一、外設常具備的幾類寄存器
控制寄存器xxx_CR (Control/Configuration Register): 用來配置、控制響應外設的工作方式,如GPIOx_CRL、AFIO_EXTICR1~AFIO_EXTICR4。
數(shù)據(jù)寄存器xxx_DR (Data Register) : 存儲量外設進行輸入輸出的數(shù)據(jù),如GPIOx_IDR、GPIOx_ODR、USART_DR等。
狀態(tài)寄存器xxx_SR(Status Register): 實時的更新存儲著外設的當前運行狀態(tài),主要是一些標志位,如USART_SR、ADC_SR等。
二、控制外設的常見操作
設置工作模式、使能外設等 常在初始化外設時完成,調用函數(shù)xxx_Init()
發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù) 常用在初始化完成以后,正式啟用外設的功能,調用函數(shù)xxx_SendData等
實時的監(jiān)控狀態(tài) 操縱外設需要實時的了解外設當前的工作狀態(tài);如果使用中斷控制,那么外設的更新狀態(tài)通常會引發(fā)中斷,而在中斷服務程序中根據(jù)狀態(tài)實時的進行控制。讀取狀態(tài)的函數(shù)通常是xxx_GetFlagStatus()或者xxx_Get_ITStatus。
三、外設的初始化
外設初始化函數(shù),功能是設置工作模式、使能外設等,常見的比如USART_Init(),ADC_Init(),I2C_Init()等。
調用初始化函數(shù)xxx_Init之前,要給它傳遞參數(shù)--初始化的對象和設置改對象的值。
初始化的對象當然是外設的寄存器xxx_TypeDef(xxx代表的是外設)類型的結構體,在傳遞參數(shù)時通常是用指向這樣結構體的指針進行傳送,比如“USART_TypeDef* USARTx”。
設置對象的參數(shù)值則保存在另外一個結構體變量中,結構體類型的命名通常是xxx_InitTypeDef,例如“USART_InitTypeDef USART_InitStructure”。在給xxx_Init傳遞參數(shù)時,同樣傳遞的是這個變量的指針。
初始化函數(shù)xxx_Init(),根據(jù)參數(shù)值來設置控制寄存器xxx_CR。
使用ST庫對外設進行初始化,一般有以下步驟:
1)定義一個xxx_InitTypeDef類型的初始化結構體
2)根據(jù)使用要求,向這些初始化結構體的成員寫入特定的控制參數(shù)
3)填充完結構體后,把指向這個結構體的地址作為輸入?yún)?shù),調用響應的外設庫函數(shù)xxx_Init(),從而實現(xiàn)向寄存器寫入控制參數(shù),配置好外設。
四、數(shù)據(jù)傳送
常見的GPIO輸入輸出函數(shù)比如,GPIO_ReadOutputDataBit()、GPIO_ReadInputData()、GPIO_SetBits();常見的USART的收發(fā)數(shù)據(jù)函數(shù):USART_ReciveData()、USART_SendData()。
這些函數(shù)控制相應外設寄存器xxx_DR的內容,達到控制輸入輸出的目的。
使用數(shù)據(jù)傳送庫函數(shù)的步驟:
1)通過輸入?yún)?shù),向函數(shù)指定要使用的是什么外設,如用(GPIOA,GPIO_Pin_5)選定PA5進行控制,用USART1來指定使用串口1外設。
2)若向外輸出數(shù)據(jù),則調用Output或Send函數(shù),把將要輸出的數(shù)據(jù)變量作為函數(shù)的輸入?yún)?shù)
3)若為接受外部數(shù)據(jù),則調用Read或Receive函數(shù),讀取函數(shù)的返回值得到外部輸入數(shù)據(jù)
對于其他外設,也有類似的控制數(shù)據(jù)輸入輸出函數(shù)。如用ADC_GetConversionValue()函數(shù)來獲取ADC轉換所得到的數(shù)值;用I2C_SendData()函數(shù)來使用I2C接口進行發(fā)送數(shù)據(jù)。
五、狀態(tài)檢查與清除
1、狀態(tài)位(標志位)
當外設完成了某些工作或出現(xiàn)某些狀況的時候,就會在狀態(tài)寄存器xxx_SR的相應位更新狀態(tài)。
2、事件
外設做完了一件事,或者出現(xiàn)了特殊狀況,都可以稱之為事件。
用戶可以通過狀態(tài)位獲取外設當前工作的新狀態(tài),根據(jù)新狀態(tài)就知道發(fā)生了什么事件。比如USART_SR的位6置1,就代表了發(fā)送完成。
3、事件的處理
采用輪詢法 不斷的查詢狀態(tài)位,以實時的監(jiān)控外設的事件。這種方法操作簡單,但是太浪費CPU的運行時間。而且如果硬件故障遲遲得不到狀態(tài)的更新,CPU也會因此卡死,所以要做好超時處理。
采用中斷法 中斷法可以利用外設實時監(jiān)測外側的事件,節(jié)約了CPU的運行時間。但是中斷操作相對復雜,而且過多的中斷對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性是不易把握的。
4、STM32狀態(tài)位的檢查與清除
① 狀態(tài)位在軟件設計中的常見用法
輪詢法 不用多說
中斷法 通關過檢測外設中斷狀態(tài)標志位,可以確定外設是否真的發(fā)生了中斷。而且對于外設不同事件對應一個外設中斷源的情況,用于區(qū)分到底是哪種事件觸發(fā)了中斷。
② STM32的事件標志位和中斷標志位
STM32的事件標志位和中斷標志位在xxx_SR中是同一位,也就是公用的。這和S3C2440處理器的不同,S3C2440處理器的事件標志位和中斷標志位分別位于不同的寄存器中。
③ 標志位檢查
對事件標志檢查的函數(shù)是xxx_GetFlagStatus(),而對中斷標志位檢查的函數(shù)式xxx_GetITStatus()。它們檢查的都是xxx_SR寄存器的同一個標志位,那又有什么區(qū)別呢?
xxx_GetFlagStatus()直接返回要檢查xxx_SR中対應位的狀態(tài)
xxx_GetITStatus(),不僅會檢查xxx_SR対應位的值,而且還要判斷要檢查的中斷是否屏蔽了。只有當xxx_SR的対應位的值是SET(1),而且中斷沒有被屏蔽都滿足的情況下,才會返回SET(1)的狀態(tài)。
④ 清除標志位
雖然xxx_ClearFlag()和xxx_ClearITPendingBit()都是對xxx_SR的同一位進行清除的。但是在使用中,安全起見還是在中斷服務程序中使用xxx_ClearITPendingBit()。而非中斷的事件操作方法下,使用xxx_ClearFlag()。
六、外設函數(shù)分類
不同的外設,ST對它們的封裝函數(shù)是類似的,分類表如下: