标题:
STM32总结（3）
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作者:
look_w
时间:
2017-9-23 14:43
标题:
STM32总结（3）
九、STM32
的时钟系统
STM32 芯片为了实现低功耗，设计了一个功能完善但却非常复杂的时钟系统。普通的MCU，一般只要配置好 GPIO 的寄存器，就可以使用了，但 STM32还有一个步骤，就是开启外设时钟。
为什么 STM32 的时钟系统如此复杂，有倍频、分频及一系列的外设时钟的开关。需要倍频是考虑到电磁兼容性，如外部直接提供一个 72MHz 的晶振，太高的振荡频率可能会给制作电路板带来一定的难度。分频是因为STM32 既有高速外设又有低速外设，各种外设的工作频率不尽相同，如同pc 机上的南北桥，把高速的和低速的设备分开来管理。最后，每个外设都配备了外设时钟的开关，当我们不使用某个外设时，可以把这个外设时钟关闭，从而降低
STM32
的整体功耗。所以，当我们使用外设时，一定要记得开启外设的时钟。
十、一些库函数解析
初始化库函数——
GPIO_Init()
1.
typedefstruct
2.
{
3.
uint16_t GPIO_Pin;
/*
指定将要进行配置的
GPIO
引脚
*/
4.
GPIOSpeed_TypeDefGPIO_Speed;
/*
指定
GPIO
引脚可输出的最高频率
*/
5.
GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;
/*
指定
GPIO
引脚将要配置成的工作状态
*/
6.
}GPIO_InitTypeDef;
1.
#define GPIO_Pin_0 ((uint16_t)
0x0001
)
/*!< Pin 0 selected */
2.
#define GPIO_Pin_1 ((uint16_t)
0x0002
)
/*!< Pin 1 selected */
3.
#define GPIO_Pin_2 ((uint16_t)
0x0004
)
/*!< Pin 2 selected */
4.
#define GPIO_Pin_3 ((uint16_t)
0x0008
)
/*!< Pin 3 selected */
这些宏的值，就是允许我们给结构体成员 GPIO_Pin 赋的值，如我们给 GPIO_Pin 赋值为宏GPIO_Pin_0，表示我们选择了GPIO 端口的第 0 个引脚，在后面会通过一个函数把这些宏的值进行处理，设置相应的寄存器，实现我们
对 GPIO 端口的配置。
1.
typedefenum
2.
{
3.
GPIO_Speed_10MHz = 1,
//
枚举常量，值为
1
，代表输出速率最高为
10MHz
4.
GPIO_Speed_2MHz,
//
对不赋值的枚举变量，自动加
1
，此常量值为
2
5.
GPIO_Speed_50MHz
//
常量值为
3
6.
}GPIOSpeed_TypeDef;
这是一个枚举类型，定义了三个枚举常量，这些常量可用于标识 GPIO 引脚可以配置成的各个最高速度。所以我们在为结构体中的
GPIO_Speed
赋值的时候，就可以直接用这些含义清晰的
枚举标识符
了。
1.
typedef enum
2.
{ GPIO_Mode_AIN = 0x0,
//
模拟输入模式
3.
GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04,
//
浮空输入模式
4.
GPIO_Mode_IPD = 0x28,
//
下拉输入模式
5.
GPIO_Mode_IPU = 0x48,
//
上拉输入模式
6.
GPIO_Mode_Out_OD = 0x14,
//
开漏输出模式
7.
GPIO_Mode_Out_PP = 0x10,
//
通用推挽输出模式
8.
GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C,
//
复用功能开漏输出
9.
GPIO_Mode_AF_PP = 0x18
//
复用功能推挽输出
10.
}GPIOMode_TypeDef;
于是，我们可以总结 GPIO_InitTypeDef类型结构体的作用，整个结构体包含
GPIO_Pin
、
GPIO_Speed
、
GPIO_Mode
三个成员，我们对这三个成员赋予不同的数值可以对 GPIO 端口进行不同的配置，而这些可配置的数值，已经由 ST 的库文件封装成见名知义的枚举常量。这使我们编写代码变得非常简便。
当然，你也可以手动查数据手册一位位的赋值，但这样效率很低，而且不宜交流与查错。
十一、STM32
的中断和异常
Cortex 内核具有强大的异常响应系统，它把能够打断当前代码执行流程的事件分为
异常
(exception)
和
中断
(interrupt)
，并把它们用一个表管理起来，编号为0~15 的称为
内核异常
，而 16 以上的则称为
外部中断（外，相对内核而言）
，这个表就称为
中断向量表
。
而 STM32 对这个表重新进行了编排，把编号从-3 至 6 的中断向量定义为系统异常，
编号为负
的内核异常不能被设置优先级，如复位(Reset)、不可屏蔽中断(NMI)、硬错误(Hardfault)。从编号7 开始的为外部中断，这些中断的优先级都是可以自行设置的。
NVIC
中断控制器
STM32 的中断如此之多，配置起来并不容易，因此，我们需要一个强大而方便的中断控制器NVIC (Nested VectoredInterrupt Controller)。 NVIC 是属于 Cortex 内核的器件，不可屏蔽中断 (NMI)和外部中断都由它来处理，而 SYSTICK 不是由 NVIC 来控制的。
抢占优先级和响应优先级 STM32 的中断向量具有两个属性，一个为
抢占属性
，另一个为
响应属性
，其属性
编号越小
，表明它的
优先级别越高
。
抢占，是指打断其它中断的属性，即因为具有这个属性，会出现嵌套中断 (在执行中断服务函数 A 的过程中被中断 B 打断，执行完中断服务函数 B 再继续执行中断服务函数 A)，抢占属性由
NVIC_IRQChannelPreemptionPriority
的参数配置。
而响应属性则应用在抢占属性相同的情况下，当两个中断向量的抢占优先级相同时，如果两个中断同时到达，则先处理响应优先级高的中断，响应属性由
NVIC_IRQChannelSubPriority
的参数配置。
NVIC
的优先级组
在配置优先级的时候，还要注意一个很重要的问题，中断种类的数量。 NVIC 只可以配置
16
种
中断向量的优先级，也就是说，抢占优先级和响应优先级的数量由一个4 位的数字来决定， 把这个 4 位数字的
位数
分配成抢占优先级部分和响应优先级部分。有 5 组分配方式：
第 0 组： 所有 4 位用来配置抢占优先级，即 NVIC 配置的 24 =16种中断向量都是只有抢占属性，没有响应属性。
第 1 组：最高 1 位用来配置抢占优先级，低 3 位用来配置响应优先级。表示有 21=2种级别的抢占优先级(0级， 1 级)，有 23=8种响应优先级，即在 16种中断向量之中，有8 种中断，其抢占优先级都为 0 级，而它们的响应优先级
分别为 0~7，其余 8 种中断向量的抢占优先级则都为 1 级，响应优先级别分别为 0~7。
第 2 组： 2 位用来配置抢占优先级， 2 位用来配置响应优先级。即 22=4种抢占优先级， 22=4种响应优先级。
第 3 组：高 3 位用来配置抢占优先级，最低 1 位用来配置响应优先级。即有 8 种抢占优先级， 2 种响应 2 优先级。
第 4 组：所有 4 位用来配置响应优先级。即 16 种中断向量具有都不相同的响应优先级。
STM2 单片机的所有 I/O 端口都可以配置为 EXTI 中断模式，用来捕捉外部信号，可以配置为下降沿中断，上升沿中断和上升下降沿中断这三种模式。
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