ADC

ADC(Analog-to-Digital Converter), 即模擬信號 - 數字信號轉換器

在STM32F103C8T6中, 同樣具有ADC功能.

• 以我們的芯片為例, 也存在2個片上外設ADC, 即ADC1和ADC2, 這兩個ADC片上外設都掛載在APB2總線上.

• 我們的ADC片上外設, 是一種具有12位逐次逼近型ADC,ADC轉換的本質是不斷的電壓比較

如何把0~4095映射到0~3.3?

把3.3分成4096份,每份3.3/4095=8.06e-4,2000的離散值對應的電壓是1.61

2v對應的離散值是4095/3.3*2=2481,對應的二進制是1001 1011 0.001

下面就是實現了4095/3.3*2這個過程,想一想二進制除法的實現

1. 初始化：SAR 從最高位（MSB，即第11位）開始試探，其余位清零。

   • 例如，首次試探值：1000 0000 0000（即 2048，對應中間電壓）。

2. 比較判斷：

   • 若?VIN≥VDACVIN?≥VDAC?，保留該位為?1，否則置?0。

3. 逐位逼近：

   • 移至下一位（如第10位），重復比較，直到最低位（LSB）。

4. 完成轉換：

   • 經過?12次比較?后，SAR 中的值即為最終數字輸出。

在配置使用ADC時, 通道是一個重要數據, 而ADC的通道和固定的引腳綁定.

// 在每次AD轉換前配置規則組，這樣可以靈活更改AD轉換的通道
// 第一個參數: 采用ADC1還是ADC2
// 第二個參數: 使用那個通道, 比如ADC_Channel_1表示PA1通道; ADC_Channel_4表示PA4通道
// 第三個參數: 規則組可以有最多16個通道，可以指定該通道在規則組中的采樣順序
// 第四個參數: 對輸入電壓采樣的時間長短; ADC_SampleTime_55Cycles5表示采樣55.5個ADC時鐘節拍ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_4, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);// 軟件觸發一次ADC1采樣ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);	
// 等待采樣結束: 采樣是否結束, 高根據寄存器EOC標志位來判斷while (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET);

規則組 和 注入組:在ADC中我們可以把采樣分組, 無論是規則組還是注入組, 它的本質都是去記錄采樣的通道(要依次采樣那幾個通道, 以組劃分)

注意: 注入組的優先級要比規則組高,注入組最多可以配置同時采集4個通道, 并且每個通道的采集數據分別用一個寄存器存儲。而規則組最多可以同時采集16個通道, 但是16個通道的采集數據, 共用一個寄存器存儲, 有可能產生數據覆蓋

連續轉化：?上一次采集完畢, 立馬進行下一次采集(完全不需要額外的軟件觸發或者硬件觸發)

掃描模式：每次觸發, 就把組內的配置的所有通道的數據都采集一遍

	// ADC初始化ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;	
// ADC模式選擇: 暫時選擇默認獨立工作模式(即只使用ADC1)ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
// 數據對齊(和采樣數據精度相關)ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
// 選擇觸發采集模式(不用外部硬件觸發, 使用軟件觸發)ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
// 不進行連續轉化, 不開啟, 必須觸發過來, 才進行采樣ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
// 不開啟掃描模式, 因為我們準備每個組設置一個采樣通道(通過設置, 采樣, 修改設置, 采樣的方式)ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
// 開啟的通道數(給掃描模式指明掃描幾個通過個數用的)ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
// 初始化ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 啟動ADC

Flash

?主存儲器: 用來存放程序代碼和一些不可變數據(特點是斷電不丟失)
起始地址0x08000000??當前默認64KB(0x08000000~0x0800FFFF)

信息塊: 是STM32內部Flash額外劃分的一部分, 主要用于存放設備的用戶配置數據或校準數據.該區域通常是只讀的, 不能隨意修改.

接口寄存器: 用于控制和配置STM32的外設(如GPIO、USART、SPI、I2C、ADC等)

// addr: 頁首地址
void erasePage(uint32_t addr) {FLASH_Unlock();					//解鎖FLASH_ErasePage(addr);			//頁擦除FLASH_Lock();					//加鎖
}

看門狗

看門狗(Watchdog Timer, WDT)是一種硬件定時器, 用于防止系統死機或者長時間運行異常代碼, 避免程序跑飛.

獨立看門狗

?假設今天預分頻設為4分頻, 重裝值設置為111111111111 -> 4095,求超時時間是多少?

40kHz/4=10kHz,所以0.1ms一個時鐘節拍,所以超時時間是409.5ms

IWDG_ReloadCounter(); ?// 喂狗喂狗的本質, 就是通過鍵寄存器的修改(IWDG_KR), 要求遞減計數器進行計數值的重裝.避免計數值減為0.

窗口看門狗

窗口看門狗（WWDG）是一種?基于時間窗口?的看門狗定時器，主要用于?高可靠性嵌入式系統（如汽車電子、工業控制），確保程序在?嚴格的時間范圍內?進行喂狗（刷新），避免?過早或過晚?喂狗導致的系統異常。

?窗口看門狗 vs 獨立看門狗（IWDG）

36MHz/4096/4=2197Hz第一次4096分頻,第二次4分頻

一個節拍0.46ms,WWDG_CR64個節拍復位64*0.46=29.44ms,最晚的時間

假設WWDG_CFR的值是112,并且一旦,它的數值小和喂狗時就會復位

計數器（WWDG_CR）：

• 7 位遞減計數器（T6~T0），當?T6?從 1→0 時觸發復位（即?0x40?→?0x3F）。
• 喂狗通過寫入?WWDG_CR?重置計數器值。

配置寄存器（WWDG_CFR）：

• 設置?窗口值（W6~W0），定義喂狗的?允許時間窗口。
• 設置?預分頻器（WDGTB）?調整時鐘頻率。

時間窗口

• 最小時間(上窗口?→?“喂狗允許的起始點”)：由?WWDG_CFR?的窗口值（W）決定，喂狗?不能早于?計數器值 > W。

• 最大時間(下窗口?→?“喂狗截止點”)：計數器值從初始值遞減到?0x3F（即 T6=0）時復位，喂狗?不能晚于?此點。

SPI

SPI協議的核心特性包括高位優先(MSB First)的數據傳輸方式、可配置的時鐘極性(CPOL)和相位(CPHA), 以及靈活的時鐘速率調整能力. 時鐘極性(CPOL)決定了時鐘信號在空閑狀態下的電平(高或低), 而時鐘相位(CPHA)則定義了數據采樣相對于時鐘邊沿的位置. 通過組合CPOL和CPHA, SPI支持四種不同的工作模式(Mode0至Mode3),以適應不同設備的需求.此外,SPI協議允許主機通過軟件或硬件方式控制片選信號(NSS/CS)從而實現對多個從機的靈活管理.

MISO:Master Input Slave Output/主設備數據輸入,從設備數據輸出
MOSI:Master Output Slave Input/主設備數據輸出,從設備數據輸入
SCK:Serial Clock/時鐘信號,由主設備產生
CS:Chip Select/片選信號,由主設備控制

提問兩臺從機可以同時給,主機發消息嗎?

不可以,會產生沖突

?需要注意的是:?
以W25Q64為例, 其總共占用64Mbit即8M字節
在其內部又以"塊"->"扇區"->"頁"來劃分 :一個塊=64K字節=16扇區、一個扇區=4K字節=16頁
一個頁=256字節

并且在對其進行操作的時候要求先擦除, 再寫入
擦除要以扇區為單位

?對W25Q64進行操作的時候:
讀取數據過程: 發送讀取命令->發送地址->發送數據(是為了讀數據)
寫入數據過程: 發送寫入命令->發送地址->發送寫入內容

SPI 通過?時鐘極性（CPOL）?和?時鐘相位（CPHA）?定義數據傳輸時序，共有?4 種模式：

MQTT

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一種輕量級的?發布/訂閱（Pub-Sub）?消息協議，專為?低帶寬、高延遲或不可靠網絡?環境設計。

正常來講,HTTP頭部很大,這樣就會導致許多問題,MQTT的輕量級,就體現在頭部輕量

MQTT vs HTTP 對比