PAGEPAGE1/7STM32入門100步系列教學文章STM32內部重要功能全記錄杜洋 洋桃電子上一期我們講了內核、存儲器和時鐘，它們都是單片機核心功能的一部分，沒有它們中的任何一個，單片機都不要其I/O端口、調試模式、定時器、看門狗【復位】復位功能是核心功能的一部分，大到PCPC越來越高級和穩定，復位按鈕漸漸被取消了，但在主板上還是有復位電路的。單片機上的復位功能也有著類似的變化，在我學習單片機時，需要在單片機的一個復位專用引腳上接一個由電阻和電容組成的復位電路。如果沒有這個電路，單片機就沒法工作。近些年來的新款單片機都把復位功能內置到單片機中，用戶甚至可以忽略復位這件事了。如果有必要，你可以在復位引腳上接一個按鍵用來手動復位，除此之外不需其他操作。復位功能的作用是讓RAM中的數據清空，讓所有連接到復位的相關功能都回到剛開始工作的（初始）狀態。在接STM322V時，2V時，監控器讓單片機進入工作狀態。這個監控器本質上達到了上電復位的0升到3.3V（STM32的工作電壓）的過程，這個過一端接地。按下開關可手動復位，如圖1所示。圖1外接復位按鍵電路原理圖【電源管理】4個部分，分別是備用電源輸入、端口輸入/輸出、邏輯電源輸入和模擬電源輸入。其結構如圖2所示，藍色方框里是單片機內部電路，方框之外是單片機的外部電路。2～3.6VARM內核、存儲器、I/O端口和其他純數字電路工作了。邏輯輸入電壓還能讓I/OI/OLED數轉換器CC振蕩器和L倍頻等模擬電路上的。這兩部分電源輸入在引腳較多4腳以上）的單片機上是備用電源輸入是一個獨立的存在，它是專門給實時時鐘供電的，以保證在邏輯電源斷開后依然讓RTC保持1.8～3.6V的電池。如果你不想使用單片機內部的RTC等功能，備用電源可以不接。圖2供電方案【低功耗】單片機在正常工作時，內部大部分功能都處于開啟狀態，最耗電的ARM100%全速運行狀態。試想一下CPU100%CPU5%左右的工作量。可是單片機的內核卻一直處在全速的狀態，只是單片機的性能遠低于PC，發熱量低，你感覺不到而已。STM32單片機為應對這樣的用戶需要，做出了低功耗功能。通過關掉一些耗電大的內部功能來達到省電的目的，根據關掉的功能數量，可分為3睡眠模式，只關掉ARM內核，其他所有功能正常工作。這種方式不怎么省電，但不會影響整個系統的工作。因為（重新開啟PC2%又被這個行為喚醒，處理鼠標移動的事件，完成后又回到幾乎工作時才關閉；缺點是只關內核不夠省電。停機模式是睡眠模式的升級版，它將ARM內核與幾乎所有內部功能，包括外部高速晶體振蕩器和PLL都關掉了，只有中的數據還保存。喚醒的方式是外部中斷、RTC的鬧鐘還有USB接口喚醒，除此之外再沒有能恢復的方式，因為所有的內部功能都被關掉了，時鐘電路都不工作了。這有點像PC的睡眠模式，進入后只有按電源按鍵才可以喚醒，喚醒后系統數據、你打開的文件都還式，可以最大程度省電。SRAMRTCRTC鬧鐘由備用電源PC的關機，只有按電源按鈕才能復位啟動。待機模式在實際的項目開發中很少用到，因為停機模式已經很省電了，只有一些特殊需求才會用到。附表：低功耗模式表停機模式待機模式

關掉功能ARMARM內部所有功能PLL、HSEARM內部所有功能PLL、HSESRAM

喚醒方式所有內部、外部功能的中斷/事件外部中斷輸入接口EXT（16I/OPVDRTCUSBNRSTIWDG專用喚醒WKUP引腳RTC鬧鐘到時【ADC】在電源管理的部分提到了C（模數轉換器C的功能是讀取模擬量的電壓，類似于電壓表。如圖3O端口是輸入或輸出邏輯電平的，也就是高電平1）和低電平0。也就是ADCADC0V到電源電壓之間的具體電壓值，并把這個值變成一組數據。單片機的ADC81012STM32F103ADC12位的，對于一般的精度需要已經足夠。圖3模擬量電壓關系【DMA】DMA功能是一種比較新的功能，它是代替CPUADCDMAADCADCADCADCSRAM4所示。這個過程需要內核的過程參與，這占用DMA功能可以在這種數據讀取、存放的任務上完全解放內核。它能ADCSRAMADCSRAMDMAFlashSRAM、I2C5STM32F103DMA77組數據傳遞DMA大大提高了內核的工作效率，真的是很重要的功能。圖4DMA工作原理舉例圖5DMA可在多個功能之間相互傳遞數據【I/O端口】I/O端口，學習單片機最先接觸的往往就是I/OI/O端口ADC之外所有的邏輯電平的通信接口，包括我們后面要講的SPICAN等。早年的單片機沒有那么多通信接口，也都是靠I/O端口來模擬的，由此可見I/OI/O端口最原本的功能就是電平的輸入）和輸出，所以才用I和O兩個首字母作為它的名字。在寫法上，正確的是，但也有省去斜線IOSTM32GPIO，都是可以的。STM32F10380I/O165PB、PC、PDPE，每組中16PA0STM32F103C8T64837I/O端口，其接口定義如圖6PA和PB163個，PD2個。每一個I/O端口都有8種工作模式，也就是I/O端口的狀態是輸出還是輸入？是輸入的話，是模擬量輸入還是邏I/O7GPIO8ADC輸入接口時使用的，浮空輸入是內部不接電阻，下拉和上拉輸入是在I/O10kΩ的下I/O端口有很強的電流推動能力，可以輸出一定量的電流，用于推動一些元器件（如LED）工作。開漏則時再說吧。圖６I/O端口的引腳定義圖７I/O端口的工作模式【調試模式】ARM的內核中，有一組用于仿真調試的接口。不僅是STM32ARM內核的單片機都支持這個接口，它叫。JTAG接口的功能主要是做程序仿真。所謂仿真，就是不把程序下載到Flash里，而是在計算機端直接控制單片機內核，使單片機能達到和運行下載到Flash算機上模擬的，所以叫仿真。FlashJTAGI/OSTM32JTAG接口，還JATG8所示是調試接口與單片機的關系，可以看出JTAG是內核的一部分，并不是一個獨52圖8調試接口的原理示意【定時器、看門狗、嘀嗒定時器】RTC9所示。STM32F10313個普通定時器，它們不僅能定時和計數，還能做很多復雜的工作。其功25秒，那么5秒后，看門狗定時器會讓單片機復位。但如果我