فیلم آموزش GPIO در STM32 – جلسۀ 2 آموزش STM32

فیلم آموزش GPIO در STM32 جلسۀ دوم فیلم آموزش ARM STM32 مقدماتی یوبرد است. در این جلسه، واحد GPIO میکروکنترلرهای STM32 سری F1 را مورد بحث و بررسی قرار می دهیم. منظور ما از میکروکنترلرهای STM32 سری F1 یا STM32F1، میکروکنترلرهای STM32F101/2/3/5/7xx است. اگر LED یا رله را ساده ترین المانی فرض کنیم که می توانیم آن را با میکروکنترلر راه اندازی کنیم، باید با واحد GPIO آن را روشن و خاموش کنیم. بنابراین واحد GPIO معمولاً اولین واحد میکروکنترلر است که آن را می آموزیم. در میکروکنترلرهای ARM STM32، واحد GPIO کمی پیچیده تر از میکروکنترلرهای دیگری مثل میکروکنترلرهای AVR است. در سری F1، نسبت به سری های دیگر، عملکردهای دیگر یعنی AFIO، با GPIO به نحو دیگری در هم آمیخته اند. و کلاً موضوع AFIO در GPIO دارای پیچیدگی است. بنابراین لازم است که با بیان مقدمات و مباحث تئوری و تشریح نمونه کدهایی، مبحث GPIO را به طور کامل بررسی کنیم. در آموزش GPIO در میکروکنترلرهای STM32F1، از بیان جزئیات دوری نمی کنیم. و مطالب و نمونه کدها را با بررسی جزئیات، تشریح می کنیم. در ادامه به موضوعات مطرح شده در این جلسۀ آموزش میکروکنترلرهای ARM STM32 مقدماتی یوبرد می پردازیم.

راه اندازی سون سگمنت با STM32

اتصال رله به میکروکنترلر

فیلم آموزش میکروکنترلرهای AVR مقدماتی

فیلم آموزش آردوینو مقدماتی

تصویر 1 – آموزش میکروکنترلرهای ARM STM32، آموزش GPIO در میکروکنترلرهای STM32

سرفصل های فیلم آموزش GPIO در STM32

موضوعات مورد بحث فیلم آموزش GPIO در STM32 عبارتند از:

• تعریف GPIO و مقدمه ای از آن: در این بخش از آموزش GPIO در میکروکنترلرهای ARM STM32 به تعریف پورت IO و GPIO، پورت IO در AVR، و توضیح AFIO می پردازیم.
• مدهای GPIO: در میکروکنترلرهای ARM STM32، برای GPIO مدهای مختلفی وجود دارد. در این قسمت از فیلم آموزش ARM STM32 ابتدا دربارۀ پول آپ (Pull-up) و پول دون (Pull-down) و Open-drain و Push-pull صحبت می کنیم. سپس به آموزش GPIO STM32 می رسیم و به بررسی تعاریف و عبارات و اصطلاحات مرتبط با GPIO می پردازیم.

تصویر 2 –  شبیه سازی برای آموزش STM32، مباحث مقدماتی GPIO (مفهوم پوش پول و Open-drain)

• بلوک دیاگرام GPIO و مدهای GPIO در STM32F1: بلوک دیاگرام GPIO میکروکنترلرهای STM32F1، موضوع این بخش جلسۀ دوم فیلم آموزش STM32 هستند. در این بخش حین بررسی بلوک دیاگرام GPIO، به مدهای GPIO در STM32F1 نیز می پردازیم.
• مباحثی مربوط به GPIO در STM32F1 و مقایسه با برخی میکروکنترلرهای دیگر: توضیحاتی دربارۀ رجیسترها، مقایسۀ مدهای ورودی/خروجی با میکروکنترلرهای AVR و LPC7xx و … را در این بخش از فیلم آموزش GPIO در STM32 می آوریم.
• بررسی AFIO و مطالب مربوط به GPIO در آن: AFIO یا Alternate-function IO به مفهوم عملکردهای دیگر پایه های ورودی/خروجی میکروکنترلر است. عملکردهای دیگری که مربوط به واحدهای داخلی میکروکنترلر هستند. در این بخش از فیلم آموزش ARM STM32 به بررسی AFIO می پردازیم.
• تشریح رجیسترهای GPIO در STM32 و رجیسترهای دیگر مرتبط با GPIO: در این بخش از جلسۀ GPIO آموزش STM32 به تشریح رجیسترهای واحد GPIO، بررسی مختصر رجیسترهای AFIO و تشریح رجیسترهای مرتبط دیگر می پردازیم.
• تشریح نمونه کدهای GPIO: نمونه کدهایی برای راه اندازی رجیستری GPIO در STM32 و نمونه کدهایی هم برای راه اندازی GPIO در STM32 با HAL.

دانش نسبت به راه اندازی GPIO در STM32 به نوعی پیش نیاز یادگیری برخی دیگر از واحدهای داخلی این میکروکنترلرهاست. چرا که برای راه اندازی واحدهای داخلی که ورودی/خروجی دارند، باید با راه اندازی GPIO، مد پایه های ورودی و خروجی را تعیین کرد. همچنین پیچیدگی هایی وجود دارد که ممکن است مراجعه به رفرنس منوال برای دریافتن آنها، سردرگم کننده شود. با توجه به این که در این جلسه از فیلم آموزش STM32، ابتدا مقدماتی را بیان می کنیم و سپس وارد تشریح GPIO در STM32 می شویم، می توانیم بگوییم که در نهایت هیچ نکتۀ مبهمی باقی نمی ماند.

پیش نمایش – عملکرد GPIO در میکروکنترلرهای STM32F1