STM32學(xué)習(xí)手記(5):數(shù)據(jù)的保存與毀滅!（二）
三、外部引腳中斷使用 這里描述的僅僅只是諸多可能性中的一種，并不表示以下內(nèi)容全部正確，因?yàn)镃ontex的中斷和8位單片機(jī)的相比，真的是太復(fù)雜了。 我想要實(shí)現(xiàn)的功能 PD0，PD1，PD2作為輸入管腳，使用它們的下降沿觸發(fā)，分別令PD8，PD9，PD10管腳上的電平取反。 實(shí)現(xiàn)的過(guò)程 ?。?）管腳配置：這個(gè)不復(fù)雜，分別把PD0…PD2配置成Float Input，將PD8…PD10配置成推挽輸出即可，這里不再寫出源代碼。 ?。?）外部中斷線配置： 這里需要說(shuō)明，在STM32內(nèi)部有19條外部中斷線，但是它們并不完全確定連接到哪些位置。其中EXTI0線可以和以下這些引腳連接： 其他的就不一一列舉了，16條線分別可能和一組I/O中的16條引線連接在一起。這是通過(guò)EXTIO［3:0］這組寄存器來(lái)設(shè)置的。那么用STM32的庫(kù)編程的話，庫(kù)函數(shù)是什么，在什么位置呢？（以 3.1.2庫(kù)為例） 設(shè)置管腳與中斷線連接的函數(shù)不在stm 32f10x_exti.c中，而是在stm 32f10x_gpio.c中。 void GPIO_EXTILineConfig（uint8_t GPIO_PortSource， uint8_t GPIO_PinSource） {…… } 參數(shù)是兩個(gè)字節(jié)型變量，分別指定端口，及端口中指定的管腳，這些當(dāng)然也是有預(yù)定義的。這些預(yù)定義在stm 32f10x_gpio.h頭文件中。 下面給出的例子： /*把PORTD 0，1，2三條引腳與EXT0，1，2分別相連*/ GPIO_EXTILineConfig（GPIO_PortSourceGPIOD， GPIO_PinSource0） ; GPIO_EXTILineConfig（GPIO_PortSourceGPIOD， GPIO_PinSource1） ; GPIO_EXTILineConfig（GPIO_PortSourceGPIOD， GPIO_PinSource2） ; 看了例子，如果要配置其他的管腳，應(yīng)該可以依葫蘆畫瓢了。 這樣19條外中斷線就清楚了。 ?。?）對(duì)EXTI各引線如何中斷進(jìn)行設(shè)置 這些先直接給出代碼： void Exti_Config（void） { EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0|EXTI_Line1|EXTI_Line2; //哪些線將被配置 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //中斷模式還是事件模式 /*typedef enum { EXTI_Mode_Interrupt = 0x00， EXTI_Mode_Event = 0x04 }EXTIMode_TypeDef; */ EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿觸發(fā) /*typedef enum { EXTI_Trigger_Rising = 0x08， EXTI_Trigger_Falling = 0x 0C， EXTI_Trigger_Rising_Falling = 0x10 }EXTITrigger_TypeDef; 可見(jiàn)，可選的模式有3種：上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)、上升沿和下降沿均觸發(fā) */ EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //中斷線使能 如果沒(méi)有這行，那么設(shè)置就無(wú)法進(jìn)行了，看一看XTI_Init的代碼： void EXTI_Init（EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct） { …… if （EXTI_InitStruct-》EXTI_LineCmd ！= DISABLE） {……各種設(shè)置都在下面的代碼中進(jìn)行，而執(zhí)行到的條件是上面那行程序； } */ EXTI_Init（&EXTI_InitStructure）; //初始化中斷 /*結(jié)構(gòu)中該填寫的內(nèi)容都填寫了，執(zhí)行初始化程序*/ EXTI_GenerateSWInterrupt（EXTI_Line0|EXTI_Line1|EXTI_Line2）; /* 而EXTI_Line0、EXTI_Line1、EXTI_Line2的定義則在stm 32f10x_exti.h中 #define EXTI_Line0 （（uint32_t）0x00001） /*！《 External interrupt line 0 */ #define EXTI_Line1 （（uint32_t）0x00002） /*！《 External interrupt line 1 */ #define EXTI_Line2 （（uint32_t）0x00004） /*！《 External interrupt line 2 */ */ 所以綜合起來(lái)，這么寫就是允許這三條線中斷 } ?。?）還要對(duì)NVIC寄存器進(jìn)行配置 void NVIC_Configuration（void） { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; /* Configure the NVIC Preemption Priority Bits */ NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_0）; #ifdef VECT_TAB_RAM /* Set the Vector Table base location at 0x20000000 */ NVIC_SetVectorTable（NVIC_VectTab_RAM， 0x0）; #else /* VECT_TAB_FLASH */ /* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */ NVIC_SetVectorTable（NVIC_VectTab_FLASH， 0x0）; #endif /*上面的程序代碼來(lái)自于ST的例子程序，下面是我自己寫的，我不知是不是會(huì)讓人笑掉大牙，但以我自己的理解能力，我暫時(shí)還就只能寫出這樣的代碼來(lái)，這其中尤其對(duì)優(yōu)先級(jí)和次優(yōu)先級(jí)的設(shè)定，非常的沒(méi)有把握 */ /*允許EXTI0中斷 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; //中斷通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 7;//優(yōu)先級(jí)設(shè)定 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //次優(yōu)先級(jí) NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //通道中斷使能 NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）; //初始化中斷 ////允許EXTI1中斷 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn; //中斷通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 7;//優(yōu)先級(jí)設(shè)定 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //次優(yōu)先級(jí) NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //通道中斷使能 NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）; //初始化中斷 ////允許EXTI2中斷 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn; //中斷通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 7;//優(yōu)先級(jí)設(shè)定 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //次優(yōu)先級(jí) NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //通道中斷使能 NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）; //初始化中斷 } 此外，這里要提醒一點(diǎn)： NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn; //中斷通道 這其中的：EXTI2_IRQn是新版本的庫(kù)中所使用的符號(hào)，在2.0版本（也許還有其他版本）中，是這么樣來(lái)寫的： NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQChannel; 至此，配置工作完成。 隨便找個(gè)st的例子程序，打開(kāi)stm 32f10x_it.c可以看到里面已先寫好了一些中斷處理程序，如： 如果是51單片機(jī)的話，會(huì)有個(gè)關(guān)鍵字：interrupt 后加個(gè)數(shù)字來(lái)說(shuō)明究竟是哪一級(jí)中斷，這樣，中斷函數(shù)的名字可以隨便起。可是，這里看來(lái)，這些函數(shù)就像是普通的函數(shù)，并沒(méi)有什么特別的，那么我們要增加的3個(gè)中斷處理函數(shù)起什么名字呢？這回用到的工具是：Fined in File，就是下面的對(duì)話框： 以SysTick_Handler為關(guān)鍵字在文件中搜一下，找到線索了，原來(lái)在這里： 那么我們?cè)趕tm 32f10x_it.c中寫上： void EXTI0_IRQHandler（void） //這個(gè)就是處理外中斷線0（目前連到PD0上）中斷的代碼的 { /* Clear EXTI0 bit */ EXTI_ClearITPendingBit（EXTI_Line0）; //0.17US GPIO_WriteBit（GPIOD， GPIO_Pin_8， （BitAction）（1 - GPIO_ReadOutputDataBit（GPIOD， GPIO_Pin_8）））; //0.5US } 余者不多言，相差無(wú)幾。 至此，該解決的問(wèn)題都已解決，下面就運(yùn)行一下，看一看效果了。 進(jìn)行軟件仿真，打開(kāi)Peripherals-》External Interrupt，可見(jiàn)下面的圖： 單步執(zhí)行到所有設(shè)置代碼完成，可以看到變成這樣： 這里的變化，對(duì)照著數(shù)據(jù)手冊(cè)上的變化，可以一一解讀，并不困難，這里就不再說(shuō)明了。 接下來(lái)的軟件仿真和硬件測(cè)試都能夠達(dá)到當(dāng)初的設(shè)計(jì)目標(biāo)，但程序是否最優(yōu)，是否存在著不合理之處，很不好說(shuō)，因?yàn)镾TM32的中斷實(shí)在是夠復(fù)雜的。這個(gè)留著后面繼續(xù)學(xué)習(xí)的螺旋式上升中提高吧！ 四、數(shù)據(jù)的保存與毀滅-BKP功能 通過(guò)STM32庫(kù)自帶的例子來(lái)做，就是這個(gè)： 通過(guò)研究，大體明白了BKP的功能，簡(jiǎn)述如下： 1． BKP可以用來(lái)保存數(shù)據(jù) BKP中包括了42個(gè)16位的寄存器，共可保存84字節(jié)的內(nèi)容，它們由VBAT的供電來(lái)維掛。 2． BKP內(nèi)保存的數(shù)據(jù)可以被毀滅（如果有人希望惡意得到這些數(shù)據(jù)的話，令其丟失比保護(hù)數(shù)據(jù)更重要）。STM32提供了一種稱之為TAMPER的機(jī)制來(lái)完成。中文譯為“侵入檢測(cè)”，這需要占用一個(gè)外部引腳（PC13）。 3． 如果不用侵入檢測(cè)功能，那么這個(gè)外部引腳可以用作RTC校準(zhǔn)功能，這個(gè)稍后再研究。 4． 當(dāng)有系統(tǒng)復(fù)位/電源復(fù)位/待機(jī)模式下被喚醒這三種情況時(shí)，BKP中的值不會(huì)丟失或被復(fù)位。 先回來(lái)研究一下STM32的復(fù)位機(jī)制。以下是數(shù)據(jù)手冊(cè)的相關(guān)部分。 6.1 復(fù)位 STM 32F10xxx支持三種復(fù)位形式，分別為系統(tǒng)復(fù)位、上電復(fù)位和備份區(qū)域復(fù)位。 6.1.1 系統(tǒng)復(fù)位 系統(tǒng)復(fù)位將復(fù)位除時(shí)鐘控制寄存器CSR中的復(fù)位標(biāo)志和備份區(qū)域中的寄存器以外的所有寄存器 當(dāng)以下事件中的一件發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)系統(tǒng)復(fù)位： 1.NRST管腳上的低電平（外部復(fù)位） 例如：按下板子上的RESET按鈕就產(chǎn)生一個(gè)外部復(fù)位（屬于系統(tǒng)復(fù)位） 2.窗口看門狗計(jì)數(shù)終止（WWDG復(fù)位） 3.獨(dú)立看門狗計(jì)數(shù)終止（IWDG復(fù)位） 4.軟件復(fù)位（SW復(fù)位） 5.低功耗管理復(fù)位 可通過(guò)查看RCC_CSR控制狀態(tài)寄存器中的復(fù)位狀態(tài)標(biāo)志位識(shí)別復(fù)位事件來(lái)源 以下是RCC_CSR的內(nèi)容： 調(diào)試時(shí)不太容易區(qū)分，以下是某次調(diào)試中截到的RCC_CSR數(shù)據(jù)。 6.1.2 電源復(fù)位 當(dāng)以下事件中之一發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生電源復(fù)位： 1. 上電/掉電復(fù)位（POR/PDR復(fù)位） 2. 從待機(jī)模式中返回 電源復(fù)位將復(fù)位除了備份區(qū)域外的所有寄存器。（見(jiàn)圖3） 圖中復(fù)位源將最終作用于RESET管腳，并在復(fù)位過(guò)程中保持低電平。復(fù)位入口矢量被固定在地址0x0000_0004。更多細(xì)節(jié)，參閱表36。 檢測(cè)可以是否上電/掉電復(fù)位可以用以下的函數(shù)： RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_PORRST） 其中RCC_FLAG_PORRST也可以被替代成以下的一些符號(hào)，以檢測(cè)不同的內(nèi)容： ************************************************************************** 5． 如果必須要人為地令備份域復(fù)位（所有數(shù)據(jù)都被清零），那么有兩種方法： a） 軟件復(fù)位（操作RCC_BDCR中的BDRST位產(chǎn)生。）；以下是RCC_BDCR中相關(guān)的內(nèi)容： 6.3.9 備份域控制寄存器 （RCC_BDCR） b） VDD和VBAT均掉電，那么在VDD或都VBAT上電時(shí)將引發(fā)備分域復(fù)位（這是為了保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性？） 6． 數(shù)據(jù)寄存器究竟是哪些呢？ 那么在STM32提供的庫(kù)里又是如何來(lái)用這些寄存器的呢？我們找一找，在stm 32f10x_bkp.c中，代碼如下： /** * @brief Writes user data to the specified Data Backup Register. * @param BKP_DR： specifies the Data Backup Register. * This parameter can be BKP_DRx where x：［1， 42］ * @param Data： data to write * @retval None */ void BKP_WriteBackupRegister（uint16_t BKP_DR， uint16_t Data） { __IO uint32_t tmp = 0; /* Check the parameters */ assert_param（IS_BKP_DR（BKP_DR））; tmp = （uint32_t）BKP_BASE; tmp += BKP_DR; *（__IO uint32_t *） tmp = Data; } 即只需要提供兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)是BKP地址，第二個(gè)是數(shù)據(jù)，兩個(gè)都是16位的數(shù)據(jù)。第二個(gè)參數(shù)沒(méi)有問(wèn)題，第一個(gè)參數(shù)如何提供呢？看例子中的代碼： /** * @brief Writes data Backup DRx registers. * @param FirstBackupData： data to be written to Backup data registers. * @retval None */ void WriteToBackupReg（uint16_t FirstBackupData） { uint32_t index = 0; for （index = 0; index 《 BKP_DR_NUMBER; index++） { BKP_WriteBackupRegister（BKPDataReg［index］， FirstBackupData + （index * 0x 5A））; } } 從上面的代碼可以看到，第一個(gè)參數(shù)是用 BKPDataReg［index］ 來(lái)提供的，這個(gè)又是什么東西呢？再找： uint16_t BKPDataReg［BKP_DR_NUMBER］ = { BKP_DR1， BKP_DR2， BKP_DR3， BKP_DR4， BKP_DR5， BKP_DR6， BKP_DR7， BKP_DR8， BKP_DR9， BKP_DR10， BKP_DR11， BKP_DR12， BKP_DR13， BKP_DR14， BKP_DR15， BKP_DR16， BKP_DR17， BKP_DR18， BKP_DR19， BKP_DR20， BKP_DR21， BKP_DR22， BKP_DR23， BKP_DR24， BKP_DR25， BKP_DR26， BKP_DR27， BKP_DR28， BKP_DR29， BKP_DR30， BKP_DR31， BKP_DR32， BKP_DR33， BKP_DR34， BKP_DR35， BKP_DR36， BKP_DR37， BKP_DR38， BKP_DR39， BKP_DR40， BKP_DR41， BKP_DR42 }; 原來(lái)最終還是用BKP_DR**這樣的格式來(lái)用的，其中的**代表的序號(hào)。即 5.4.1中的x。 7．復(fù)位后，對(duì)備份寄存器和RTC的訪問(wèn)被禁止，并且備份域被保護(hù)以防止可能存在的意外的寫操作。執(zhí)行以下操作可以使能對(duì)備份寄存器和RTC的訪問(wèn)。 ● 通過(guò)設(shè)置寄存器RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN位來(lái)打開(kāi)電源和后備接口的時(shí)鐘 以下是相關(guān)代碼： RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP， ENABLE）; 這個(gè)沒(méi)有什么可說(shuō)的，關(guān)于打開(kāi)時(shí)鐘，前面已多次涉及到。 ● 電源控制寄存器（PWR_CR）的DBP位來(lái)使能對(duì)后備寄存器和RTC的訪問(wèn)。 以下是相關(guān)代碼： PWR_BackupAccessCmd（ENABLE）; 代碼本身相當(dāng)簡(jiǎn)潔，不過(guò)我們還是再深入一點(diǎn)點(diǎn)。 這個(gè)PWR_BackupAccessCmd代碼如下：（在stm 32f10x_pwr.c文件中） /** * @brief Enables or disables access to the RTC and backup registers. * @param NewState： new state of the access to the RTC and backup registers. * This parameter can be： ENABLE or DISABLE. * @retval None */ void PWR_BackupAccessCmd（FunctionalState NewState） { /* Check the parameters */ assert_param（IS_FUNCTIONAL_STATE（NewState））; *（__IO uint32_t *） CR_DBP_BB = （uint32_t）NewState; } 而CR_DBP_BB在這里（stm 32f10x_pwr.c文件中）： /* Alias word address of DBP bit */ #define CR_OFFSET （PWR_OFFSET + 0x00） #define DBP_BitNumber 0x08 #define CR_DBP_BB （PERIPH_BB_BASE + （CR_OFFSET * 32） + （DBP_BitNumber * 4）） 8.一番探索，暫告一段落。由于我的板子與EVAL板略有不同，4個(gè)發(fā)光管分別接GPIOD的8，9，10和11引腳，所以在程序中做了如下改動(dòng)（stm3210e_eval.h文件中）： #define LEDn 4 #define LED1_GPIO_PORT GPIOD #define LED1_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOD #define LED1_GPIO_PIN GPIO_Pin_8 #define LED2_GPIO_PORT GPIOD #define LED2_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOD #define LED2_GPIO_PIN GPIO_Pin_9 #define LED3_GPIO_PORT GPIOD #define LED3_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOD #define LED3_GPIO_PIN GPIO_Pin_10 #define LED4_GPIO_PORT GPIOD #define LED4_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOD #define LED4_GPIO_PIN GPIO_Pin_11 然后在板子上將JP6插到VBAT端，并且為板子上現(xiàn)成的電池座中裝入一塊電池。 執(zhí)行程序，結(jié)果是LED4亮（程序運(yùn)行）LED1和LED3燈點(diǎn)亮，其含義如下： （1. LD3 on / LD1 on： a Power On Reset occurred and the values in the BKP data registers are correct）。 按下復(fù)位按鈕后，LD1，LD2，LED3均滅，其含義如下： ?。?. LD3 off / LD1 off / LD2 off： no Power On Reset occurred）
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