大工20秋《单片机原理及应用》复习资料三
单片机原理及应用辅导资料三主 题：课件第二章单片机的基本结构和原理第5-9节学习时间：2020年4月13日--4月19日
“不忘初心、牢记使命”主题理论学习：
每周文摘：守初心，就是要牢记全心全意为人民服务的根本宗旨，以坚定的理想信念坚守初心，牢记人民对美好生活的向往就是我们的奋斗目标；以真挚的人民情怀滋养内心，时刻不忘我们党来自人民、根植人民，人民群众的支持和拥护是我们胜利前进的不竭力量源泉；以牢固的公仆意识践行初心，永远铭记人民是共产党的衣食父母，共产党人是人民的勤务员，永远不能脱离群众、轻视群众、漠视群众疾苦。
摘选自《在“不忘初心、牢记使命”主题教育工作会议上的讲话》课程内容：
我们这周主要学习课件第二章单片机的基本结构和原理第5-9节的相关内容。希望通过下面的内容能使同学们加深对单片机相关知识的理解。一、学习要求
掌握IO端口、中断、定时器计数器的各自功能和应用特点二、主要内容
1．STM32F10X系列处理器的内部结构
图1 STM32F10X系列处理器结构图主要特点：2V-3.6V供电；兼容5V的IO引脚；优异的安全时钟模式；低功耗模式；内部RC振荡器；内嵌复位电路；工业级的宽温应用范围。2．通用输入输出口（GPIO）
（1）GPIO的基本结构
（2）GPIO的工作模式
输入模式
输入浮空
输入上拉
输入下拉
模拟输入
输出模式
开漏输出
推挽式输出
推挽式复用功能
开漏复用功能
（3）GPIO的主要寄存器
端口配置寄存器GPIOx_CRL,GPIOx_CRH
MODEx
00：输入模式（复位后状态）01-10-11：输出模式（10M,2M，50M）
CNFx
MODEx=00
00：模拟输入；01：浮空输入；10：上拉/下拉输入；11：保留
MODEx>00
00：通用推挽输出；01：通用开漏输出； 10：复用推挽输出；11：复用开漏输出
端口输入数据寄存器（GPIOx_IDR）
端口输出数据寄存器（GPIOx_ODR）
端口位设置/清除寄存器（GPIOx_BSRR）
端口位清除寄存器（GPIOx_BRR）
（4）GPIO的简单应用
硬件电气连接：通过STM32F10x的PA12脚操作LED
初始化端口
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能端口A的时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12; //选择PA12脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //选择引脚模式为推挽式输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz; //选择引脚的操作速度
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //应用
端口操作
点亮LED：GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);
熄灭LED：GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);
（5）GPIO使用注意事项
接口电平识别
VIH/VIL，VOH/VOL
TTL和CMOS电平的关系
负载对电平的影响
IO口的PMOS和NMOS的Rds电阻影响；
寄生二极管和移位MOS器件的Rds；
重负载对VOH和VOL的影响。
IO端口的耐受能力
电流和电压
连接方式对速度的影响
上拉电阻及IO口对地电容
连接方式对电平逻辑的影响
与5V器件接口
单输出型
直接连接（3.3V兼容型）
开漏输出（5V引脚兼容型）
通过胶联逻辑电路
单输入型
直接连接（5V引脚兼容）
有源或无缘型
输出输入型
采用电平转换芯片
3．系统定时器（SysTick）
①基本特性
24位减计数器
当系统处于睡眠状态时，系统定时器仍然在工作
可以用于提供精确的短延时
主要用于操作系统的时钟滴答输出
②寄存器
控制和状态寄存器
COUNTFLAG：Bit16，用于指示系统定时器已经计数曾经减到过0
CLKSOURCE：Bit2，时钟源选择，0：AHB/8 1：AHB
TICKINT：Bit1，系统定时器异常请求使能
ENABLE：Bit0，计数器使能
Reserved：所有位必须为0
4．外部中断和事件控制器
（1）外部中断和事件控制器的功能框图
（2）主要寄存器介绍
中断屏蔽寄存器
事件屏蔽寄存器
上升沿触发选择寄存器
下降沿触发选择寄存器
软件中断事件寄存器（EXTI_SWIER）
挂起寄存器（EXIT_PR）
5．定时器/计数器（TIMERS）
TIMERS的工作原理
①定时器的时基单元
计数器方向控制由TIMx_CR1中的DIR位控制
-递增计数，递减计数，中央对齐计数
溢出时产生更新事件
每次更新事件时刷新预分频寄存器和自动重载寄存器
更新事件和寄存器刷新受控
②时钟源及从模式选择
每个定时器有8个触发源（TRGI）
4个内部触发源（ITR0-ITR3）
TI1的边沿检测器（TI1F_ED)
滤波后的定时器输入1和2（TI1FP1和TI1FP2）
外部触发输入（ETRF）
③捕获比较通道
（2）TIMERS的主要寄存器
①控制寄存器（TIMx_CR1）
APRE：自动重装载预装载允许位
0：TIMx_ARR重载无缓冲；1：TIMx_ARR被装入缓冲器
DIR： 方向控制位
0：计数器向上计数；1：计数器向下计数
OPM：单脉冲方式
0：发生更新事件时计数不停止； 1：在发生更新事件时，计数停止
UDIS：禁止更新
0：允许更新事件；1：禁止更新事件
CEN：使能计数器
0：禁止计数器；1：使能计数器
②控制寄存器（TIMx_CR2）
MMS：主模式选择
000：复位 001：使能 010：更新 011：比较脉冲 100-111：比较-OCxREF被用于作为触发输出
CCDS：捕获/比较的DMA选择
0：当发生CCx事件时，送出CCx的DMA请求
1：当发生更新事件时，送出CCx的DMA请求
③状态寄存器（TIMx_SR）
CCxOF：捕获/比较x重复捕获标志
TIF：触发器中断标志
0：无触发器事件产生；1：触发器中断等待响应
CCxIF：捕获/比较中断标志
CCx配置为输出模式；CCx配置为输入模式
UIF：更新中断标记（硬件置1，软件清0）
④预分频器（TIMx_PSC）
⑤自动重载寄存器（TIMx_ARR）
⑥DMA/中断使能寄存器（TIMx_DIER）
TDE：允许触发DMA请求
0：禁止触发DMA请求；1：允许
CCxDE：允许捕获/比较x的DMA请求
0：禁止；1允许
UDE：允许更新的DMA请求
TIE：触发中断使能
CCxIE：允许捕获/比较x的中断请求
UIE：允许更新中断
⑦DMA控制寄存器（TIMx_DCR）
DBL：DMA连续传送长度
0000:1字节 … … 最大10001：18字节
DBA：DMA基地址
00000：TIMx_CR1 DBA地址从此开始
⑧事件产生寄存器（TIMx_EGR）
TG：产生触发事件（软件置1，硬件清0）
0：无动作；1：TIMx_SR中的TIF=1
CCxG：产生捕获/比较x事件
0：无动作；1：产生一个捕获/比较事件
UG：产生更新事件（软件置1，硬件清0）
0：无动作；1：重新初始化计数，并产生一个更新事件（预分频器也清零）
⑨捕获/比较使能寄存器（TIMx_CCER）
CC1E：输入/捕获1输出使能
CC1通道为输出 0：关闭输出；1：OC1输出到引脚
CC1通道为输入 0：捕获禁止；1：捕获使能
CC1P：输入/捕获1输出极性
CC1通道为输出 0：高电平有效；1：低电平有效
CC1通道为输入 0：不反相，捕获发生在上升沿；1：反相三、习题
（单选题）
1．TIMx_EGR是（ ）。
A．控制寄存器
C．自动重载寄存器
B．状态寄存器
D．事件产生寄存器
2．计数器方向控制由TIMx_CR1中的（ ）位控制。
A．APRE
B．DIR
C．OPM
D．CEN
3．DMA/中断使能寄存器中的TIE位用来（ ）。
A．允许触发DMA请求
B．允许更新的DMA请求
C．触发中断使能 D．允许更新中断4．关于系统定时器（SysTick）说法错误的是（ ）。
A．24位加计数器
B．当系统处于睡眠状态时，系统定时器仍然在工作
C．可以用于提供精确的短延时
D．主要用于操作系统的时钟滴答输出【习题答案】
（单选题）
1、D 2、B 3、C 4、A转载注明无忧答案网QQ 761296021
页:
[1]