MCU有哪些高級用法？

電子設(shè)計(jì)聯(lián)盟

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- n+ `2 Z1 Y2 S1 C& I3 K  O2 @以STM32為例，固件開發(fā)中，有許多有趣的“腦洞大開”用法可以嘗試。
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DMA+外設(shè)巧妙組合

' B# ?' A" Q$ V! o/ J利用直接內(nèi)存訪問（DMA）與外設(shè)的組合，可以在不占用 CPU 的情況下完成數(shù)據(jù)傳輸。
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例如，使用 ADC 的 DMA 連續(xù)采樣模式，將采樣值直接寫入內(nèi)存緩沖區(qū)，再配合循環(huán)緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)不間斷的數(shù)據(jù)流處理。

9 f7 F* ?+ Z- g- L$ ~, {: x這種方法對高速采樣特別有用，例如音頻數(shù)據(jù)處理或傳感器數(shù)據(jù)采集。
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硬件定時(shí)器實(shí)現(xiàn)“軟”PWM
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硬件定時(shí)器生成 PWM 信號并不稀奇，但在更復(fù)雜的需求下，可以用定時(shí)器產(chǎn)生“多級”PWM。
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例如，如果需要實(shí)現(xiàn)漸變亮度，可以結(jié)合 DMA 和定時(shí)器，通過 DMA 更新 PWM 占空比來生成動態(tài)亮度變化。
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- E3 V( m& K( T' _) c這樣避免了繁瑣的中斷控制，同時(shí)可以獲得非常平滑的調(diào)光效果。
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利用CRC外設(shè)優(yōu)化算法
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0 X' T! {: n& R; s5 c  [) N" FSTM32 帶有 CRC 外設(shè)，可以快速計(jì)算數(shù)據(jù)的 CRC 校驗(yàn)。

, p) V; V3 Y0 T" v; @% f這不僅用于數(shù)據(jù)完整性檢查，還能被創(chuàng)造性地用在哈希或校驗(yàn)和計(jì)算的算法優(yōu)化上。

  F$ q1 e, z, J; _例如，使用 CRC 進(jìn)行數(shù)據(jù)分段比較，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的循環(huán)比對方法，能大幅提升速度。
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邏輯處理交給硬件

' W& q" j( z% i4 v$ d/ n某些時(shí)候可以用比較奇妙的組合來替代復(fù)雜的邏輯代碼。

例如，使用定時(shí)器捕獲功能捕獲信號的上升/下降沿時(shí)間間隔，再結(jié)合輸入捕獲的預(yù)分頻器來自動計(jì)算信號周期或占空比。
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* i6 {7 M6 Z! q3 v' }2 @1 ^這樣避免了手動計(jì)算時(shí)間差、減法操作等，顯著減少了處理器負(fù)擔(dān)。
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使用備用寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)持久化

STM32 中有備用寄存器（Backup Registers），即使掉電也能保持?jǐn)?shù)據(jù)不丟失。

可以利用它們存儲一些關(guān)鍵參數(shù)或者狀態(tài)數(shù)據(jù)，如系統(tǒng)配置、故障標(biāo)志或計(jì)數(shù)器，避免反復(fù)存取閃存或者 EEPROM 提高耐用性。
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延時(shí)技巧——定時(shí)器代替循環(huán)
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MCU 編程中經(jīng)常需要一些精確的延時(shí)，常規(guī)方法是使用循環(huán)消耗 CPU 時(shí)間。
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$ F6 r4 [! j: ^: h但可以將定時(shí)器配置為定時(shí)中斷，實(shí)現(xiàn)“硬件級”延時(shí)。
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通過改變定時(shí)器的預(yù)分頻或計(jì)數(shù)值，甚至可以在不同的延時(shí)需求間靈活切換，大幅降低忙等待的時(shí)間浪費(fèi)。

這些方法中不少結(jié)合了硬件外設(shè)和系統(tǒng)資源的獨(dú)特特性，能大大提高程序效率和優(yōu)化硬件資源利用率。

+ @+ J: ]: ^3 U. a- r2 ]MCU 的樂趣就在于這種“軟硬結(jié)合”的玩法，玩得精妙，開發(fā)起來也就更有成就感。


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