(今天学车理论搞了满分,:P)
(开始更新第三章)
第3章STM8S硬件基础及实验例程STM8系列微处理器内部集成多种功能资源,如通用GPIO口资源、模数转换器资源、定时器计数器资源、串行通讯接口资源、内部EEPROM存储资源、IIC资源等等。本章以优易特电子公司开发的STM8S-RCT开发板为硬件平台基础,根据STM8S的常用资源配有多个实验例程,针对各种实验介绍了各种资源的工作原理、使用方法及编程测试步骤。 3.1 STM8S产品概述不同STM8S产品系列,其存储器、寄存器、选项字节和外设定义有所不同,但差异较小。本小节,将以STM8S20X系列CPU为主,讲解STM8S产品的主要特性。用户如用其它STM8S系列芯片开发产品,具体定义请根据芯片型号查看相应数据手册。 STM8S20X高性能系列8位单片机提供大容量(从32K到128K字节)的Flash程序存储器。 STM8S20X高性能系列所有的单片机提供下面这些优秀的性能: v 更低的系统成本 ─内部集成真正的EEPROM数据存储器,可以达到30万次的擦写周期。 ─高度集成了内部时钟震荡器、看门狗和掉电复位功能。 v 高性能和高可靠性 ─在24MHz CPU时钟频率下,系统的运算性能可达到20MIPS。 ─强大的I/O功能,拥有分立时钟源的独立看门狗。 ─时钟安全系统。 v 缩短开发周期 ─可根据具体的应用在通用的产品系列中选择具有合适的封装、存储器大小和外设模块的芯片。 ─完善的文档和多种开发工具选择。 v 产品可延续性 ─最新的技术打造的高水平的内核和外设。 ─系列产品广泛适应2.95伏到5.5伏的工作电压。 表3-1列出了STM8S20X高性能系列产品特点。 表3-1 STM8S20X高性能系列产品特点 3.1.1 模块框图及功能外设STM8S20X高性能系列芯片模块框图如图3-1。 图3-1 STM8S20X模块框图 不难看出,STM8S20X系列微处理器内部不仅有时钟控制器和电源管理模块,还有丰富的外设资源,如16位高级定时器TIM1,16位通用定时器,8位基本定时器,模数转换器,各种通讯接口等等。这里简单介绍几中常见的外设功能特性。更详细内容,请查看相关数据手册和编程手册。 1. 时钟控制器时钟控制器将来自不同振荡器的系统时钟(fMASTER)连接到内核和外设,它也为低功耗模式管理时钟的选通,并确保时钟的可靠性。 特点: v 时钟分频:为了在速度和电流消耗之间找到一个最佳的平衡点,可以通过一个可编程的预分频器来调整CPU和外设的时钟频率。 v 安全的时钟切换:通过一个配置寄存器,可以在运行的时候安全地切换时钟源。新的时钟源准备好之前时钟信号不会被切换。这个设计能够保证无故障地切换时钟。 v 时钟管理:为了减少功耗,时钟控制器可以关闭内核、每个外设或存储器的时钟。 v 主时钟源:4个不同的时钟源可用来驱动主时钟:1MHz到24MHz高速外部晶振(HSE,High Speed External crystal)、最高至24MHz的高速外部时钟(HSE,user-ext)、16MHz高速内部RC振荡器(HSI,High Speed Internal RC oscilattor)和128KHz低速内部RC(LSI,Low Speed Internal RC)。 v 启动时钟:复位之后,单片机默认运行在内部2MHz时钟下(HSI/8)。一旦代码开始运行,应用程序就可以更改预分频比例和时钟源。 v 时钟安全系统(CSS,Clock security system): 这个功能可以用软件打开。一旦HSE时钟失效,CSS可以自动地将主时钟切换到内部RC(16MHz/8),并且可以选择产生一个中断。 v 可配置的主时钟输出(CCO,Configurable main clock output):应用程序可以控制输出一个外部时钟。 2. 电源管理应用程序可以进入四种不同的低功耗模式来实现有效的电源管理。用户可以配置成任意模式,在最低的功耗、最快的启动和可用的唤醒源之间达到最佳的平衡。 等待模式(Wait mode):在此模式下,CPU停止工作,但是外设仍在运行。可以用内部中断、外部中断或复位来唤醒。 参考源开启的活跃停机模式:在此模式下,CPU和外设时钟停止工作。自动唤醒单元(AWU,auto wakeup unit)按照设定好的间隔时间产生内部唤醒。主电压参考源保持供电,所以电流的消耗比参考源关闭的主动暂停模式较大,但是唤醒时间更短。可用内部AWU中断,外部中断或者复位来唤醒。 参考源关闭的活跃停机模式:此模式除了主电压参考源断电以外,其它皆与参考源开启的主动暂停模式相同,所以唤醒时间较长。 停机模式:此模式下单片机的功耗最低,CPU和外设的时钟都被关闭,主电压参考源断电。可用外部事件或中断唤醒。 3. 看门狗定时器看门狗系统基于两个独立的定时器来为应用提供最可靠的安全保障,分别为窗口看门狗WWDG及独立看门狗IWDG。WDG(看门狗)定时器可用选项设置字节或软件来激活。一旦激活,除非复位,否则用户程序不能够关闭看门狗。 窗口看门狗用来监测导致应用程序跳出了正常的执行顺序的软件错误,这种错误通常是外部的干扰或者没有考虑到的逻辑条件产生的。窗口功能用来调整看门狗的状态使其与应用程序达到完美的结合。应用软件必须在超时之前的限定时间窗口内刷新计数器。 独立看门狗外设用来解决硬件或软件故障导致的处理器失效。定时器使用128KHz LSI内部RC时钟源,因此,甚至CPU时钟失效它仍然能够保持工作。IWDG的时基范围从60μs到1s之间。 4. 自动唤醒计数器用来从主动暂停模式自动唤醒。时钟源:内部128kHz低频RC振荡器或外部时钟。LSI时钟可以从内部连接至TIM3的输入捕获1通道用于时钟校正。 5. 蜂鸣器蜂鸣器功能通过BEEP引脚输出信号来产生声音。这个信号可在1,2或者4kHz中选择。 6. 16位高级定时器这是一个为广范围控制应用而设计的高端定时器,带有互补输出、死区控制和中心对齐的PWM功能,这个领域的应用包括马达控制、照明和半桥驱动等。 特点如下: v 带有16位预分频的16位递增、递减和双向(递增/递减) 自动重载计数器。 v 4个独立的捕获/比较通道(CAPCOM),可配置成输入捕获,输出比较,PWM产生(边沿或中心对齐模式)和单脉冲模式输出。 v 用来控制带有外部信号的定时器的同步模式。 v 强制定时器输出进入预定状态的Break输入。 v 可调整死区时间3个互补输出。 v 编码器模式。 v 中断源:3个输入捕获/输出比较中断,1个溢出/更新中断,1个break中断。 7. 16位通用定时器16位通用定时器(TIM2,TIM3)具有以下特点: v 16位向上计数和自动装载计数器。 v 15位的预分频器,分频系数可调整为1~32768之间的2的幂。 v 带有3个或者2个独立可配置的捕获/比较通道。 v PWM模式。 v 中断源:2个或3个输入捕获/输出比较中断,1个溢出/更新中断。 8. 8位基本定时器8位基本定时器具有8位自动装载可调整的预分频器,比例可选为1~128之间任意的2的幂。其时钟源为CPU时钟,且其中断源只有一个:溢出/更新中断。 9. 模数转换器STM8S20X系列高性能产品包括一个10位连续渐近式模数转换器(ADC2),提供多达16个多功能的输入通道。具有下主要特点: v 输入电压范围:0~VDDA。 v 在80和64脚封装芯片上带有专用的参考电压(VREF)引脚。 v 转换时间:14个时钟周期。 v 单次和连续的转换模式。 v 外部触发输入。 v 可用TIM1定时器触发信号(TRGO)触发。 v 转换结束(EOC,End of conversion)中断。 10. 通信接口STM8S20X系列芯片带有以下接口: v UART1:全功能UART,模拟SPI,LIN2.1主模式,智能卡模式,IrDA模式,单线模式。 v UART3:全功能UART,LIN2.1主/从模式。 v SPI :全双工和半双工,10Mbits/s。 v I²C :最高至400Kbits/s v CAN(rev 2.0A,B) : 3个发送邮箱 、 可达1Mbits/s。 更详细通信接口功能请详见相关数据手册。
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