STM32整体架构（重点待更新）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了STM32整体架构（重点待更新）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
STM32系列产品命名规则
STM32F1、F4,F1是基于Cortex-M0内核，主频72MHZ。F4高性能，基于Cortex-M4内核，主频180M.
系列 ：STM32 = 基于ARM®的32位微控制器
类型：F = 通用类型
产品子系列：
101 = 基本型、102 = USB基本型， USB 2.0全速设备、103 = 增强型、105或107 = 互联型
引脚数目：
T = 36脚、C = 48脚、R = 64脚、V = 100脚、Z = 144脚
闪存存储器容量：
4 = 16K字节的闪存存储器、6 = 32K字节的闪存存储器、8 = 64K字节的闪存存储器、B = 128K字节的闪存存储器、
C = 256K字节的闪存存储器、D = 384K字节的闪存存储器、E = 512K字节的闪存存储器
封装：H = BGA、T = LQFP、U = VFQFPN、Y = WLCSP64
温度范围：6 = 工业级温度范围， -40°C~85°C、7 = 工业级温度范围， -40°C~105°C
如 STM32F103ZET6 命名解释——基于ARM®的32位微控制器通用类型增强型144脚512K字节的闪存存储器LQFP封装工业级温度范围-40°C~85°C
STM32F103C8T6——基于ARM®的32位微控制器通用类型增强型48脚64K字节的闪存存储器LQFP封装工业级温度范围-40°C~85°C
总线接口USRT、I2C、SPI、USB的异同点
（串/并、速度、全/半双工、总线拓扑等）
GPIO
根据数据手册中列出的每个I/O端口的特定硬件特征， GPIO端口的每个位可以由软件分别配置成多种模式（具体看中文参考手册中关于GPIO功能描述部分）GPIO可以设定为4种工作模式，分别为准双向口、推挽输出、高阻输入、开漏
─ 输入浮空
─ 输入上拉
─ 输入下拉
─ 模拟输入
模拟输入上拉电阻和下拉电阻是没有用的
弱上拉和下拉电阻禁止
施密特触发器停用，施密特触发器输出值强制为0
输出缓存被禁止
读输入数据期存器， 读到的值为0
注意：IO配置成模拟输入时，不能容忍5V电压
─ 开漏输出:输出寄存器上的’0’激活N-MOS，而输出寄存器上的’1’将端口置于高阻状态(PMOS从不被激活)
─ 推挽式输出:输出寄存器是 0 时，激活 N-MOS， 而输出寄存器是 1 时，激活 P-MOS
─ 推挽式复用功能
─ 开漏复用功能
IIC(半双工)
IIC协议时序图必须会画出来
IIC协议有两根线，一根串行SCL时钟线，一根双向串行 SDA数据线
开始信号和结束信号的电平状态。
开始后，因为IIC总线最多可以挂多少个设备由IIC地址决定,8位地址,减去1位广播地址,是7位地址,2^7=128,但是地址0x00不用,那就是127个地址, 所以理论上可以挂127个从器件，所以先发送一个设备地址，选中这个设备，设备地址最后一位代表了是写还是读。选中设备后，再发送寄存器地址，代表选中某个寄存器，再开始传输数据。
八位设备地址=7位从机地址+读/写地址，
再给地址添加一个方向位位用来表示接下来数据传输的方向，
0表示主设备向从设备(write)写数据，
1表示主设备向从设备(read)读数据
开始信号：SCL 为高电平时，SDA 由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
结束信号：SCL 为高电平时，SDA 由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
应答信号：接收数据的 IIC 在接收到 8bit 数据后，向发送数据的 IIC 发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU 向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU 接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。
IIC信号在数据传输过程中，当SCL=1高电平时，数据线SDA必须保持稳定状态，不允许有电平跳变，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。SCL=1时 数据线SDA的任何电平变换会看做是总线的起始信号或者停止信号。
SPI（高速全双工的通信总线）
SPI四种模式，简述其中一种模式，画出时序图
在芯片资料上极性和相位一般表示为CPOL（Clock POLarity）和CPHA(Clock PHAse), 极性和相位组合成4种工作模式。
| CPOL | CPHA | |
|---|---|---|
| MODE0 | 0 | 0 |
| MODE1 | 0 | 1 |
| MODE2 | 1 | 0 |
| MODE3 | 1 | 1 |
spi四种模式SPI的相位(CPHA)和极性(CPOL)分别可以为0或1，对应的4种组合构成了SPI的4种模式(mode)
Mode 0 CPOL=0, CPHA=0
Mode 1 CPOL=0, CPHA=1
Mode 2 CPOL=1, CPHA=0
Mode 3 CPOL=1, CPHA=1
主机与从机需要工作在相同的模式下才可以正常通讯，实际中采用较多的是“模式 0”与“模式 3”。
时钟极性CPOL: 即SPI空闲时，时钟信号SCLK的电平（1:空闲时高电平; 0:空闲时低电平） 时钟相位CPHA: 即SPI在SCLK第几个边沿开始采样（0:第一个边沿开始; 1:第二个边沿开始）
sd卡的spi常用的是mode 0 和mode 3，这两种模式的相同的地方是都在时钟上升沿采样传输数据，区别这两种方式的简单方法就是看空闲时，时钟的电平状态，低电平为mode 0 ，高电平为mode 3。
spi的具体通信过程
NSS、 SCK、 MOSI 信号都由主机控制产生，而 MISO 的信号由从机产生，主机通过该信号线读取从机的数据。 MOSI 与 MISO 的信号只在 NSS 为低电平的时候才有效，在 SCK 的每个时钟周期 MOSI 和 MISO 传输一位数据。
SPI 通讯的 起始信号：NSS 信号线由高变低
SPI 通讯的停止信号 ：NSS 信号线由低变高
UASRT
串口通讯协议分为物理层和协议层
物理层：规定通讯系统中具有机械、电子功能部分的特性，确保原始数据在物理媒体的传输。
协议层：规定通讯逻辑，统一收发双方的数据打包、解包标准。
串口通讯可分为 TTL标准及 RS-232标准
RS-232 标准主要规定了信号的用途、通讯接口以及信号的电平标准
两个通讯设备的“DB9 接口”之间通过串口信号线建立起连接，串口信号线中使用“RS-232标准”传输数据信号。
RS-232电平标准的信号不能直接被控制器直接识别，所以这些信号会经过一个**“电平转换芯片”转换成控制器能识别的“TTL 标准”的电平信号，才能实现通讯**。
中断
概念
STM32 每个外设都可以产生中断 ，F103 在内核上搭载了一个中断响应系统， 支持为数众多的系统异常和外部中断。
其中系统中断有 8 个（如果把 Reset 和 HardFault 也算上的话就是 10 个） ，外部中断有 60个。除了个别中断的优先级被定死外，其它中断的优先级都是可编程的。
NVIC 的了解：
NVIC 是嵌套向量中断控制器，控制着整个芯片中断相关的功能，它跟内核紧密耦合，是内核里面的一个外设。 STM32的 NVIC 是 Cortex-M3 的 NVIC 的一个子集 。
中断配置
配置中断时我们一般只用 ISER、 ICER 和 IP 这三个寄存器
ISER ——使能中断**
ICER ——失能中断**
IP ——设置中断优先级
中断优先级定义
中断优先级寄存器 NVIC_IPRx，用来配置外部中断的优先级， IPR宽度为 8bit，原则上每个外部中断可配置的优先级为 0~255，数值越小，优先级越高。但是绝大多数 CM3 芯片都会精简设计，以致实际上支持的优先级数减少，在 F103 中，只使用了高 4bit
表格 16‑4 F103 使用 4bit 表达优先级
被分组成抢占优先级和子优先级。如果有多个中断同时响应，抢占优先级高的就会抢占抢占优先级低的优先得到执行，如果抢占优先级相同，就比较子优先级。如果抢占优先级和子优先级都相同的话，就比较他们的硬件中断编号，编号越小，优先级越高。
优先级分组
优先级的分组由内核外设 SCB 的应用程序中断及复位控制寄存器 AIRCR 的 PRIGROUP[10:8] 位决定， F103 分为了 5 组，具体如下：主优先级 = 抢占优先级
设置优先级分组可调用库函数 HAL_NVIC_SetPriority() 实现，有关 NVIC 中断相关的库函数都在库文件 stm32f1xx_hal_cortex.c 和 stm32f1xx_hal_cortex.h 中。
中断编程
配置中断的3各编程要点：
**1、 使能外设某个中断，这个具体由每个外设的相关中断使能位控制。**比如：串口有发送完成中断，接收完成中断，这两个中断都由串口控制寄存器的相关中断使能位控制。
2、配置 EXTI 中断源、配置中断优先级。
（1）用来设置中断源，不同的中断中断源不一样，且不可写错，即使写错了程序也不会报错，只会导致不响应中断。
（2）PreemptionPriority：抢占优先级，具体的值要根据优先级分组来确定
（3）SubPriority：子优先级，具体的值要根据优先级分组来确定
3、编写中断服务函数
在启动文件 startup_stm32f103xe.s 中预先为每个中断都写了一个中断服务函数，只是这些中断函数都是为空，为的只是初始化中断向量表。实际的中断服务函数都需要我们重新编写，关于中断服务函数的函数名必须跟启动文件里面预先设置的一样，如果写错，系统就在中断向量表中找不到中断服务函数的入口，直接跳转到启动文件里面预先写好的空函数，并且在里面无限循环，实现不了中断。
PWM
Timer
看门狗
DAC
ADC
Linux gpio驱动子系统剖析 | 01 - gpio子系统整体实现架构
| 更新日期 | 更新内容 |
|---|---|
| 2022/11/27 | 初稿 |
文章目录
专栏介绍
本系列专栏文章专注于Linux内核常见的驱动子系统/框架剖析，开发平台主要使用RK3399平台，讲解期间会穿插介绍STM32MP157、i.MX、全志等平台，Linux内核使用主线5.4.32版本。
一、什么是gpio子系统
Linux内核通过gpio子系统来管理gpio控制器，gpio控制器包括处理器内部的gpio控制器外设、也包括外部扩展的gpio控制器（比如i2c接口扩展芯片PCA9557）。
二、为什么需要gpio子系统
按照分层思
以上是关于STM32整体架构（重点待更新）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章