重庆大学嵌入式复习重点

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资源描述

1目录嵌入式概念、组成....................................................................................................................................2含义解释....................................................................................................................................................3GPIO............................................................................................................................................................5SysTick........................................................................................................................................................6PLL..............................................................................................................................................................7有限状态机................................................................................................................................................8UART...........................................................................................................................................................9中断..........................................................................................................................................................12DAC(数字→模拟转换)、采样................................................................................................................14ADC(模拟→数字转换)............................................................................................................................16实验代码/作业........................................................................................................................................182嵌入式概念、组成3含义解释FLASH:FLASH存储器又称闪存,它结合了ROM和RAM的长处,不仅具备电子可擦除可编程(EEPROM)的性能,还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据(NVRAM的优势),U盘和MP3里用的就是这种存储器。在过去的20年里,嵌入式系统一直使用ROM(EPROM)作为它们的存储设备,然而近年来Flash全面代替了ROM(EPROM)在嵌入式系统中的地位,用作存储Bootloader以及操作系统或者程序代码或者直接当硬盘使用(U盘)。目前Flash主要有两种NORFlash和NADNFlashNORFlash:读取和常见的SDRAM的读取一样,用户可以直接运行装载在NORFLASH里面的代码,这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本NANDFlash:没有采取内存的随机读取技术,采用这种技术的Flash比较廉价。用户不能直接运NANDFlash上的代码,因此好多使用NANDFlash的开发板除了使用NANDFlash以外,还作上了一块小的NORFlash来运行启动代码性能比较:NOR的读速度比NAND稍快一些。NAND的写入速度比NOR快很多。NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。大多数写入操作需要先进行擦除操作。NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。操作方式:NORFlash:应用程序对NORFlash芯片操作以字为基本单位,为方便管理通常分为128KB或64KB的逻辑块,块内分为不同扇区,读写时指定逻辑块号与片偏移NANDFlash:应用程序对NANDFlash芯片操作以块为基本单位,块大小8KB,块内分页,一般大小512字节,若要修改一个字节需重写整个块UART(Universalasynchronousreceiver/transmitter,通用异步收发传输器):是一种异步收发传输器,将要传输的资料在串行通信与并行通信之间加以转换,异步的并允许双向通信SSI(Synchronousserialinterface,串行外设接口):是各类DSP处理器中的常见接口,用于中等速度的I/O设备I2C(Inter-integratedcircuit,集成电路总线):这种总线类型是一种简单、双向、二线制、同步串行总线,主要是用来连接整体电路,用于低速外围设备Timer(Periodicinterrupts,inputcapture,andoutputcompare):inputcapture和outputcompare用来创建周期性中断并且测量周期、脉冲宽度、相位和频率PWM(Pulsewidthmodulation,脉冲宽度调制):利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,PWM输出用于将可变功率应用于电机接口,在典型电机控制中,输入捕捉来测量转速ADC(Analogtodigitalconverter,measureanalogsignals):4用来测量模拟信号的振幅,在数据采集系统中起重要作用AnalogComparator(Comparetwoanalogsignals):模拟比较器用来对比两个模拟输入,并根据更大的模拟输入来产生一个数字化输出QEI(Quadratureencoderinterface,正交编码器接口):用来作为与无刷直流电动机的接口USB(Universalserialbus,通用串行总线):是一种高速串行通信通道Ethernet(High-speednetwork):以太网端口可以将微控制器与因特网或一个局域网桥接起来CAN(Controllerareanetwork,一种串行通信协议):用来创建一个在微控制器和机器之间的高速通信通道,常用于分布式控制系统的应用并行端口I/O并行口可以作为输入口也可以作为输出口,其中的数据端口、控制端口都可以作为数字输出端口5GPIO杂项:引脚可配置为数字I/O,模拟输入,定时器I/O或串行I/O一个允许软件读取外部数字信号的的输入端口只能读,输出端口可以像正常存储器一样参与读取和写入周期GPIO配置流程:1、SYSCTL_RCGC2_R寄存器中激活其时钟SYSCTL_RCGC2_R|=0x00000020;//1)activateclockforPortFdelay=SYSCTL_RCGC2_R;//allowtimeforclocktostart2、通过向LOCK寄存器写入一个特殊值,然后设置CR寄存器中的位,来解锁端口GPIO_PORTF_LOCK_R=0x4C4F434B;//2)unlockGPIOPortFGPIO_PORTF_CR_R=0x1F;//allowchangestoPF4-03、清除AMSEL寄存器中的位来禁用模拟功能GPIO_PORTF_AMSEL_R=0x00;//3)disableanalogonPF4、清除PCTL寄存器中的位来选择GPIO功能GPIO_PORTF_PCTL_R=0x00000000;//4)PCTLGPIOonPF4-05、清除或设置DIR寄存器中的位来指定引脚是输入还是输出,设定方向GPIO_PORTF_DIR_R=0x0E;//5)PF4,PF0in,PF3-1out6、清除AFSEL寄存器中的相应位GPIO_PORTF_AFSEL_R=0x00;//6)disablealtfunctonPF7-07、通过将1写入DEN寄存器来使能相应的I/O引脚,启用数字端口GPIO_PORTF_DEN_R=0x1F;//7)enabledigitalI/OonPF4-08、在PUR寄存器中为两个开关输入设置了一个内部上拉电阻GPIO_PORTF_PUR_R=0x11;//enablepull-uponPF0andPF46SysTick定义:SysTick是一个简单的计数器,我们可以用它来创建时间延迟并产生周期性中断硬件实现:SysTick的基础是一个以总线时钟频率运行的24位递减计数器初始化步骤:1、清除ENABLE来停止计数器2、指定RELOAD值3、通过NVIC_ST_CURRENT_R清除计数器4、设置CLK_SRC=1并通过指定中断操作(INTEN在NVIC_ST_CTRL_R中)代码:7PLL定义:锁相环(PLL:Phase-lockedloops)是一种利用反馈(Feedback)控制原理实现的频率及相位的同步技术,其作用是将电路输出的时钟与其外部的参考时钟保持同步。当参考时钟的频率或相位发生改变时,锁相环会检测到这种变化,并且通过其内部的反馈系统来调节输出频率,直到两者重新同步,这种同步又称为“锁相”(Phase-locked)PLL代码:PLL.c:main.c:8有限状态机定义:有限状态机(FSM)是一种抽象概念,它像算法一样描述问题的解决方案。与提供一系列需要遵循以实现问题解决方案的步骤不同的算法不同,FSM将系统(该解决方案是系统行为的实现)描述为一种机器,该机器根据输入和生成而改变状态而产出适当输出代码:9UART延迟时间:I/O设备指示服务的时间与启动服务的时间之间的时间吞吐量/带宽:系统可以处理的最大数据流量(bytes/second)波特率:每单位时间的总位数。波特率=1/bit-time带宽:每单位时间的数据。带宽=(data-bits/frame-bits)*波特率比特率=(总线时钟频率)/(16*分频器(divider))如:19.2kb/s,总线时钟是8MHz,比特率=8MHz/(16*19.2k)=26.04167=11010.0000112串行通信:-发送数据(TxD),接收数据(RxD)和SignalGround(SG)实现双工通信链路-两个通信设备必须以相同的比特率运行-最低有效位先发送代码:UART初始化:UARTBusy-WaitSend/Recv:10传送字符代码:String到long转换:输入十进制数:long到String转换:输出电压值到外部设备:11输出long到外部设备:UART灯代码:12中断定义:中断是软件执行的自动传送,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