一、基礎知識
1)單片機的組成:中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、定時器、多種I/O接口、中斷系統等
2)STM32U575RIT6采用ARM Cortex-M33內核架構
ARM是什么?
①ARM是一家公司,ARM公司是一家芯片知識產權(IP)供應商。
②處理器(CPU)架構
早期經典處理器:ARM7 ARM9 ARM11
后續處理器開始以cortex命名
Cortex-X系列 超高性能系列
Cortex-A系列
針對開放式操作系統的高性能處理器
應用于智能手機、數字電視、智能平板等高端運用
Cortex-R系列
提供非常高的性能和吞吐量,同時保持精準的時序屬性和可預測的中斷延時,通常用于時序關鍵的應用中
針對實時系統、滿足實時性的控制需求
應于汽車制動系統、動力系統等
Cortex-M系列
為單片機驅動的系統提供了低成本優化方案
應用于傳統的微控制器市場、智能傳感器、汽車周邊、物聯網設備等
③ARM表示一種指令集
二、GPIO通用輸入輸出接口
1)常用的使用過程
GPIO,General Purpose Input Output,指的是芯片的通用輸入輸出引腳。
通過配置對應引腳的輸出模式,我們可以進行LED燈的點亮,繼電器的開閉控制;
在輸入模式下,讀取按鍵開關的狀態,模擬輸入狀態下,我們可以讀取溫濕度傳感器的數據。
除了以上使用情況,也可以作為I2C,SPI,串口的引腳等(輸出的話使用復用功能)。
VDD、VSS、VCC分別表示什么意思?
VCC:C=circuit,表示電路的意思,即接入電路的電壓。
VDD:D=device,表示器件的意思,即器件內部的工作電壓。
VSS:S=series,表示公共連接的意思,通常指電路公共接地端電壓。
VCC :接入電路的電壓 外部參考高電平3.3,
VDD : 元器件內部的工作電壓,內部參考高電壓,stm32中為3.3v
VSS : 公共接地端電壓,內部參考地,stm32中為0v
2)結構框圖
(1)四種輸入模式
浮空輸入:完全取決于外部輸入的電壓;
上拉輸入:空閑時高電壓,有電壓輸入時,按照輸入電壓
下拉輸入:空閑時低電壓,有電壓輸入時,按照輸入電壓
上述都經過施密特觸發器,進行整形,使其變成數字信號;
模擬輸入:不經過施密特觸發器;
(2)四種輸出模式
推挽輸出:
開漏輸出:如果外部不設置上拉電阻的話:0輸出低電平;輸出1時是高阻態模式。
復用推挽輸出
復用開漏輸出
三、三極管
(1)NPN型:基極:高電平導通
(2)PNP型:基極:低電平導通
四、電平信號和差分信號
注:所學習的串口、SPI、IIC均是電平通信
1.電平信號:電平信號有一根是參考電平線,信號線的信號值有信號線和參考電平線之間的電壓差決定;
2.差分信號:差分信號沒有參考電平線,傳輸一路數據需要兩根信號線,信號線的信號值由兩根信號線的電壓差決定。
區別:
(1)信號值的表示不同:電平信號的信號值是信號線和參考電平線的電壓差決定;差分信號的信息值是由兩條信號線的電壓差決定;
(2)傳輸相同路數的信號,電平信號用的數據線根數比差分信號少。比如傳輸3路信號,電平信號需要1根參考電平+3根數據線;而差分信號需要2x3=6根數據線;
(3)現在通信大部分是差分信號,因為差分信號的抗干擾性更強,可以在更短的周期傳輸一個數據。雙絞線