Как зажечь светодиод

Сентябрь 14, 2022

Главная
Алгебра
Как зажечь светодиод

Содержание

2. Предупреждение Все электрические схемы, представленные здесь и далее, являются условными! В них могут отсутствовать важные компоненты!
3. Цели на сегодня: Зажечь светодиод Погасить светодиод Помигать светодиодом Помигать по нажатию кнопки (bonus level)
4. Как зажечь светодиод? Это зависит от того, как он подключен.
5. Как зажечь светодиод? Как зажечь светодиод при таком подключении? Нужно на вывод МК подать низкий уровень
6. Как зажечь светодиод? Как зажечь светодиод при таком подключении? Очевидно, все наоборот. Нужно на вывод МК
7. Как узнать, нажата ли кнопка? Нужно измерить уровень напряжения на входе. Если кнопка нажата – то
8. Как правильно подключать кнопку Теперь, когда кнопка не нажата, на входе будет высокий уровень. Это называется
9. Но можно и наоборот Это называется «подтяжка к земле» - Pull Down. Теперь, когда кнопка нажата,
10. Логические уровни Для stm32f103: Для других устройств уровни могут быть другими; кодирование может быть инверсным и
11. Контакты микроконтроллера (они же «пины», «ноги», «выводы») Тип: цифровой аналоговый Направление: вход выход Режим: Ввод/вывод общего
12. Работа с периферийными устройствами Специальные команды ассемблера Ввод/вывод, отображенный на память (memory mapped IO) – регистры
13. Что из этого нам сегодня нужно? Чтобы зажечь светодиод на плате discovery, нам нужна ножка в
14. Как же всем этим управлять? Нужно как-то выбирать все эти режимы и состояния для каждого контакта!
15. Работа с GPIO Контакты МК логически объединяются в группы – «порты». В stm32f10x в каждом порту
16. STM32f103RBT6 На плате discovery не доступны: PA13, PA14, PA15; PB3,PB4; PC14, PC15; PD0, PD1
17. STM32 VL Discovery Два светодиода, подключенные к земле и МК: PC.8 PC.9 Две кнопки: Черная –
18. Регистры GPIO Регистр CRL (control low) – режим работы пинов с 0 по 7. Регистр CRH
19. Доступ к регистрам периферии в языке С Через указатели на «волшебные» структуры: GPIOA->ODR – доступ к
20. Почему ничего не работает?! Практически всю периферию в МК нужно сначала включить (подать питание и тактирование).
21. Как же зажечь светодиод Подать питание на нужный порт регистр RCC->AP2ENR Настроить режим нужного контакта в
22. Битовые манипуляции Установка одного бита: a |= 1 Сброс одного бита: a &= ~(1 Инверсия одного
23. Доступ к регистрам, отображенным на память Допустим, адрес нужного мне регистра - 0x4001 0800. И регистр
24. Доступ к регистрам, отображенным на память А как сделать то же самое, не создавая указатель? (0x40010800)
26. Скачать презентацию

Слайд 2

Предупреждение
Все электрические схемы, представленные здесь и далее, являются условными!
В них

могут отсутствовать важные компоненты!

Слайд 3

Цели на сегодня:
Зажечь светодиод
Погасить светодиод
Помигать светодиодом
Помигать по нажатию кнопки (bonus level)

Слайд 4

Как зажечь светодиод?
Это зависит от того, как он подключен.

Слайд 5

Как зажечь светодиод?
Как зажечь светодиод при таком подключении?
Нужно на вывод МК

подать низкий уровень напряжения – светодиод загорится.
Если подать высокий уровень – светодиод погаснет.

Слайд 6

Как зажечь светодиод?
Как зажечь светодиод при таком подключении? Очевидно, все наоборот.
Нужно

на вывод МК подать высокий уровень напряжения – светодиод загорится.
Если подать низкий уровень – светодиод погаснет.

Слайд 7

Как узнать, нажата ли кнопка?
Нужно измерить уровень напряжения на входе.
Если кнопка

нажата – то уровень на входе будет низким.
А если не нажата?
Неопределенность. Это плохо. Что делать?

Слайд 8

Как правильно подключать кнопку
Теперь, когда кнопка не нажата, на входе будет

высокий уровень.
Это называется «подтяжка к питанию» - Pull Up.
А зачем нужен резистор?
Чтобы не было КЗ, когда кнопка нажата.

Слайд 9

Но можно и наоборот
Это называется «подтяжка к земле» - Pull Down.

Теперь, когда кнопка нажата, на входе МК будет высокий уровень,
а когда не нажата - низкий

Подтяжка может быть ВНУТРИ МК!

Слайд 10

Логические уровни
Для stm32f103:
Для других устройств уровни могут быть другими; кодирование может

быть инверсным и т.д.

Слайд 11

Контакты микроконтроллера
(они же «пины», «ноги», «выводы»)
Тип:
цифровой
аналоговый
Направление:
вход
выход
Режим:
Ввод/вывод общего назначения (GPIO)
Альтернативный
Режим входа:
С подтяжкой

(вверх/вниз)
Без подтяжки (floating)
Режим выхода:
Комплементарный (Push pull)
Открытый сток (Open drain)
Текущее состояние:
входа (только чтение)
выхода (чтение/запись)

Слайд 12

Работа с периферийными устройствами
Специальные команды ассемблера
Ввод/вывод, отображенный на память (memory mapped

IO) – регистры доступны по фиксированным адресам.
В последнем случае у каждого периферийного устройства есть набор регистров (не путать с регистрами ЦПУ).
Каждый регистр настраивает определенную функциональность.
Каждый бит в регистре что-то означает.

Слайд 13

Что из этого нам сегодня нужно?
Чтобы зажечь светодиод на плате discovery,

нам нужна ножка в режиме комплементарного выхода (output push-pull).
Чтобы считать состояние кнопки – вход без подтяжки (input floating).

Слайд 14

Как же всем этим управлять?
Нужно как-то выбирать все эти режимы и

состояния для каждого контакта! Как? Как должен выглядеть API?
С помощью специальных функций, которые кто-то уже написал за нас?
Но что делают эти функции?

Слайд 15

Работа с GPIO
Контакты МК логически объединяются в группы – «порты».
В stm32f10x

в каждом порту 16 контактов.
Порты обозначаются буквами – PORTA, PORTB, PORTC...
Контакты обозначаются числами от 0 до 15:
PC.12 – 12-й контакт в порту С.
Количество доступных контактов зависит от корпуса МК; некоторые порты могут отсутствовать целиком или частично.

Слайд 16

STM32f103RBT6
На плате discovery не доступны:
PA13, PA14, PA15; PB3,PB4; PC14, PC15; PD0,

PD1

Слайд 17

STM32 VL Discovery
Два светодиода, подключенные к земле и МК:
PC.8
PC.9
Две кнопки:
Черная –

это reset
Синяя – PA.0 – просто кнопка с внешней подтяжкой к питанию

Слайд 18

Регистры GPIO
Регистр CRL (control low) – режим работы пинов с 0

по 7.
Регистр CRH (control high) – режим работы пинов с 8 по 15.
Регистр IDR (input data register) – чтение состояния входов.
Регистр ODR (output data register) – чтение и запись состояния выходов.
И еще несколько.
У каждого порта есть такой набор регистров.
Где про них читать? reference manual, глава 9.2 (стр. 166)

Слайд 19

Доступ к регистрам периферии в языке С
Через указатели на «волшебные» структуры:
GPIOA->ODR

– доступ к регистру ODR порта А, словно это обычная глобальная переменная.
(в других МК бывают «волшебные» указатели сразу на регистры, без структур)

Слайд 20

Почему ничего не работает?!
Практически всю периферию в МК нужно сначала включить

(подать питание и тактирование).
Это нужно сделать через регистры подсистемы тактирования. Все GPIO включаются через регистр RCC->APB2ENR (ref. man. стр. 142)

Слайд 21

Как же зажечь светодиод
Подать питание на нужный порт
регистр RCC->AP2ENR
Настроить режим нужного

контакта в нужном порту (нужен режим output push pull)
регистр GPIOx->CRH или CRL
Вывести на контакт высокий уровень
регистр GPIOx->ODR

Слайд 22

Битовые манипуляции
Установка одного бита:
a |= 1<<7; // установить седьмой бит
Сброс одного

бита:
a &= ~(1<<3); // сбросить третий бит
Инверсия одного бита:
a ^= 1<<5; // инверсия пятого бита

Слайд 23

Доступ к регистрам, отображенным на память
Допустим, адрес нужного мне регистра -

0x4001 0800.
И регистр этот размером в 4 байта.
Как мне в него что-нибудь записать, если я пишу на С?
Например, можно создать указатель:
uint32_t * ptr = 0x40010800;
Но указателю нельзя присвоить число, будет ошибка компиляции.
Нужно сделать приведение типа:
uint32_t * ptr = (uint32_t *)0x40010800;
Теперь почти все ок, можно записать число по нужному адресу:
*ptr = 1;

Слайд 24

Доступ к регистрам, отображенным на память
А как сделать то же самое,

не создавая указатель?

(0x40010800)

(

(volatile uint32_t *)

)

= 1

Ужас какой. И что, каждый раз вот так писать?
Можно и так.
Но как правило, этот ужас прячут за #define:
#define REGISTER *((volatile uint32_t *)0x40010800)
И потом можно писать так, словно REGISTER – это заранее созданная глобальная переменная:
REGISTER = 5;

Как зажечь светодиод

Содержание

ПредупреждениеВсе электрические схемы, представленные здесь и далее, являются условными! В них

Цели на сегодня:Зажечь светодиодПогасить светодиодПомигать светодиодомПомигать по нажатию кнопки (bonus level)

Как зажечь светодиод?Это зависит от того, как он подключен.

Как зажечь светодиод?Как зажечь светодиод при таком подключении?Нужно на вывод МК

Как зажечь светодиод?Как зажечь светодиод при таком подключении? Очевидно, все наоборот.Нужно

Как узнать, нажата ли кнопка?Нужно измерить уровень напряжения на входе.Если кнопка

Как правильно подключать кнопкуТеперь, когда кнопка не нажата, на входе будет

Но можно и наоборотЭто называется «подтяжка к земле» - Pull Down.

Логические уровниДля stm32f103:Для других устройств уровни могут быть другими; кодирование может

Работа с периферийными устройствамиСпециальные команды ассемблераВвод/вывод, отображенный на память (memory mapped

Что из этого нам сегодня нужно?Чтобы зажечь светодиод на плате discovery,

Как же всем этим управлять?Нужно как-то выбирать все эти режимы и

Работа с GPIOКонтакты МК логически объединяются в группы – «порты».В stm32f10x

STM32f103RBT6На плате discovery не доступны:PA13, PA14, PA15; PB3,PB4; PC14, PC15; PD0,

STM32 VL DiscoveryДва светодиода, подключенные к земле и МК:PC.8PC.9Две кнопки:Черная –

Регистры GPIOРегистр CRL (control low) – режим работы пинов с 0

Доступ к регистрам периферии в языке СЧерез указатели на «волшебные» структуры:GPIOA->ODR

Почему ничего не работает?!Практически всю периферию в МК нужно сначала включить

Как же зажечь светодиодПодать питание на нужный портрегистр RCC->AP2ENRНастроить режим нужного

Битовые манипуляцииУстановка одного бита:a |= 1<<7; // установить седьмой битСброс одного

Доступ к регистрам, отображенным на памятьДопустим, адрес нужного мне регистра -

Доступ к регистрам, отображенным на памятьА как сделать то же самое,

Похожие презентации