网站背景颜色代码,中国城乡建设部人力网站首页,做网站域名和空间费,如何将自己做的网站挂到服务器上个人主页~ 有关结构体的知识在这~ 有关枚举的知识在这~ GPIO口以及EXTI外部中断 GPIO一、简介二、基本结构三、输入输出模式1、输入模式#xff08;1#xff09;上拉输入#xff08;2#xff09;下拉输入#xff08;3#xff09;浮空输入#xff08;4#xff09;模拟输… 个人主页~ 有关结构体的知识在这~ 有关枚举的知识在这~ GPIO口以及EXTI外部中断 GPIO一、简介二、基本结构三、输入输出模式1、输入模式1上拉输入2下拉输入3浮空输入4模拟输入 2、输出模式1推挽输出2开漏输出3复用推挽输出4复用开漏输出 EXIT外部中断一、中断系统二、STM32中断1、NVIC的基本结构2、NVIC优先级分组 三、EXTI简介四、EXTI实现 GPIO
一、简介
可配置为4种输入模式、4种输出模式
引脚电平0~3.3V部分可以容忍5V
输出模式下可控制端口输出高低电平用以驱动LED、控制蜂鸣器、模拟通信协议输出时序等
输入模式下可读取端口的高低电平或电压用于读取按键输入、外接模块电平信号输入、ADC电压采集、模拟通信协议接收数据等
二、基本结构 每一个GPIO口都由寄存器和驱动器组成寄存器的每一位对应一个引脚内核可以通过APB2总线对寄存器进行读写输出输入寄存器写1引脚输出输入高电平输出输入寄存器写0引脚输出输入低电平因为STM32是32位的单片机而引脚只有16个所以寄存器只有低16位有对应的端口驱动器用来增大驱动能力寄存器只存储数据
三、输入输出模式
一个端口只能有一个输出但可以有多个输入所以在输入时输出驱动器是关闭的在输出时输入驱动器是开启的 当最右边I/O引脚输入高于VDD电压时上方保护二极管被导通电流进入不到电路中 当最右边I/O引脚输入低于VSS电压时下方保护二极管被导通电流进入不到电路中 所以可输入的电流范围在VSS~VDD
不管是输入输出模式都会涉及到数字数据与模拟数据的转换输入部分是通过触发器和输入数据寄存器输出部分是通过MOS管和输出控制
1、输入模式 上半部分是输入电路
1上拉输入
上拉输入和下拉输入都是通过stm32控制的可以自己决定上拉、下拉、浮空并且上拉电阻和下拉电阻的阻值都很大所以对电路的影响不是很大
上拉输入就是输入驱动器上方开关接通此时内部连接上拉电阻是一种默认为高电平的输入方式
在引脚输入高电平时输入高电平引脚输入低电平时输入低电平
引脚浮空没有输入时输入高电平 然后通过触发器这里的触发器作用是给信号整形因为在输入的过程中信号可能会失真 触发器的作用当数据高于上阈值时输出高电平低于下阈值时输出低电平在中间晃悠的不变化 然后这个数据就写入输入数据寄存器由程序读取寄存器某一位的数据就可以知道端口的输入电平了
然后是复用功能输入这根线连接到其他需要读取端口状态的外设上接收数字量
2下拉输入
下拉输入就是输入驱动器下方开关接通此时内部连接下拉电阻是一种默认为低电平的输入方式
在引脚输入高电平时输入高电平引脚输入低电平时输入低电平
在引脚浮空时输入低电平
3浮空输入
当上拉电阻和下拉电阻同时断开时此时引脚处于浮空输入状态此时输入高电平为高电平输入低电平为低电平
当引脚处于浮空状态时输入不确定任意稍微的影响都有可能导致输入发生变化
小总结不管是上拉输输入、下拉输入还是浮空输入优先保证I/O口的输入如果为高电平低电平那么输入一定是高电平低电平变化只是在引脚处为浮空输入时有变化我们一般使用浮空输入多数情况下和上拉输入在有外界干扰的情况下很少使用下拉输入
当使用浮空输入时最好使用一个连续的驱动防止输入浮空
4模拟输入 接收模拟量接到触发器前边直接接收真实信号
2、输出模式 下半部分是输出电路
数字数据由输出数据寄存器或外设控制输出数据寄存器控制输出直接接普通I/O口外设控制输出则需要使用AFIO口也就是复用功能IO口
输出数据寄存器还接一个位设置/清除寄存器用来随时更改输出数据寄存器的某一位上的值 通过将位设置寄存器某一位改为1不需置输出数据寄存器某一位为1的都为0那么对应的那一位的输出数据寄存器的值就设置为1 通过将位清除寄存器的某一位改为1不需置输出数据寄存器某一位为0的都为0那么对应的那一位的输出数据寄存器的值就设置为0
1推挽输出
在推挽输出模式下P-MOS管、N-MOS管均可以使用 MOS管就相当于一个开关只是这个开关可以用来转换信号 数据寄存器为1时上管导通下管断开引脚直接接VDD输出高电平 数据寄存器为0时上管断开下管导通引脚直接接VSS输出低电平
在推挽输出模式下STM32对I/O口有绝对的控制权高低电平的输出都是由STM32决定的
2开漏输出
在开漏输出模式下P-MOS管不可用N-MOS管可用 数据寄存器为1时下管断开此时引脚处为高阻态无驱动能力 数据寄存器为0时下管导通引脚接VSS输出低电平有驱动能力
在引脚外接一个上拉电阻到5V的电源当输出低电平时N-MOS接VSS输出高电平时上拉电阻将电压拉高至5V
3复用推挽输出
同推挽输出不过是由外设控制的不是数据寄存器控制的
4复用开漏输出
同开漏输出不过是由外设控制的不是数据寄存器控制的
EXIT外部中断
一、中断系统
在主程序运行过程中出现了特定的中断触发条件也叫中断源使得CPU暂停当前正在运行的程序去处理中断程序处理完成后再返回原来的位置继续执行主程序
当有多个中断源同时申请中断时CPU会先相应优先级更高的中断源优先级是可以自己设置的
当一个中断程序正在运行时又有新的优先级更高的中断源申请中断CPU暂停当前中断程序去处理该优先级更高的中断程序处理完后返回该中断程序
二、STM32中断
STM32使用NVIC统一管理中断每个中断通道有16个可编程的优先级优先级可再分为抢占优先级和响应优先级
1、NVIC的基本结构
在第一篇的博文里提到过外设表外设表中的前两个是内核外设NVIC就是一个内核外设是用来管理中断的 每个中断都可以直接连接到NVIC上NVIC通过分配优先级确定每个中断的先后顺序它同一时间只会上交一个中断给CPU让CPU处理中断
2、NVIC优先级分组
NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位决定这4位可以分为高n位的抢占优先级和低4-n位的相应优先级当抢占优先级和响应优先级均相同时按照中断号排队
抢占优先级和响应优先级分为五组
组别位数以及取值范围抢占优先级相应优先级00位04位0~1511位0~13位0~722位0~32位0~333位0~71位0~144位0~150位0
三、EXTI简介
EXTI可以监测指定GPIO的电平信号当电平变化时EXTI向NVIC发出中断申请
支持上升沿、下降沿、双边沿、软件触发 上升沿电平由低电平变为高电平的瞬间触发中断 下降沿电平由高电平变为低电平的瞬间触发中断 双边沿上升沿和下降沿都可以触发中断 软件触发程序代码执行触发中断
任意GPIO口都可以当做外部中断的引脚但GPIO后边跟的数字相同不能触发中断这个数字叫做pin也就是说PA0和PB0不能同时做中断引脚如果需要多个中断引脚的话pin值不能相同原因是GPIO连接到AFIO上起到中断引脚选择的作用AFIO从pin值相同的通道里选择一个接到EXTI边沿检测及控制电路上一共选择16个也就是PA0、PB0、PC0只能有一个接到EXTI边沿检测及控制电路上再加上PVD、RTC、USB、ETH四个特殊外设一共20个输入信号经过EXTI分为两种输出NVIC触发中断其他外设触发事件响应
这里5 ~ 9、10 ~ 15整合到一条通道上了一条通道上的触发同一个中断函数在中断函数里还需要标志位才能区分到底是哪一个中断进来的
如果发生EXTI外部中断可以发生中断响应或者事件响应中断响应就是执行中断程序事件响应就是操作外设而不触发中断
四、EXTI实现 上方是总线和外设接口输入先遇到边沿检测电路当上升沿时上升沿触发选择寄存器为1下降沿时下降沿触发选择寄存器为1它们两个只要有一个为1边沿检测电路就可以为通路
之后遇到的这个元器件叫做或门执行逻辑或的操作当软件中断事件寄存器和边沿检测电路传来的数据中有一个为1则为1全为0则为0
然后线路分为两路左路对应的是事件响应上路对应的是中断响应
左路连接的元器件叫做与门执行逻辑与的操作如果事件屏蔽寄存器和全为1则为1有一个为0则为0然后连接到脉冲发生器脉冲发生器起到将数字信号转变为模拟信号的作用
上路连接请求挂起寄存器可以通过读取该寄存器知道是哪个通道触发的中断如果该寄存器置1就继续往左走与中断屏蔽寄存器连接到一个与门上最后连接到中断控制器NVIC执行中断程序 今日分享就到这里了~
