2.7.2 sys文件夹
sys文件夹内包含了sys.c和sys.h两个文件。在sys.h里面定义了STM32的IO口输入读取宏定义和输出宏定义。sys.c里面定义了很多与STM32底层硬件很相关的设置函数,包括系统时钟的配置,中断的配置等。下面我们分别介绍。
1)IO口的位操作实现 该部分代码实现对STM32各个IO口的位操作,包括读入和输出。当然在这些函数调用之前,必须先进行IO口时钟的使能和IO口功能定义。此部分仅仅对IO口进行输入输出读取和控制。代码如下: #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) #define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *)(addr)) #define BIT_ADDR(addr, bitnum) MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum)) //IO口地址映射 #define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE+12) //0x4001080C #define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE+12) //0x40010C0C #define GPIOC_ODR_Addr (GPIOC_BASE+12) //0x4001100C #define GPIOD_ODR_Addr (GPIOD_BASE+12) //0x4001140C #define GPIOE_ODR_Addr (GPIOE_BASE+12) //0x4001180C #define GPIOF_ODR_Addr (GPIOF_BASE+12) //0x40011A0C #define GPIOG_ODR_Addr (GPIOG_BASE+12) //0x40011E0C
#define GPIOA_IDR_Addr (GPIOA_BASE+8) //0x40010808 #define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE+8) //0x40010C08 #define GPIOC_IDR_Addr (GPIOC_BASE+8) //0x40011008 #define GPIOD_IDR_Addr (GPIOD_BASE+8) //0x40011408 #define GPIOE_IDR_Addr (GPIOE_BASE+8) //0x40011808 #define GPIOF_IDR_Addr (GPIOF_BASE+8) //0x40011A08 #define GPIOG_IDR_Addr (GPIOG_BASE+8) //0x40011E08
//IO口操作,只对单一的IO口! //确保n的值小于16! #define PAout(n) BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n) //输出 #define PAin(n) BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n) //输入
#define PBout(n) BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n) //输出 #define PBin(n) BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n) //输入
#define PCout(n) BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n) //输出 #define PCin(n) BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n) //输入
#define PDout(n) BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n) //输出 #define PDin(n) BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n) //输入
#define PEout(n) BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n) //输出 #define PEin(n) BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n) //输入
#define PFout(n) BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n) //输出 #define PFin(n) BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n) //输入
#define PGout(n) BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n) //输出 #define PGin(n) BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n) //输入 以上代码的实现得益于CM3的位带操作,具体的实现比较复杂,请参考<<CM3权威指南>>第五章(87页~92页)。有了上面的代码,我们就可以像51/AVR一样操作STM32的IO口了。比如,我要PORTA的第七个IO口输出1,则可以使用PAout(6)=1;既可以实现。我要判断PORTA的第15个位是否等于1,则可以使用if(PAin(14)==1)…;就可以了。
2)Stm32_Clock_Init函数 该函数的主要功能就是初始化STM32的时钟。其中还包括对向量表的配置,以及相关外设的复位及配置。其代码如下: //系统时钟初始化函数 //pll:选择的倍频数,从2开始,最大值为16 void Stm32_Clock_Init(u8 PLL) { unsigned char temp=0; MYRCC_DeInit(); //复位并配置向量表 RCC->CR|=0x00010000; //外部高速时钟使能HSEON while(!(RCC->CR>>17));//等待外部时钟就绪 RCC->CFGR=0X00000400; //APB1/2=DIV2;AHB=DIV1; PLL-=2;//抵消2个单位 RCC->CFGR|=PLL<<18; //设置PLL值 2~16 RCC->CFGR|=1<<16; //PLLSRC ON FLASH->ACR|=0x32; //FLASH 2个延时周期
RCC->CR|=0x01000000; //PLLON while(!(RCC->CR>>25));//等待PLL锁定 RCC->CFGR|=0x00000002;//PLL作为系统时钟 while(temp!=0x02) //等待PLL作为系统时钟设置成功 { temp=RCC->CFGR>>2; temp&=0x03; } } Stm32_Clock_Init函数只有一个变量PLL,就是用来配置时钟的倍频数的,比如当前所用的晶振为8Mhz,PLL的值设为9,那么STM32将运行在72M的速度下。关于时钟的详细介绍,在STM32的参考手册里面的6.2节(46~50页)有详细介绍。有不明白的地方,可以对照手册仔细研究。 MYRCC_DeInit函数实现外设的复位,并关断所有终端,同时调用向量表配置函数MY_NVIC_SetVectorTable,配置中断向量表。MYRCC_DeInit函数如下: //不能在这里执行所有外设复位!否则至少引起串口不工作. //把所有时钟寄存器复位 void MYRCC_DeInit(void) { RCC->APB1RSTR = 0x00000000;//复位结束 RCC->APB2RSTR = 0x00000000;
RCC->AHBENR = 0x00000014; //睡眠模式闪存和SRAM时钟使能.其他关闭. RCC->APB2ENR = 0x00000000; //外设时钟关闭. RCC->APB1ENR = 0x00000000; RCC->CR |= 0x00000001; //使能内部高速时钟HSION RCC->CFGR &= 0xF8FF0000; //复位SW[1:0],HPRE[3:0],PPRE1[2:0],PPRE2[2:0],ADCPRE[1:0],MCO[2:0] RCC->CR &= 0xFEF6FFFF; //复位HSEON,CSSON,PLLON RCC->CR &= 0xFFFBFFFF; //复位HSEBYP RCC->CFGR &= 0xFF80FFFF; //复位PLLSRC, PLLXTPRE, PLLMUL[3:0] and USBPRE RCC->CIR = 0x00000000; //关闭所有中断 //配置向量表 #ifdef VECT_TAB_RAM MY_NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0); #else MY_NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0); #endif } RCC也是MDK定义的一个结构体,包含RCC相关的寄存器组。其寄存器名与STM32参考手册里面定义的寄存器名字是一摸一样的,所以在你不明白某个寄存器干什么用的时候,可以到STM32参考手册里面查找一下,你就可以迅速查到这个寄存器的作用以及每个位所代表的意思。 MY_NVIC_SetVectorTable函数的代码如下: //设置向量表偏移地址 //NVIC_VectTab:基址 //Offset:偏移量 void MY_NVIC_SetVectorTable(u32 NVIC_VectTab, u32 Offset) { //检查参数合法性 assert_param(IS_NVIC_VECTTAB(NVIC_VectTab)); assert_param(IS_NVIC_OFFSET(Offset)); SCB->VTOR = NVIC_VectTab|(Offset & (u32)0x1FFFFF80);//设置NVIC的向量表偏移寄存器 //用于标识向量表是在CODE区还是在RAM区 } 该函数是用来配置中断向量表基址和偏移量,决定是在那个区域。当在RAM中调试代码的时候,需要把中断向量表放到RAM里面这就需要通过这个函数来配置。关于向量表的详细介绍请参考<<CM3权威指南>>第七章,第113页的向量表一章。
3)Sys_Soft_Reset函数 该函数用来实现STM32的软复位。 //系统软复位 void Sys_Soft_Reset(void) { SCB->AIRCR =0X05FA0000|(u32)0x04; } SCB为MDK定义的一个寄存器组,里面包含了很多与系统相关的控制器,具体的定义如下所示: typedef struct { vuc32 CPUID; //CM3内核版本号寄存器 vu32 ICSR; //中断控制及状态控制寄存器 vu32 VTOR; //向量表便宜量寄存器 vu32 AIRCR; //应用程序中断及复位控制寄存器 vu32 SCR; //系统控制寄存器 vu32 CCR; //配置与控制寄存器 vu32 SHPR[3]; //系统异常优先级寄存器组 vu32 SHCSR; //系统Handler控制及状态寄存器 vu32 CFSR; //MFSR+BFSR+UFSR vu32 HFSR; //硬件fault状态寄存器 vu32 DFSR; //调试fault状态寄存器 vu32 MMFAR; //存储管理地址寄存器 vu32 BFAR; //硬件fault地址寄存器 vu32 AFSR; //辅助fault地址寄存器 } SCB_TypeDef; 在Sys_Soft_Reset函数里面,我们只是对SCB-> AIRCR进行了一次操作,即实现了STM32的软复位。AIRCR寄存器的个位定义如下图所示:
图2.7.2.1 AIRCR寄存器各位定义 从上面的位定义可以看出,要实现STM32的软复位,只要置位BIT2,这样就可以请求一次软复位。这里要注意bit31~16的访问钥匙,要将访问钥匙0X05FA0000与我们要进行的操作相或,然后写入AIRCR,这样才被CM3接受。
4)Sys_SleepDeep函数 STM32提供了3种低功耗模式,以达到不同层次的降低功耗的目的,这三种模式如下: 睡眠模式(CM3内核停止工作,外设仍在运行); 停止模式(所有的时钟都停止); 待机模式; 其中睡眠模式又分为有深度睡眠和睡眠之分。Sys_SleepDeep函数用来使STM32进入待机模式,在该模式下,STM32所消耗的功耗最低。下面是一个STM32的低功耗一览表:
图2.7.2.2 STM32低功耗模式一览表 下表展示了如何进入和退出待机模式,关于待机模式的更详细介绍请参考《STM32参考手册》第4.3.5节(33页)。
图2.7.2.3 待机模式进入及退出方法
根据上面的了解,我们就可以写出进入待机模式的代码,Sys_Standby的具体实现代码如下: //进入待机模式 void Sys_Standby(void) { SCB->SCR|=1<<2;//使能SLEEPDEEP位 (SYS->CTRL) RCC->APB1ENR|=1<<28; //使能电源时钟 PWR->CSR|=1<<8; //设置WKUP用于唤醒 PWR->CR|=1<<2; //清除Wake-up 标志 PWR->CR|=1<<1; //PDDS置位 WFI_SET(); //执行WFI指令 } 进入待机模式后,系统将停止工作,此时JTAG会失效,这点请大家在使用的时候要注意。 |