单片机原理及应用辅导资料三主题：课件第二章单片机的基本结构和原理第5-9节学习时间：2021年10月11日--10月17日课程内容：
我们这周主要学习课件第二章单片机的基本结构和原理第5-9节的相关内容。希望通过下面的内容能使同学们加深对单片机相关知识的理解。一、
学习要求掌握IO端口、中断、定时器计数器的各自功能和应用特点二、主要内容1．STM32F10X系列处理器的内部结构图1STM32
F10X系列处理器结构图主要特点：2V-3.6V供电；兼容5V的IO引脚；优异的安全时钟模式；低功耗模式；内部RC振荡器；内嵌复位
电路；工业级的宽温应用范围。2．通用输入输出口（GPIO）（1）GPIO的基本结构（2）GPIO的工作模式输入模式输入浮空输入上拉
输入下拉模拟输入输出模式开漏输出推挽式输出推挽式复用功能开漏复用功能（3）GPIO的主要寄存器端口配置寄存器GPIOx_CRL,G
PIOx_CRHMODEx[1:0]00：输入模式（复位后状态）01-10-11：输出模式（10M,2M，50M）CNFx[1:
0]MODEx=0000：模拟输入；01：浮空输入；10：上拉/下拉输入；11：保留MODEx>0000：通用推挽输出；01：通
用开漏输出；10：复用推挽输出；11：复用开漏输出端口输入数据寄存器（GPIOx_IDR）端口输出数据寄存器（GPIOx_ODR）
端口位设置/清除寄存器（GPIOx_BSRR）端口位清除寄存器（GPIOx_BRR）（4）GPIO的简单应用硬件电气连接：通过ST
M32F10x的PA12脚操作LED初始化端口RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIO
A,ENABLE);//使能端口A的时钟GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12;
//选择PA12脚GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
//选择引脚模式为推挽式输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;
//选择引脚的操作速度GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//应用端口操作点亮
LED：GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_12);熄灭LED：GPIO_SetBits(GPIOA,
GPIO_Pin_12);（5）GPIO使用注意事项接口电平识别VIH/VIL，VOH/VOLTTL和CMOS电平的关系负载对电
平的影响IO口的PMOS和NMOS的Rds电阻影响；寄生二极管和移位MOS器件的Rds；重负载对VOH和VOL的影响。IO端口的耐
受能力电流和电压连接方式对速度的影响上拉电阻及IO口对地电容连接方式对电平逻辑的影响与5V器件接口单输出型直接连接（3.3V兼容型
）开漏输出（5V引脚兼容型）通过胶联逻辑电路单输入型直接连接（5V引脚兼容）有源或无缘型输出输入型采用电平转换芯片3．系统定时器（
SysTick）①基本特性24位减计数器当系统处于睡眠状态时，系统定时器仍然在工作可以用于提供精确的短延时主要用于操作系统的时钟
滴答输出②寄存器控制和状态寄存器COUNTFLAG：Bit16，用于指示系统定时器已经计数曾经减到过0CLKSOURCE：Bit2
，时钟源选择，0：AHB/81：AHBTICKINT：Bit1，系统定时器异常请求使能ENABLE：Bit0，计数器使能Rese
rved：所有位必须为04．外部中断和事件控制器（1）外部中断和事件控制器的功能框图（2）主要寄存器介绍中断屏蔽寄存器事
件屏蔽寄存器上升沿触发选择寄存器下降沿触发选择寄存器软件中断事件寄存器（EXTI_SWIER）挂起寄存器（EXIT_PR）5．定时
器/计数器（TIMERS）TIMERS的工作原理①定时器的时基单元计数器方向控制由TIMx_CR1中的DIR位控制-递增计数，递
减计数，中央对齐计数溢出时产生更新事件每次更新事件时刷新预分频寄存器和自动重载寄存器更新事件和寄存器刷新受控②时钟源及从模式选择每
个定时器有8个触发源（TRGI）4个内部触发源（ITR0-ITR3）TI1的边沿检测器（TI1F_ED)滤波后的定时器输入1和2（
TI1FP1和TI1FP2）外部触发输入（ETRF）③捕获比较通道（2）TIMERS的主要寄存器①控制寄存器（TIMx_CR1）
APRE：自动重装载预装载允许位0：TIMx_ARR重载无缓冲；1：TIMx_ARR被装入缓冲器DIR：方向控制位0：计数
器向上计数；1：计数器向下计数OPM：单脉冲方式0：发生更新事件时计数不停止；1：在发生更新事件时，计数停止UDIS：禁
止更新0：允许更新事件；1：禁止更新事件CEN：使能计数器0：禁止计数器；1：使能计数器②控制寄存器（TIMx_CR2）MMS[2
：0]：主模式选择000：复位001：使能010：更新011：比较脉冲100-111：比较-OCxREF被用于作为触发输出
CCDS：捕获/比较的DMA选择0：当发生CCx事件时，送出CCx的DMA请求1：当发生更新事件时，送出CCx的DMA请求③状态寄
存器（TIMx_SR）CCxOF：捕获/比较x重复捕获标志TIF：触发器中断标志0：无触发器事件产生；1：触发器中断等待响应C
CxIF：捕获/比较中断标志CCx配置为输出模式；CCx配置为输入模式UIF：更新中断标记（硬件置1，软件清0）④预分频器（TIM
x_PSC）⑤自动重载寄存器（TIMx_ARR）⑥DMA/中断使能寄存器（TIMx_DIER）TDE：允许触发DMA请求0：禁止触
发DMA请求；1：允许CCxDE：允许捕获/比较x的DMA请求0：禁止；1允许UDE：允许更新的DMA请求TIE：触发中断使能CC
xIE：允许捕获/比较x的中断请求UIE：允许更新中断⑦DMA控制寄存器（TIMx_DCR）DBL[4:0]：DMA连续传送长度0
000:1字节……最大10001：18字节DBA[4:0]：DMA基地址00000：TIMx_CR1DBA地址从此开始⑧事
件产生寄存器（TIMx_EGR）TG：产生触发事件（软件置1，硬件清0）0：无动作；1：TIMx_SR中的TIF=1CCxG：产生
捕获/比较x事件0：无动作；1：产生一个捕获/比较事件UG：产生更新事件（软件置1，硬件清0）0：无动作；1：重新初始化计数，并产
生一个更新事件（预分频器也清零）⑨捕获/比较使能寄存器（TIMx_CCER）CC1E：输入/捕获1输出使能CC1通道为输出0：关
闭输出；1：OC1输出到引脚CC1通道为输入0：捕获禁止；1：捕获使能CC1P：输入/捕获1输出极性CC1通道为输出0：高电平
有效；1：低电平有效CC1通道为输入0：不反相，捕获发生在上升沿；1：反相三、习题（单选题）1．TIMx_EGR是（）。
A．控制寄存器C．自动重载寄存器B．状态寄存器D．事件产生寄存器2．计数器方向控制由TIMx_CR1中的（）位控制。A．A
PREB．DIRC．OPMD．CEN3．DMA/中断使能寄存器中的TIE位用来（）。A．允许触发DMA请求B．允许更新的
DMA请求C．触发中断使能D．允许更新中断4．关于系统定时器（SysTick）说法错误的是（）。A．24位加计数器B．当系统处于睡眠状态时，系统定时器仍然在工作C．可以用于提供精确的短延时D．主要用于操作系统的时钟滴答输出【习题答案】（单选题）1、D2、B3、C4、A大连理工大学网络教育学院第1页共8页 |
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