MCU有哪些高級(jí)用法？

電子設(shè)計(jì)聯(lián)盟

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+ W2 K  w. ?% s& m; U# }; N. T以STM32為例，固件開(kāi)發(fā)中，有許多有趣的“腦洞大開(kāi)”用法可以嘗試。
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DMA+外設(shè)巧妙組合

利用直接內(nèi)存訪問(wèn)（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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+ {8 b! a) B! w( O/ c例如，使用 ADC 的 DMA 連續(xù)采樣模式，將采樣值直接寫(xiě)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。

這種方法對(duì)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”P(pán)WM
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硬件定時(shí)器生成 PWM 信號(hào)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(jí)”P(pán)WM。
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- A' T7 F- L7 C: @& \% E9 F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(guò) DMA 更新 PWM 占空比來(lái)生成動(dòng)態(tài)亮度變化。
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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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( H  L+ P7 v- r3 o4 a. n3 l利用CRC外設(shè)優(yōu)化算法

STM32 帶有 CRC 外設(shè)，可以快速計(jì)算數(shù)據(jù)的 CRC 校驗(yàn)。

" x  H- M/ ^) B( K' T$ B/ R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。
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( u3 L8 Q$ v: ^1 z# H$ ~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(duì)方法，能大幅提升速度。
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邏輯處理交給硬件
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9 x7 l* Q0 f" T* U某些時(shí)候可以用比較奇妙的組合來(lái)替代復(fù)雜的邏輯代碼。
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例如，使用定時(shí)器捕獲功能捕獲信號(hào)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(lái)自動(dòng)計(jì)算信號(hào)周期或占空比。
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5 r, B# ]  w% k' p2 \0 T9 G6 E6 j2 C這樣避免了手動(dòng)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。
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6 y+ }$ v/ _  T# s9 J% ^, D可以利用它們存儲(chǔ)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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: R/ {' U- ^; K5 k1 B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。

8 F/ D( R5 k) ~5 o, h但可以將定時(shí)器配置為定時(shí)中斷，實(shí)現(xiàn)“硬件級(jí)”延時(shí)。
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' ]* P0 l; l4 N6 U+ A+ v通過(guò)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)。

5 e4 u, Q' y1 l  d. p( q: D& i& ]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。

6 }; j- O! b8 h; w5 ~MCU 的樂(lè)趣就在于這種“軟硬結(jié)合”的玩法，玩得精妙，開(kāi)發(fā)起來(lái)也就更有成就感。


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