MCU有哪些高級(jí)用法？

電子設(shè)計(jì)聯(lián)盟

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8 W( @: U/ Z0 L% S  j* n; D$ e6 j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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; [% d% a( L! x" _DMA+外設(shè)巧妙組合

利用直接內(nèi)存訪(fǎng)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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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。
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8 k- e7 A, J- E$ ?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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7 j# I# t; }* W% Z% u: l- T硬件定時(shí)器實(shí)現(xiàn)“軟”P(pán)WM
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- j8 k1 M. a/ r( H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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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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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)。
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0 ~5 P0 r4 @- p! @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�(yàn)和計(jì)算的算法優(yōu)化上。

' P& e- p8 F$ [9 W5 s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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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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+ c$ f  ]# R# v: K: P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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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
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' f  D+ O3 E6 o; J% o0 fSTM32 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(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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延時(shí)技巧——定時(shí)器代替循環(huán)

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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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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4 Q* ]2 n, X  q$ y' i. M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)。

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。
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4 [( \& L% f1 g. A, ~3 ]5 _8 D9 eMCU 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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