单片机程序编译之后，除了生成hex文件之外还生成了bin文件，实际它们都是单片机的下载文件，下文介绍它们的区别。

Hex

Hex文件包含地址信息。

在用ISP方式烧写程序时，有这样的经验：

• 选择单片机型号

• 选择串口号

• 设置波特率(或者默认)

• 选择下载的文件

• 点击下载按钮下载

在串口工具中，操作如下图红框所示。

经过这几步后，程序下载工作就完成了，在以上的步骤中我们并没有选择要把程序下载到单片机的哪块内存中，即不需要设置地址。因为HEX文件内部的信息已经包括了地址，相关文章推荐:在SMT32的HEX文件里加入固件版本信息。

单片机一般是下载hex文件。

BIN

BIN文件格式只包括了数据本身，没有包含地址。烧写BIN文件的时候，用户是一定需要指定地址信息的。

所以在下载bin文件时需要选择内存的起始地址和终止地址，即要把bin文件下载到指定的内存空间，相关文章移步此处:STM32单片机中Hex、Bin文件的区别与应用。

通常需要指定程序内存地址的芯片为ARM芯片和DSP芯片。

文件大小

对于bin文件，通过右键属性查看到的文件的大小就是数据的实际大小。

而对HEX文件而言，你看到的文件大小并不是实际的数据的大小。一是因为HEX文件是用ASCII来表示数据，二是因为HEX文件本身还包括别的附加信息。

ADC的种类很多，对应的精度和误差也有很多，本文就来讲讲关于ADC精度和误差的内容。

ADC介绍

ADC：Analog Digital Converter，指模数转换，也就是（电压）模拟量转换成数字量。

大多数MCU中都集成了ADC模块，同时ADC也是在产品开发中使用率较高的一个模块，相信大部分人都使用过ADC这个功能。

在STM32中内置最多四个高级12位ADC控制器（ADC1、2、3、4）。当然，ADC控制器数量多少取决于STM32型号，还有部分STM32具有16位采样的ADC（如STM32F373）。他们提供自校准功能，用于提高环境条件变化时的ADC精度。

我们平时在使用ADC中要求不是很高，可能就没有在于ADC转换的值是否精确。但是，有些特定场合就需要更精确的转换值，那么我们就需要对ADC做更多了解。下面章节带领大家了解相关内容。

ADC误差

在涉及模数转换的应用中， ADC精度会影响整体的系统质量和效率。为了提高此精度，有必要了解与ADC相关的误差。

ADC误差主要包含：ADC自身和环境导致的误差。

1、ADC自身导致的误差

说误差之前，先说下ADC精度，为便于参考，将精度误差表达为1 LSB的倍数：

A、偏移误差

偏移误差是第一次实际转换和第一次理想转换之间的偏离。第一次转换发生在数字ADC输出从0变为1时。理想情况下，当模拟输入介于0.5 LSB和1.5 LSB之间时，数字输出应为1。

仍然是理想情况下，第一次转换发生在0.5 LSB处。用EO表示偏移误差。可通过应用固件轻松校准偏移误差。

正偏移误差的表示方法：

负偏移误差的表示方法：

B、增益误差

增益误差是最后一次实际转换和最后一次理想转换之间的偏离。增益误差用EG表示。

正增益误差的表示方法：

负增益误差的表示方法：

C、微分线性误差

微分线性误差（ DLE）为实际步进和理想步进之间的最大偏离。这里的“理想情况”不是指理想传输曲线，而是指ADC分辨率。

理想情况下， 1 LSB的模拟输入电压变化量应导致数字代码变化。如果需要大于1 LSB的模拟输入电压才能导致数字代码变化，将观察到微分线性误差。因此， DLE对应于从一个数字代码变为下一个数字代码所需的最大额外电压。

D、积分线性误差

积分线性误差为任何实际转换和端点相关线间的最大偏离，用EL表示ILE。

端点相关线可以定义为A/D传输曲线上连接第一次实际转换与最后一次实际转换的线。EL是指与每一次转换的这条线的偏离。因此，端点相关线对应于实际传输曲线并且与理想传输曲线不相关。

E、总未调整误差

总未调整误差（ TUE）为实际和理想传输曲线间的最大偏离。此参数指定可能发生的会导致理想数字输出与实际数字输出之间最大偏离的总误差。TUE是记录到的任何输入电压的理想预期值与从ADC获得的实际值之间的最大偏离。

2、ADC环境导致的误差

A、参考电压噪声

由于ADC输出为模拟信号电压与参考电压之比，因此模拟参考上的任何噪声都会导致转换后数字值的变化。在某些封装中， VDDA模拟电源被用作参考电压（ VREF+），因此VDDA电源的质量会影响ADC误差。

B、参考电压/电源调节

电源调节对于ADC精度十分重要，因为转换结果是模拟输入电压与VREF+值之比。
当连接到VDDA或VREF+时，如果这些输入上的负载及其输出阻抗导致电源输出下降，将在转换结果中产生误差。

C、外部参考电压参数

当使用外部参考电压源（ VREF+引脚上）时，该外部参考源有一些重要参数。必须考虑三个参考电压规格：温度漂移、电压噪声和长期稳定性。

D、模拟输入信号噪声

在采样时间内，小而高频率的信号变化可导致较大转换误差。此噪声由电气设备（例如电机、发动机点火、电源线）生成。它增加了不需要的信号，因此会影响源信号（例如传感器）。这样一来，导致ADC转换结果不准确。

E、最大输入信号幅度的ADC动态范围匹配不佳

为获得最高ADC转换精度， ADC动态范围必须与待转换信号的最大幅度相匹配。

我们假设待转换信号在0 V与2.5 V之间变化，并且VREF+等于3.3 V。如下图，有部分未使用的ADC转换范围，也会使转换后信号精度下降。

如何提高ADC采集数据准确性

这个问题之前写过相关的内容，只是没有单独提出来说，这里汇总一下。

1、减少ADC相关误差的影响

上面描述了“ADC自身导致的误差”，使用STM32 ADC自校准功能或通过微控制器固件可以轻松补偿偏移误差和增益误差。

之前在分享的代码中有提到，比如通过软件校正：

ADC_StartCalibration(ADC1);

2、使外部环境误差最小化

A、参考电压/电源噪声最小化

也就是在VREF和VDDA引脚连接外部去耦电容。

B、模拟输入信号噪声消除

通过添加外部RC滤波器以消除高频。

C、将ADC动态范围与最大信号幅度进行匹配

也就是将参考电压范围匹配采样电压（当然，需要有参考电压引脚的芯片才行）。

同时，也可以使用放大器针对ADC范围调整输入信号范围：

D、温度影响补偿

第一种方法是完整描述偏移和增益漂移特性，并在存储器中提供查询表，以便根据温度变化修正测量值。此校准方法需要额外的成本和时间。

第二种方法包括使用内部温度传感器和ADC看门狗，以在温度变化达到给定值时重新校准ADC。

E、优化PCB布局

• 将模拟和数字布局分开
• 隔离模拟和数字电路电源
• 对供电和接地使用单独的PCB层

3、提高精度的软件方法

A、平均采样

·平均会降低速度但可以提高精度

B、数字滤波（抑制DC值中的50/60 Hz噪声）

·设置适当的采样频率（这种情况下，从计时器触发十分有用）。
·对采样数据执行软件后处理（例如，对50 Hz噪声及其谐波抑制进行组合滤波）。

C、AC测量的快速傅里叶变换（ FFT）

·此方法可以显示被测信号中的谐波部分。
·由于使用了更强的计算能力，因此速度较慢。

D、ADC校准：偏移、增益、位权重校准

·ADC校准可减少内部ADC误差。但是，必须知道内部ADC结构。

E、使CPU生成的内部噪声最小化

应用设计必须确保

·ADC转换期间来自微控制器的干扰尽可能小。
·使采样和转换期间的数字信号变化量最小化（数字静默）。

很多初学者觉得自己学的东西很基础，担心今后实际工作用不到。有初学者问了这样的问题：单片机真正开发产品和学习的时候有什么差别，平时学的LED、ADC这些东西，在实际项目中会用到吗？

虽然技术更新迭代很快，但有很多基本的技术，仍然在实际项目中会用到，今天就拿LED为例来说说吧。

LED有哪些作用？

别小看LED，它在实际生活中应用很广泛的。

首先就是以LED为光源的项目，比如呼吸灯、广告灯、LED显示屏等，这类控制LED亮灭（闪烁），或者亮度渐变。

再次就是LED背光灯，像液晶背光灯、按键背光灯等，这种也是需要控制LED变化的。我之前做过有按键的项目，按键背光灯需要渐变、配合音效控制LED不同频率闪烁，目的就是为了达到更好的体验效果。

再再次，LED作为指示灯，电源指示灯、状态指示灯，这种就和接近初学者的学习时的LED灯，但这种却在项目中很常见。

拿状态指示灯来说，一个项目的LED状态指示灯可以直观明了的指示设备的运行状态，比如：运行、故障、待机、死机等常见状态。通过RGB，或者红黄绿不同颜色LED组合，可以实现更多状态的指示。

下面针对LED状态灯，说几点细节的内容。

LED状态灯实现

这里结合代码为大家分享一些项目中常见的LED状态灯的实现方法。

1、单色LED运行状态指示灯

通过闪烁（一亮一灭）指示设备运行的状态的指示灯，一个关键作用：设备有没有死机。

很多产品中都会用到，你买一个开发板，提供的综合例程也基本都有。

裸机情况下（一般状态机），在某一个状态实现LED闪烁：

int main(void)
{
  //系统初始化
  while(1)
  {
    //do something
    switch(State)
    {
      case 状态1：
        //do something
      break;

      case 状态2：
        //do something
      break;
      ·
      ·
      ·
      case 状态灯：
        ED_TOGGLE();  //LED闪烁
      break;
    }
  }
}

RTOS情况下，新建一个状态灯线程，在线程里面直接控制即可：

void StatusLight_Task(void *pvParameters)
{
  static TickType_t xLastWakeTime;
  //初始化
  xLastWakeTime = xTaskGetTickCount();

  for(;;)
  {
    //do something

    LED_TOGGLE();                       //LED闪烁
    vTaskDelayUntil(&xLastWakeTime, 500);
  }
}

2、单色LED渐变

LED渐变在生活中其实也有一些场景在用，呼吸灯、键盘等，其实原来也很简单，就是控制LED亮度。

控制方法有很多，电压、PWM都能达到控制LED亮度的效果。当然，现在还有控制LED渐变的专有芯片。

但是，对于单片机项目来说，单片机自身就能实现，如果单独用一个芯片，就显得有点多余。

使用DAC输出模拟量可以实现，但如果多路就不现实，因此这种方法不常见。

常见的是PWM控制IO高低电平（从而控制电压），这种对于单片机来说有两种方法：

• 定时器硬件PWM

• 控制GPIO口高低电平

a、定时器硬件PWM

一个定时器输出PWM波形的同时，还需要一个定时器定时更新PWM输出占空比（修改亮度）。

b、控制GPIO口高低电平

这个方法就比较简单，控制IO口高低电平时间，只是这个时间需要结合整个项目业务逻辑（特别是裸机情况下），不能出现“卡机”情况。

当然，在RTOS情况下，业务逻辑就比较简单，单独一个线程：

LED_ON();
vTaskDelay(TimesON);

LED_OFF();
vTaskDelay(TimesOFF);

这里TimesON 和 TimesOFF是需要结合项目情况修改的变量（比如渐变时间）。

3、多色LED，多种运行状态

一个设备在没有显示屏指示状态的时候，通过LED指示状态也是一种方法，比如：红、黄、绿三色，分别常灭、常亮、闪烁三种状态。

这种相对第一种单色固定状态要复杂一点，但实现起来也不难，方法也有很多。

这里分享一些思路：创建一个线程，一个结构体，轮询各种LED状态，根据应用修改其各种状态，以及闪烁时间等。

LED状态结构体：

typedef struct
{
  uint8_t  Mode;                  //模式

  uint8_t  Status;                //当前状态
  uint16_t OffTimes;              //灭时间
  uint16_t OnTimes;               //亮时间(ms)
  uint16_t Counter;               //计数(计时)

  void (*OffFun)(void);           //灭函数接口
  void (*OnFun)(void);            //亮函数接口
}SL_TypeDef;
/* 状态灯 */

LED状态主线程：

void StatusLight_Task(void *pvParameters)
{
  static TickType_t xLastWakeTime;
  xLastWakeTime = xTaskGetTickCount();

  for(;;)
  {
    SL_Scan(&sSLG_Structure);      //红灯
    SL_Scan(&sSLY_Structure);      //黄灯
    SL_Scan(&sSLR_Structure);      //绿灯

    vTaskDelayUntil(&xLastWakeTime, SL_TASK_PERIOD);
  }
}

这里结构体也是方便统一管理，其中SL_Scan浏览（扫描）函数的参数通过传递结构体指针，是为了方便读取并修改其中变量。

当然，SL_Scan浏览函数具体实现，就与你应用有关：

static void SL_Scan(SL_TypeDef *SL_Struct)
{
  /* 常灭模式 */
  if(SL_MODE_OFF == SL_Struct->Mode)
  {
    SL_Struct->Status = SL_STATUS_OFF;           //状态置为"灭"
    SL_Struct->OffFun();                         //灭灯
  }
  /* 常亮模式 */
  else if(SL_MODE_ON == SL_Struct->Mode)
  {
    SL_Struct->Status = SL_STATUS_ON;            //状态置为"亮"
    SL_Struct->OnFun();                          //亮灯
  }
  /* 闪烁模式 */
  else if(SL_MODE_FLICKER == SL_Struct->Mode)
  {
    /* 在灭状态 */
    if(SL_STATUS_OFF == SL_Struct->Status)
    {
      SL_Struct->Counter++;
      if(SL_Struct->Counter >= SL_Struct->OffTimes)
      {
        SL_Struct->Counter = 0;
        SL_Struct->OnFun();                      //亮灯
        SL_Struct->Status = SL_STATUS_ON;        //状态置为"亮"
      }
    }
    /* 在亮状态 */
    else if(SL_STATUS_ON == SL_Struct->Status)
    {
      SL_Struct->Counter++;
      if(SL_Struct->Counter >= SL_Struct->OnTimes)
      {
        SL_Struct->Counter = 0;
        SL_Struct->OffFun();                     //灭灯
        SL_Struct->Status = SL_STATUS_OFF;       //状态置为"灭"
      }
    }
    else
    {
      SL_Struct->Status = SL_STATUS_OFF;         //状态置为"灭"
    }
  }
  /* 未知模式 */
  else
  {
    SL_Struct->Status = SL_STATUS_OFF;           //状态置为"灭"
    SL_Struct->OffFun();                         //灭灯
  }
}

最后

以上的控制LED的状态，其实是一个项目中很小的一个模块，还有更复杂的LED实现和控制方法，相信做过这一块的同学就比较了解。

当然，LED在项目中是微不足道的一个模块，但是，如果针对莫个人设计一块LED的产品，那就意义非凡了。

上面这种，相信很多暖（zhi）男都做过，就是不知道，最终那个女孩子感动了没有？如果感动了，那这个LED项目就是一生中非常重要的项目。

作者：Ioan Pop，Microchip Technology Inc.

本文档概述了 AVR^® DA 单片机系列的低功耗模式和特性，并借助功率调试器（ATPOWERDEBUGGER）比较了不同休眠模式下的电流消耗。

此外，本文还介绍了如何修改 Curiosity Nano 板以读取功率和如何使用功率调试器，并说明了可用的休眠模式以及其他节能特性。

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PIC18和AVR单片机的完整功能安全生态系统包括：

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• SGS TÜV Saar认证的ASIL B Ready失效模式、影响及其诊断分析（FMEDA）报告和功能安全手册（FSM）

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