STM32单片机学习记录（11.22）

一、STM32

        5.2 - 对射式红外传感器计次&旋转编码器计次

                1.Keil 5程序步骤与注意事项：

                （1）配置头文件&初始化函数；               

                （2）外部中断的配置：配置RCC，打开外设时钟 —— 配置GPIO，打开端口为输入模式 —— 配置AFIO，选择所用的GPIO，连接至EXTI —— 配置EXTI，选择边沿触发方式，以及触发响应方式 —— 配置NVIC，选择优先级 —— 中断信号通过NVIC进入CPU，执行中断程序；

                （3）内核外设无需开启时钟！

                2.初始化GPIOX：

                （1）GPIO_MODE可选择浮空、上拉或下拉输入模式；

                （2）GPIO_PIN根据面包板上的电路接口来输入；

                （3）GPIO_SPEED无特殊要求常见使用50MHz。

                注：关于GPIO详细介绍可浏览“STM32单片机学习记录（11.10）”

                3.配置AFIO：

                （1）GPIO_AFIODeInit 函数：用于清楚原AFIO外设；

                （2）GPIO_PinLockConfig 函数：用于锁定GPIO配置，防止意外更改；

                （3）GPIO_EventOutputConfig & GPIO_EventOutputCmd 函数：用于配置AFIO事件输出功能；

                （4）GPIO_PinRemapConfig 函数：用于进行引脚重映射，（映射方式，状态）；

                （5）GPIO_EXTILineConfig 函数：用于配置AFIO数据选择器，选择中断引脚；

                （6）GPlO_ETH_MedialnterfaceConfig 函数：以太网外设。

                （7）以上以GPIO为开头的函数控制的是AFIO中断。

                4.配置EXTI：

                （1）EXTI_DeInit & EXTI_Init & EXTI_StructInit 函数：用于初始化EXTI，用法与GPIO初始化一致；

                （2）EXTI_GenerateSWInterrupt 函数：用于软件触发外部中断，参数给软件触发中段线（若只需外部引脚触发，则无需该函数）；

                （3）FlagStatus EXTI_GetFlagStatus & EXTI_ClearFlag 函数：读写寄存器函数，分别用于查询和清楚寄存器内数据（用于主程序）；

                （4）ITStatus_EXTI_GetITStatus & EXTI_ClearITPendingBit 函数：与上面两个函数类似，但只用于读写与中断有关的标志位并做出判断（用于中断函数）。

                5.关于EXTI部分主程序：

                （1）先定义EXTI_InitStructure变量名，接下来对其结构体变量进行定义；

                （2）EXTI_Line 变量：配置所需中断线；

                （3）EXTI_LineCmd 变量：指定选择的中断线的新状态（Enable或Disable）；

                （4）EXTI_Mode 变量：指定外部中断线格式（中断模式Interrupt或时间模式Event）；

                （5）EXTI_Trigger 变量：指定触发方式（上升沿Rising、下降沿Falling或都触发Rising_Falling）。

                6.配置NVIC：

                （1）NVIC_PriorityGroupConfig 函数：用于分组中断；

                （2）NVIC_Init 函数：根据结构体内指定的参数初始化NVIC；

                （3）NVIC_SetVectorTable 函数：设置中断向量表；

                （4）NVIC_SystemLPConfig 函数：系统低功耗设置。

                7.最后找到对应的中断函数且自行构造计数变量函数即可。

                8.切记在主函数和中断函数中同时调用OLED！可多使用变量和标志位，减少代码间耦合性，让各部分代码互相独立，让程序更加清晰。

        6.1 - TIM定时中断简介

                1.TIMER定时器：根据复杂度和应用场景分为了高级定时器、通用定时器、基本定时器三种类型，可以对输入的时钟进行计数，并在计数值达到设定值时触发中断，不仅具备基本的定时中断功能，而且还包含内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等多种功能。

                2.定时中断基本结构：

        6.2 - 定时器定时中断&定时器外部中断

                1.程序步骤：

                （1）RCC开启时钟——定时器基准时钟与外设时钟都会开启；

                （2）选择时基单元时钟源（定时中断选择内部时钟源）；

                （3）配置时基单元（包括PSC预分频器、CNT计数器、ARR自动重装器）；

                （4）配置输出中断控制，允许更新中断输出到NVIC；

                （5）配置NVIC，在NVIC中打开定时器中断通道，并分配一个优先级；

                （6）运行控制，使能计数器，编写定时器中断函数。

                2.关于TIM的函数

                （1）TIM_TimeBaseInit 函数：时基单元初始化，用于配置时基单元；

                （2）TIM_TimeBaseStructInit 函数：将结构体变量赋予默认值；

                （3）TIM_Cmd 函数：计数器，用于运行控制；

                （4）TIM_ITConfig 函数：使能中断输出信号，即为中断输出控制；

                （5）TIM_XClockConfig 函数：选择内部、ITRx、ETR以及外部1、2时钟或不选择时钟；

                （6）TIM_CounterModeConfig 函数：改变计数器计数模式；

                （7）TIM_ARRPreloadConfig 函数：自动重装器预装功能配置；

                以上为基础函数，更多相关函数可自行浏览函数库。

                3.完成主程序后，别忘了用TIM_ClearlTPendingBit清除标志位！

                4.用TIM_ClearFlag函数避免初始化后中断。

        6.3 - TIM输出比较

                1.OC（Output Compare）输出比较：输出比较可以通过比较CNT与CCR（捕获/比较寄存器）寄存器值的关系，来对输出电平进行置1、置0或翻转的操作，用于输出一定频率和占空比的PWM波形，每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输出比较通道，前3个通道额外拥有死区生成和互补输出的功能。

                2.PWM（Pulse Width Modulation）脉冲宽度：调制在具有惯性的系统中，可以通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的模拟参量，常应用于电机控速，LED亮度等领域。

                3.PWM参数：频率=1/Ts，占空比=Ton/Ts，分辨率=占空比变化步距。

                4.当CNT>=CCR时，输出模式控制器就会改变电平。当极性选择输入0时，电平不改变；输入1时，电平翻转。

                5.输出比较模式如下图：

                6.关于PWM的数值计算：PWM频率:Freq=CK PSC/(PSC+1)/(ARR + 1)；PWM占空比:Duty=CCR/(ARR + 1)；PWM分辨率:Reso=1/(ARR+1)。

                7.舵机简介：舵机是一种根据输入PWM信号占空比来控制输出角度的装置，输入PWM信号要求：周期为20ms，高电平宽度为0.5ms~2.5ms。

                8.直流电机及驱动简介：直流电机是一种将电能转换为机械能的装置，有两个电极，当电极正接时，电机正转，当电极反接时，电机反转。直流电机属于大功率器件，GPIO口无法直接驱动，需要配合电机驱动电路来操作。常见的TB6612是一款双路H桥型的直流电机驱动芯片，可以驱动两个直流电机并且控制其转速和方向。