，但也包罗了一些RTOS的入门知识，为学员后续的深入学习打下底子。
阶段四：项目实战

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。再多的理论学习都比不上一个完备项目的实战经验。
我设计了15个实战项目，从简单的LED闪耀、按键控制，到复杂的WIFI控制、传感器数据采集与处置惩罚等，在实战中巩固所学知识。每个项目我都是一行一行代码手敲演示，没有使用CubeMX等代码生成工具，目的就是让学员真正明白STM32的工作原理。
我特别推荐以下几类项目：
1. 智能家居类

如温湿度监测、智能灯光控制、门窗状态监测等。我的课程中就有一个基于STM32和ESP8266的智能家居控制系统，可以通过手机APP远程控制家电。
2. 数据采集类

如工业参数监测、环境数据记录等。这类项目通常涉及多种传感器的数据采集和处置惩罚，能够综合运用ADC、I2C、SPI等外设知识。
3. 控制类

如简单的机器人、无人机控制系统等。这类项目对实时性要求高，能够锻炼停止处置惩罚和任务调度本领。
4. 通讯类

如无线数据传输、网络连接等。我在课程中专门讲解了怎样使用STM32控制ESP8266模块接入WIFI网络，实现物联网应用。
完成这些项目的过程中，会遇到各种各样的问题，这正是最宝贵的学习机会。我记得做智能家居项目时，遇到了ESP8266通讯不稳固的问题，排查了一周才发现是电源纹波过大导致的。这些实战经验，是任何书本上都学不到的。
四、学习资源推荐

1. 官方资料

ST官网的参考手册(Reference Manual)和数据手册(Datasheet)是必备资料。虽然是英文的，但里面的寄存器定义、功能描述最为正确。
我当年刚打仗STM32时，对着厚厚的参考手册直接懵了。后来养成了一个习惯：每学一个新外设，先通读一遍官方手册中相关章节，再去看教程和例程，这样学习服从大大提高。
2. 开发板和配套资料

选择一款好的STM32开发板至关重要。市面上有很多选择，如正点原子、野火、STM32F103最小系统板等。
3. 网络资源

B站上有不少优质的STM32教学视频，GitHub上也有各种开源项目可以参考。但品质参差不齐，建议选择口碑好的系列教程系统学习。
我的公众号中也分享了不少STM32学习资料和项目案例，感爱好的可以去看看。
4. 书籍推荐

• 《STM32F10xxx Cortex-M3编程手册》：这是官方的中文编程手册，比较详细。
  
• 《ARM Cortex-M3权威指南》：深入了解Cortex-M3内核的好书。
  
• 《嵌入式实时操作系统μC/OS-III》：学习RTOS的经典教材。
  

五、常见的学习误区

1. 过分依赖代码生成工具

STM32CubeMX等工具可以快速生成初始化代码，很多初学者一开始就使用这些工具，导致对底层寄存器和工作原理明白不深。
2. 只看不练

嵌入式开发是实践性极强的范畴，光看书、看视频是远远不敷的。必须动手实践，调试代码，解决问题，才能真正把握。
我的课程夸大动手实践，15个实战项目每一个都需要学员本身动手完成。我还提供学习交流群和个人答疑，确保学员在实践过程中遇到的问题能够得到及时解决。
3. 缺乏系统性学习

很多人学习STM32是为了解决某个具体问题，学完就放下，导致知识点零星。建议订定系统的学习计划，循规蹈矩。
4. 忽视硬件底子

很多软件背景的学习者往往忽视硬件知识，导致在调试过程中遇到硬件问题时束手无策。
记得我有个同事，软件本领很强，但对硬件一窍不通。有次项目中STM32不停不能正常工作，他排查了一天软件都没找到缘故起因，最后我看了一眼发现是晶振没焊好，典型的硬件问题。
在我的课程中，特别加入了硬件底子知识模块，包罗怎样看原理图、画原理图、怎样打板、底子数模电等内容，弥补这一广泛的短板。
六、进阶之路

学完STM32后，可以向哪些方向发展？
1. 深入ARM架构

可以学习更高级的ARM Cortex-A系列处置惩罚器，进军Linux嵌入式开发。我27岁进入外企后，就是从单片机开发转向了嵌入式Linux应用开发，薪资和技能水平都有了质的提拔。
2. 专注某个应用范畴

如汽车电子、医疗装备、工业控制等。我在外企的工作就是专注汽车电子范畴的嵌入式开发，这种专业化方向更容易成为行业专家。
3. 全栈物联网开发

连合云服务、移动APP开发，打造完备的物联网解决方案。我现在的公司业务之一就是提供物联网整体解决方案，这个方向远景广阔。
4. 嵌入式系统优化

如功耗优化、性能优化、安全加固等，成为嵌入式系统优化专家。
七、个人心得与建议

学习STM32这条路并不容易，但绝对值得。回顾我这些年的职业发展，从机器专业结业生到嵌入式开发工程师，再到创办本身的公司，STM32是我入行的基石。
如果你决定学习STM32，我有以下建议：
1. 持之以恒

嵌入式开发学习周期长，需要持续投入时间和精力。我从24岁开始打仗单片机，经过多年的积聚才有本日的成绩。不要期望短期内就能成为专家，要有长期主义的心态。
2. 多动手实践

光看不练是最隐讳的。建议准备一块开发板，跟着教程或课程一步一步实践。遇到问题不要怕，解决问题的过程就是最好的学习过程。
这我的课程中的15个实战项目，涵盖了从底子到高级的各种应用场景，每个项目都是我经心设计的，目的是让学员在实战中发展。
3. 培养调试本领

嵌入式开发中，调试是非常重要的环节。学会使用示波器、逻辑分析仪等工具，学会分析串口日记、调试信息，这些都是必备技能。
4. 关注社区和前沿技能

嵌入式范畴技能更新很快，要保持学习的热情，关注行业动态和新技能。我28岁开始写公众号，一方面是分享知识，另一方面也是逼本身持续学习。
5. 找到同舟共济的伙伴

学习的路上，有同伴一起前行会更有动力。我的课程配套有学习交流群，学员们可以相互讨论、解答问题，我也会在群里定期分享行业动态和进阶知识。
结语

STM32学习是一段充满挑战但也充满成绩感的旅程。它不仅能让你把握一项实用技能，还能培养你的逻辑头脑和问题解决本领。
如果你是嵌入式开发的新手，希望我的经验分享能给你一些启发和资助。如果你想系统学习STM32，可以思量我的《STM32实战快速入门》（点击直达）课程，15个实战项目手把手教学，包罗从GPIO到WIFI的全套内容，还赠送开发板和我的个人答疑服务。
学习的道路没有捷径，唯有实事求是，持之以恒。愿大家都能在嵌入式开发的道路上找到属于本身的精彩!

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