嵌入式随笔

嵌入式期末复习

概述

嵌入式系统是一种专用计算机，可靠性要求高，但是不一定体积小，功耗低

嵌入式系统三要素：嵌入性、专用性、计算机（没有实时性）

嵌入式系统软硬件可以裁剪，针对需求定制

Cortex-M3

采用的架构是ARMv7

ADC的位数指标指的是其数字输出的二进制位数

处理器寄存器R0-R12 通用寄存器

R13堆栈指针寄存器

R14寄存器是链接寄存器

R15程序计数器

CM3有两种堆栈模式，可以分别对应特权模式和非特权模式，而不能同时使用4个堆栈

CM3既提供了小端存储模式，也提供了大端存储模式

Cortex-M3体系架构中，有了位带位操作后，可以使用普通的加载/存储指令来对单一的比特进行读写

STM32F103 最高运行频率只有72MHz

德州仪器生产的是ARM，而不是STM32，STM32是意法半导体生产的

ARM采用的是RISC架构（简单指令集）既可以有32位，也可以有64位

X86采用的是CISC架构（复杂指令集）

IO、定时器、RCC

GPIO（通用输入/输出）引脚的内部微弱的上拉和下拉电阻是在引脚被配置为输入（Input）模式时使用的。这些内部上拉和下拉电阻用于确保输入引脚有一个稳定的逻辑级别，防止输入悬空导致的不确定状态。

当引脚被配置为输出（Output）模式时，它们是由外部电路驱动的，因此不需要内部的上拉或下拉电阻。

推挽（Push-pull）和开漏（Open-drain）是输出模式的两种类型，它们描述的是输出引脚的电气行为，而不是与内部上拉或下拉电阻的激活直接相关。

外设的时钟频率并不是都一样的，可能有APB或者AHB时钟驱动，导致其不同于系统核心时钟（HCLK）

STM32的所有端口都具有中断能力，当使用外部中断线时，相应引脚要配置成输入模式

对于通用定时器TIMx，其工作模式包括：输入捕获、PWM输入模式、PWM输出模式、定时计数模式、单脉冲模式

CM3内核支持256个中断，16个内核中断，240个外部中断，并且拥有256级的可编程中断设置。

中断屏蔽器可以屏蔽除了NMI外所有异常和中断

当“TIMx_CR1.ARPE = 1”的时候，STM32中有自动重装载寄存器和预加载寄存器（TIMx_ARR）。

STM32提供了三种不同的时钟源，其都可被用来驱动系统时钟SYSCLK，这三种时钟源分别为(HSI、HSE、PLL)

时钟（Clock）是时序逻辑的基础，用于触发逻辑单元状态的更新，具有特定频率。

STM32中通用定时器的时基单元包括：计数器寄存器、预分频器寄存器、自动装载寄存器

通讯接口

RS232C

RS232C串口通讯中，波特率是指每秒传输的位数

USART

使能USART1时钟 USART1EN=1

设置波特率USART BRR {...}=115200

1个起始位 CR1 M=0，8个数据位

偶校验 CR1 PS=0

发送接收使能 CR1 TE=RE=1

USART中断 RXNE（或TC） CR1 RXNEIE=1（或 TCIE=1）

整个USART模块使能 CR1 UE=1

清除中断为 SR TC=0

1个停止位 CR2 STOP=b00

禁止硬件流控制 CR3 CTSE=RTSE=0

I2C

IIC总线包括两根线：SCL（控制线）SDA（数据线）

从机应答主机所需要的时钟仍是主机提供的

SPI

SPI双线双向模式：SPI_CR1 BIDIMODE=0

设置SPI为主SPI模式： SPI_CR1 MSTR=1

设置发送数据大小、帧结构：SPI_CR1 SPI_DFF=0

空闲状态时，SCK保持低电平：CR_1 CPOL=0

数据捕获，从时钟n边缘开始 CR_1 CPHA=n-1

启用软件从设备：CR_1 SSM=1

控制波特率 CR_1 BR=000

发送第一个数据 LSBFIRST=0

CRC多项寄存器：CRCPOLY=7

使能SPI2： SPE=1；

CS控制片选信号，WR控制读写信号，SCK时钟信号

//发送数据同时接收数据的样例

u8 sndRecv（u8 data){
CS=0;
u8 tmp;
delay_us(1);
    for(i=0;i>i;i++){
        SCK(CLK)=0;//输出(MOSI)
        //然后读取data最高位是否有数据
        if(data&0x80)
        WR=0;
        data=data<<1;//数据左移一位
		delay_us(1);
        SCK=1;//读取(MiSO)
        tmp=tmp<<1;//左移一位，用来放数据
        tmp|= T_IN_STATUE//tmp接收
            //这里的T_IN_STATUE 其实是宏定义中的获取的数据 
            //宏定义中PA6为MISO，GPIOA->IDR&0x40(0b0100 0000)?1:0
        delay_us(1);
    }
	return tmp;
}

练习

嵌入式系统是指对可靠性、成本、体积、功耗有严格要求，专业性较强，以应用为中心的专用计算机系统

前台：通常处理高优先级任务，如响应时效性高的外部事件（常常由硬件中断触发

后台：处理低优先级或者不急迫的任务。这些任务在没有中断时执行，通常是系统主循环中的一部分

//前台中断
void Tim1ms_IRQ(){
    	handle_1ms_event()//1ms事件
    	int count_10ms=0;
    	while(++count_10ms==10){
            handle_10ms_event();//10ms事件
            count_10ms=0;
        }
    	//100ms同理
}
//后台循环
void main(){
    while(1){
        action1();
    }
}

CPU处理能力、功耗大小、成本大小、体系结构、对外设、OS、开发工具的支持、可靠性、可用性
非实时系统：windows、embeded、linux

实时系统：RT-Linux

微控制：Free RTOS

刷道题，旁边有点吵

ID：560

暴力 O(n^2)

超时答案：

class Solution {
public:
    int subarraySum(vector<int>& nums, int k) {
        int n=nums.size();
        int i=0;
        int res=0;
        int sum;
        while(i<n){
            if(i==n-1){
                if(nums[i]==k){
                    res++;
                }
                break;
            }
            int j=i+1;
            int sum=nums[i];
            if(sum==k)res++;
            while(j<n){
                    sum+=nums[j];
                    if(sum==k)res++;
                j++;
            }
            i++;
        }
        //if(sum==k)res++;
        return res;
    }   
};

提示：使用前缀和

...看完提示写，用前缀和还是超时...

class Solution {
public:
    int subarraySum(vector<int>& nums, int k) {
        int n=nums.size();
        int i=0;
        int res=0;
        int sum;
        vector<int> pre;
        pre.push_back(0);
        while(i<n){
            
            pre.push_back(pre[i]+nums[i]);
            int j=i;
            while(j>=0){
                if(pre[i+1]-pre[j]==k)res++;
                j--;
            }
            i++;
        }
        return res;
    }   
};

官方题解：

用前缀和的同时用哈希表...这样第二轮循环可以不用，因为可以直接find(pre-k)

class Solution {
public:
    int subarraySum(vector<int>& nums, int k) {
        unordered_map<int, int> mp;
        mp[0] = 1;
        int count = 0, pre = 0;
        for (auto& x:nums) {
            pre += x;
            if (mp.find(pre - k) != mp.end()) {
                count += mp[pre - k];
            }
            mp[pre]++;
        }
        return count;
    }
};

考完发的博客，结束！

稳了！