单片机

STM32简单介绍

一、背景

如果你正为项目的处理器而进行艰难的选择：一方面抱怨16位单片机有限的指令和性能，另一方面又抱怨32位处理器的高成本和高功耗，那么，基于 ARM Cortex-M3内核的STM32系列处理器也许能帮你解决这个问题。使你不必在性能、成本、功耗等因素之间做出取舍和折衷。即使你还没有看完STM32的产品手册，但对于这样一款融合ARM和ST技术的“新生儿”相信你和我一样不会担心这款针对16位MCU应用领域 的32位处理器的性能，但是从工程的角度来讲，除了芯片本身的性能和成本之外，你或许还会考虑到开发工具的成本和广泛度；存储器的种类、规模、性能和容 量；以及各种软件获得的难易，我相信你看完本专题会得到一个满意的答案。

本文详细介绍了基于PIC单片机的CAN总线扩展技术，给出了CAN网关的硬件设计原理及软件设计框图，通过CAN网关增加了CAN总线的容量、提高了CAN总线的通信速率、扩展了CAN总线的传输距离。

CAN总线是一种串行多主站局域网总线，被广泛应用于汽车控制系统、自动控制、楼宇自动化、医学设备等各个领域。其传输距离远，最远可达10km，传输速率高，最高可达1Mb/s，容错性能好，可靠性能高。但是由于CAN驱动器的驱动能力有限，CAN总线能够驱动的节点数有限，一般在100个左右，同时会随着传输距离的增加，最高传输速率会下降，如果距离过长会引起信号丢失、反射等故障。在实验室条件下测得在5Kb/s的通信速率下最远通信距离能达到10km;在18Kb/s的通信速率下最远通信距离只能达到2km;而在42b/s的通信速率下，最远通信距离只能达到1km。测试条件：线缆采用线径为0.75mm2的屏蔽双绞线，线缆为盘装，室内测试。在实验中，发现随着随着通信距离的增加，通信速率迅速下降，而CAN总线的驱动节点数量也次第下降。而在通信距离远，通信节点多的大空间场所，比如矿井、电力监控等系统需要CAN总线来传输数据和监控信息的场所，CAN总线不能满足要求。

众所周知STM32有5个时钟源HSI、HSE、LSI、LSE、PLL，其实他只有四个，因为从上图中可以看到PLL都是由HSI或HSE提供的。

<center><img width="600" src="http://mcu.eetrend.com/files/2017-09/wen_zhang_/100007845-25791-100.jpg…; alt="图文教你理解单片机STM32时钟"></center>

其中，高速时钟(HSE和HSI)提供给芯片主体的主时钟.低速时钟(LSE和LSI)只是提供给芯片中的RTC(实时时钟)及独立看门狗使用，图中可以看出高速时钟也可以提供给RTC。内部时钟是在芯片内部RC振荡器产生的，起振较快，所以时钟在芯片刚上电的时候，默认使用内部高速时钟。而外部时钟信号是由外部的晶振输入的，在精度和稳定性上都有很大优势，所以上电之后我们再通过软件配置，转而采用外部时钟信号.

前言

STM32 PCROP专有代码读出保护，将某个区域设置为仅允许执行，可防止代码被非法读出与修改。ST网站提供了免费的PCROP参考代码，但是例程中仅仅提供了用代码设置PCROP。为方便利用PCROP进行知识产权保护的开发和部署，这篇文章提供了方法，可在RDP级别设置为1或者0时，使用代码清除PCROP。

ST网站上的PCROP参考代码

学习使用PCROP，可从ST网站下载文档以及参考代码。文档里有一步一步的详细说明。参考代码则实现了，如何设置编译开发环境去掉文字库(Literal pool)，以避免受保护区域需要被读访问；参考代码也实现了如何利用代码使能PCROP保护以及如何导出接口符号供二次开发使用。

你可以编译运行PCROP参考代码。一旦下载到开发板并运行后，扇区2会自动被设置成PCROP保护。你将无法再次下载代码到该扇区，也无法读出该扇区的内容。若想通过STLink工具解除PCROP保护，则会导致整个Flash被擦除。

使用代码清除PCROP

在熟悉ST网站上的PCROP参考代码基础之上，我们将讨论如何使用代码清除PCROP。

<strong>1. 原理</strong>

文中介绍的干扰器能够产生3种干扰信号：随机干扰、点频干扰和扫频干扰，其中点频干扰和扫频干扰是基于单片机对DDS芯片AD9852的控制产生，整个系统的控制灵活、高效。测试结果表明，系统能够准确产生所需要的干扰信号，满足抗干扰性能测试的需要。虽然本设计产生的干扰信号位于406 MHz频段，但这样的电路结构也可用于其它频段(需修改VCO、PLL等电路)，例如手机通信频段，因此本电路结构对其它频段的应用同样具有借鉴意义。

随着电子设备的使用越来越普遍，电子设备之间的干扰问题也越来越突出，特别是通信设备的干扰问题，这使得电路工程师在电子产品的设计过程中不得不考虑设备的抗干扰问题，并且有必要对通信设备的抗干扰能力进行测试。文中介绍的射频信号干扰器可用于测试通信设备的抗干扰能力，能够产生如下3种干扰：

1)随机干扰。在目标频率范围内产生频率随机的干扰信号，湮没目标频率，也会降低信噪比，形成对正常通信的压制。

2)点频干扰。在已知目标频率的情况下，瞄准目标频率输出干扰信号，产生对目标通信的压制效果。

随着电子技术的不断发展， 家庭中的许多电器设备如彩电、冰箱、空调等都已贴上了智能化的标签， 为提高人们的生活质量做出了贡献。但遗憾的是， 居室的眼睛---窗户， 却迟迟未跟上时代的步伐。即使是在众多的智能化生活小区， 我们都可以发现， 几乎所有的窗户的管理仍然处在原始管理方式， 与电子技术毫不沾边， 更不用说智能化了。如果使窗户具有一定的智能， 如下雨则自动关、室内有害气体超标则自动开、有盗贼入内则自动报警等， 就会给人们的居家生活带来诸多方便， 从而进一步提高人们的生活质量。

沿着这样的思路， 我们设计了以AT89C51 单片机为中央控制器的智能窗控制系统。

该控制系统能通过其数据检测传感电路不断循环检测室内温度、湿度、有害气体（如媒气） 浓度等环境参数，然后与由控制键盘预置的参数临界值相比较， 从而作出开/关窗、转动/停止换气扇、降/升温（湿） 等判断， 再结合窗状态检测电路所检测到的窗状态， 发出一系列的控制命令， 完成下雨则自动关窗、室内有害气体超标则自动开窗（同时转动换气扇） 、恒温（湿） 等自动控制功能。人们还可通过控制键盘， 直接控制窗户的开/关、换气窗的转/停、温（湿） 的升/降、选择所显示参数的种类等。

<strong>二、系统组成和部分电路设计</strong>

<strong>引言</strong>

传统测量频率的方法主要有直接测量法、分频测量法、测周法等，这些方法往往只适用于测量一段频率，当被测信号的频率发生变化时，测量的精度就会下降。本文提出一种基于等精度原理的测量频率的方法，在整个频率测量过程中都能达到相同的测量精度，而与被测信号的频率变化无关。本文利用(现场可编程门阵列)的高速数据处理能力，实现对被测信号的测量计数;利用单片机的运算和控制能力，实现对频率、周期、脉冲宽度的计算及显示。

单片机I/O口工作方式基本有以下几类：
1.准双向IO口配置（弱上拉）
小结：
• 灌电流能力强，拉电流能力弱
• 读外部状态前要先锁存“1”（断开下拉晶体管）
• 读IO口状态的原则是非高即低，只能准确识别外部的低电平信号，无法区分悬空和真正的高电平
• 作为输入时，输入阻抗不为高阻，可能出现将外部低电平误读为高电平的情况（例上拉电阻10K，外部电阻100K，IO=5*100/110=4.54V）
<center><img width="600" src="http://mcu.eetrend.com/files/2017-08/wen_zhang_/100007475-24268-0.jpg&q…; alt="单片机IO口工作方式详细分析"></center>
其应用方式参考：

1引言

与传统模拟示波器相比．数字存储示波器不仅具有可存储波形、体积小、功耗低，使用方便等优点，而且还具有强大的信号实时处理分析功能。在电子测量领域，数字存储示波器正在逐渐取代模拟示波器。但目前我国使用高性能数字存储示波器主要依靠国外产品，而且价格昂贵。因此研究数字存储示波器具有重要价值。借于此，提出了一种简易数字存储示波器的设计方案，经测试，性能优良。

2 数字存储示波器基本工作原理

数字存储示波器与模拟示波器不同在于信号进入示波器后立刻通过高速A／D转换器将模拟信号前端快速采样，存储其数字化信号。并利用数字信号处理技术对所存储的数据进行实时快速处理，得到信号的波形及其参数，并由示波器显示，从而实现模拟示波器功能，而且测量精度高。还可存储信号，因而，数字存储示波器可以存储和调用显示特定时刻信号。

3 系统分析论证

3．1 A／D实时采样

本篇文章对于上拉电阻在单片机当中的重要作用进行了细致的介绍，相信在阅读过本篇文章之后，大家对于为什么要在单片机中添加上拉电阻有了一定的认识。希望大家在阅读过本篇文章之后能够有所收获。

在单片机系统当中，上拉电阻逐渐成为了最为稳定也最为可靠的主要组成部分。大多数人知道上拉电阻在单片机系统当中的重要作用，但却不知道为什么如此重要。

本篇文章就将为大家解释上拉电阻的重要性，为什么管脚和单片机大部分都要接上拉电阻呢? 专家称管脚和单片机接上拉电阻是必然的，上拉电阻和下拉电阻相比，上拉电阻要更胜一筹。

众所周知，上拉电阻就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平，输入电流，电阻同时起到限流的作用。阻值的强弱只是上拉电阻的组织不同，实际上并没有什么严格区分。对于非集电极开路输出型电路或漏极开路输出型电路来说，上拉在这种类型的电路中对提升电流和电压的能力是有限的，它的主要功能还是为集电极开路输出型电路输出电流通道。

通常来说，在管脚接上拉、下拉的设计方面有两个原因直接决定了上拉电阻的接入。一是在正常工作或单一故障状态下，管脚都是不应该出现不定状态的，如接头脱落后导致的管脚悬空情况。 二是从机体的功耗角度出发，长时间处于管脚等待状态下，管脚端口的电阻上不能消耗太多电流，这一点对电池供电设备的使用寿命和安全性来说尤为重要。