本课程时长七天 共计七次更新
前言
????第二次更新。 ????从听第一天的课程开始到现在竟然已经过去一周了,自工作以来确实自己的时间越来越少了,特别是我个人的得在成块的时间内进行需要集中注意力的事情,没有办法好好利用零零碎碎的时间是个很吃亏的事,非常羡慕身边能够好好利用碎片时间学习的同事朋友。 ????见贤思齐焉,见不贤而内自省也。
今日课程安排
1.课程内容
????今天的课程主要内容为单片机时钟与GPIO的相关知识,两个部分都采用了先讲解基础理论知识,再结合STM32CubeMX配置实操,理论结合实际食用效果更加好。
1.1单片机时钟
????单片机时钟是系统运行的基础,是各部分同步的基础,也是指令执行的时基。
????结合框图可以清晰得看出,时钟树主要由分频器、倍频器和选择器组成。通过这些部分得组合可以得到不同得时钟频率。需要注意得是,图中右小角标出的时钟源,分为内部高/低速时钟源和外部高/低速时钟源,内部时钟源均为RC震荡时钟,这种时钟我认为其温漂较大不够稳定,且为固定频率,故一般选用外部时钟作为时钟源。
????外部时钟一般选用晶体振荡器具有频率稳定的优点,晶体震荡器有有源和无源的区别,有源晶振的优点是一般带有温度补偿使得频率更稳定,缺点是相比于无源晶振成本较高,现在无源晶振也有很多小封装可以选择比如2016封装2520封装,封装很小,贴片效果佳。
????那么单片机时钟树的配置从上图时钟树框图可以大致总结为:
????选择时钟源–>倍/分频–>得到外设使用的合适时钟频率。
1.2GPIO基础知识
????GPIO一般而言是我们学习的第一个外设,点亮第一个流水灯的时候,还是再学习51单片机的实验课上,那种感觉我至今还难以忘怀。
????STM32一般16脚为一组,以ABCD……顺序排列,这样的排列实际上是由于控制GPIO的寄存器为32位寄存器(STM32为32位单片机),那么很合理的一分为二的话,每16位对应一个GPIO的控制就很合理啦。
????学习GPIO的控制很能延申到其他外设的控制流程。
1.3GPIO的基础应用
????GPIO作为最简单的外设,想要将它控制起来的过程,很能代表其他外设控制的流程。
????外设操作步骤可以大致总结为:
????外设时钟使能–>外设配置初始化–>外设的使用
????时钟是一切外设运行的基础,而未经过配置的外设也是没有办法直接使用的。
????对于输出而言有开漏,和推挽的区别,具体的不同可以结合GPIO框图和参考手册理解。
????输入模式有模拟输入和普通输入的区别,经过同学验证普通输入模式亦可以正常读取模拟信号,这个地方也可以再GPIO的框图中得到验证。
????作为GPIO输出的最基础应用即LED灯啦,LED灯的驱动有共阴和共阳的区别,共阴极的使用比较常见,这样不需要IO输出电流驱动,只要考虑IO口的灌电流大小选择合适的限流电阻即可。稍微复杂一点的蜂鸣器,继电器等简单外部期间驱动,代码上来说并无区别,翻转IO口电平即可,不过由于IO口驱动能力有限,一般需要再增加一个三极管增强驱动能力。
????GPIO输入的最基础应用则是按键,按键电路的理解是数字信号的经典表现,其电路的设计引入上下拉电阻的概念再好不过啦,在其代码的设计上,又可以合理的引出查询和中断方式的区别,理解中断的概念。包括在RTOS的学习中,对于LED和按键的讲解也是很好的案例
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