📍 本文为嵌入式学习系列第二篇，基于 GitHub 开源项目：0voice/EmbeddedSoftwareLearn
💬 作者：0voice
👀 适合对象：嵌入式初学者、STM32学习者、想搞明白外设驱动开发的C语言学习者

一、驱动是什么？为什么你必须学会写驱动？

在嵌入式系统中，驱动是连接 MCU 与外部世界的桥梁。
你写的所有控制代码（点灯、收发数据、读取温度传感器等），最终都会通过底层驱动转换为硬件动作。

✅ 换句话说，驱动 = 让硬件动起来的 C 语言代码。

二、常用外设驱动概览

外设	功能	常见场景
GPIO	通用输入输出	点灯、按键、继电器
UART	串口通信	串口调试、模块通信
I2C	双线通信	OLED、EEPROM、MPU6050
SPI	高速通信	Flash、ADC、屏幕
ADC	模拟转数字	电压/光强/温度检测
TIM	定时/计数/PWM	电机控制、呼吸灯

这些模块几乎构成了嵌入式开发的大部分控制面。
在这里插入图片描述

三、GPIO 点灯裸机驱动代码（STM32为例）

下面是一个最经典的 GPIO 控制示例：点亮 LED 灯。

🔧 初始化流程

#define RCC_APB2ENR   (*(volatile unsigned int *)0x40021018)
#define GPIOC_CRH     (*(volatile unsigned int *)0x40011004)
#define GPIOC_ODR     (*(volatile unsigned int *)0x4001100C)void gpio_init() {RCC_APB2ENR |= (1 << 4);        // 开启 GPIOC 时钟GPIOC_CRH &= ~(0xF << 20);      // 配置 PC13 为推挽输出GPIOC_CRH |= (0x1 << 20);       
}

💡 控制 LED 灯亮灭

void led_on() {GPIOC_ODR &= ~(1 << 13);  // 输出低电平
}void led_off() {GPIOC_ODR |= (1 << 13);   // 输出高电平
}

四、UART 串口通信核心代码

串口通信是调试、通信、日志输出的核心。

✍️ 简化裸机收发过程

void uart_send_char(char data) {while (!(USART1->SR & 0x80));  // 等待发送完成USART1->DR = data;
}char uart_recv_char() {while (!(USART1->SR & 0x20));  // 等待接收完成return USART1->DR;
}

串口需要配置波特率、停止位、奇偶校验、GPIO复用等。

✅ 初学建议配合串口助手查看收发数据。

五、I2C 与 SPI：该如何选择？

比较项	SPI	I2C
通信线数	4	2
通信速度	高	相对较慢
通信方式	全双工	半双工
应用场景	Flash、LCD、音频	OLED、温湿度传感器

💡 I2C 驱动 OLED 屏幕是一个非常好的练手项目！

六、驱动开发常见 Bug 与调试建议

问题	原因	解决建议
外设无响应	没开时钟	检查 RCC 设置
串口乱码	波特率不匹配	确认 MCU 与串口助手波特率一致
SPI 全是 0xFF	主从设置/时序错误	检查主设备 CS 管脚、电平时序
按键无效	引脚配置错误	检查 GPIO 模式是否为输入

✅ 调试技巧：善用 printf + 示波器 + 逻辑分析仪

七、推荐练习项目（从入门到进阶）

项目	涉及外设	难度
LED 跑马灯	GPIO	⭐
串口温度输出	UART + 模拟传感器	⭐⭐
OLED 屏显示	I2C + 显存缓冲	⭐⭐⭐
SPI 驱动 Flash	SPI + 读写校验	⭐⭐⭐⭐
电压采集与显示	ADC + OLED	⭐⭐⭐⭐