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MCU有哪些高級用法?

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" O8 c& M: Z9 E6 W# c" i
點擊上方藍色字體,關(guān)注我們$ l% G' {+ h& I1 g, o
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。6 l. F' `  X8 y, v5 o) ~
1
; ~( U# C/ h2 X, yDMA+外設(shè)巧妙組合
2 H, ], \% F$ O6 x' i5 T6 B# {: d) z( F; ^0 \8 K
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。
5 U, W7 M7 x4 A7 Z3 b4 E! R9 D, `4 I7 F1 S) b+ X8 f
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)實現(xiàn)不間斷的數(shù)據(jù)流處理。
. n& u* H3 U& J: V; E/ ?$ q: T0 ^: ?. L3 ~9 z: t7 \  k4 n
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。8 {3 b: a3 [: z' f3 w/ H4 F
2
7 y$ `+ v9 k$ `' B7 Q+ V+ w8 o硬件定時器實現(xiàn)“軟”PWM6 m$ F; f0 ^" F
6 I$ d6 Q4 P1 A; T
硬件定時器生成 PWM 信號并不稀奇,但在更復(fù)雜的需求下,可以用定時器產(chǎn)生“多級”PWM。
% U* z7 \" o0 R3 C# T3 A- l, l5 X$ \/ F6 k
例如,如果需要實現(xiàn)漸變亮度,可以結(jié)合 DMA 和定時器,通過 DMA 更新 PWM 占空比來生成動態(tài)亮度變化。
6 ~; g6 E4 ^/ I& q0 z
# c' p6 L; ]' K5 J+ c1 `這樣避免了繁瑣的中斷控制,同時可以獲得非常平滑的調(diào)光效果。
" }) t) ~: \, J# ]35 o# X) n6 F" r. ^) L
利用CRC外設(shè)優(yōu)化算法
1 R+ Y5 h# {& T+ F5 s, }) N& C% x2 f+ A1 V, Z& x" p+ w) `$ ~& S: |
STM32 帶有 CRC 外設(shè),可以快速計算數(shù)據(jù)的 CRC 校驗。) h/ W3 Z! i; p/ B+ }
3 N. L& D; v5 s4 {
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;蛐r灪陀嬎愕乃惴▋(yōu)化上。" @5 m8 J: x4 X: e+ @) v( R/ V

1 q+ ]' p* _" y6 }, b例如,使用 CRC 進行數(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。
/ ~* P& K. Z, l- v46 z% E6 e) E: }  J/ o7 w9 Y2 P
邏輯處理交給硬件
* K+ N. t( \. _1 }" n8 d) v3 P/ ?7 M& r8 c0 J$ m
某些時候可以用比較奇妙的組合來替代復(fù)雜的邏輯代碼。3 x! |$ j+ _+ I: h' Z

* m! r/ k, V! k  O例如,使用定時器捕獲功能捕獲信號的上升/下降沿時間間隔,再結(jié)合輸入捕獲的預(yù)分頻器來自動計算信號周期或占空比。. _7 O  e9 ~" e$ Q# Q. S
! ?1 C+ h5 h9 U6 g" Q5 l4 B* J3 v
這樣避免了手動計算時間差、減法操作等,顯著減少了處理器負擔。
% J) ?, D& W5 d; P+ c0 z, X5
3 l9 t( {6 c, }' K* r$ ]使用備用寄存器進行數(shù)據(jù)持久化
# [1 z: ~9 i7 U; K- F+ S
! T. p( h/ d* O, [7 HSTM32 中有備用寄存器(Backup Registers),即使掉電也能保持數(shù)據(jù)不丟失。7 l: R6 o8 d: J: b) d4 c

# K0 V' M  _4 _8 X0 m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、故障標志或計數(shù)器,避免反復(fù)存取閃存或者 EEPROM 提高耐用性。
. n% J1 M+ e) d: m# D6
( g! I% T; @* Z- t! F延時技巧——定時器代替循環(huán): V- a( t, s% g- K* b

& ?# n' ^7 z, b/ _1 D2 HMCU 編程中經(jīng)常需要一些精確的延時,常規(guī)方法是使用循環(huán)消耗 CPU 時間。
! L% M& N7 c  l' g( W0 E8 c, w, p! E: ~. K$ Y
但可以將定時器配置為定時中斷,實現(xiàn)“硬件級”延時。
, o; N# j: \- ^/ t5 P
' w/ h) O9 {& K' p. {通過改變定時器的預(yù)分頻或計數(shù)值,甚至可以在不同的延時需求間靈活切換,大幅降低忙等待的時間浪費。
; f$ A7 L; r) x, y2 o+ ]/ T2 |* a2 [/ K
這些方法中不少結(jié)合了硬件外設(shè)和系統(tǒng)資源的獨特特性,能大大提高程序效率和優(yōu)化硬件資源利用率。& Z/ l8 s9 c) E* @) Y2 b3 y% e

% J4 s& F7 t1 h; @# X8 y, M. F( ~* J* qMCU 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。4 k4 y0 n' O$ }3 y

3 W4 p2 _  Z8 D
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