آموزش میکروکنترلر Stm32f1 به صورت رجیستری قسمت دوم: GPIO-ورودی

دی ۱۴, ۱۳۹۸
ارسال توسط مهدی حسن‌زاده

خدایا با نام تو و برای تو سلام و عرض ادب خدمت دوستان همراه، مهدی حسن زاده آملی هستم با جلسه دوم آموزش کاملا رجیستری stm32f10x درخدمت شما هستم. در مطالب جلسه‌ی اول موضوع بحث ما درمورد شیوه استفاده از پورت‌های ورودی-خروجی در مد خروجی بود که در این پست می‌خواهم درمورد مد ورودی و حالت‌های اینتراپت و معمولی صحبت کنیم. خب، برای ورودی کردن یک پین، اول باید منطق ورودی بودن یک پین رو مشخص کنیم که طبق گفته‌های جلسه قبل ما نیاز داریم تا بیت‌های رجیستر CRL-H را طبق نیاز تغییر دهیم تا بتوانیم از پین مورد نظر به منظور ورودی بهره ببریم.

خب اگر پست قبلی رو دنبال کرده باشید می‌دونید که CRL-H طبق تصویر بالا، هر یک از رجیسترهای آن دارای چهار حالت است که مطابق تصویر زیر بیت‌های رجیستر مثلا پین صفرم تنظیم می‌شود.

به تصویر بالا با دقت بیشتری نگاه کنید حتما خواهید دید که در قسمت INPUT ما چهار حالت را در اختیار داریم که فعلا حالت ANALOG رو مورد برسی قرار نمی‌دهیم و بر سه حالت قبلی تمرکز می‌کنیم.

حالت input-floating:

در این حالت پین ما با هر نویز و یا ولتاژ خواسته و یا ناخواسته تحریک می‌شود و تغییر حالت می‌دهد که برای جلو گیری از این اتفاق ناخوشآیند از مقاومت‌های پول خارجی استفاده می‌کنیم و رجیستر CRL-H ما هم در این حالت، عدد 4 را به خود اتخاذ می‌کند.

GPIOA-> CRL &= ~ 0x0000000F;

1	GPIOA-> CRL &= ~ 0x0000000F;

این کد برای clearکردن پین صفرم استفاده می‌شود.

GPIOA-> CRL &= ~ 0x00000004;

1	GPIOA-> CRL &= ~ 0x00000004;

این کد هم ورودی کردن پین مورد نظر را انجام می‌دهد (floating).

حالت INPUT-PULL-DOWN:

در این حالت پین موردنظر با اعمال ولتاژ مثلا 3.3 ولت تحریک می‌شود و این پین در حالت عادی صفر است. خب برای تنظیم این حالت می‌بینیم که دیتاشیت به ما می‌گه بیت CNF1 را برابر یک قرار می‌دهیم و همچنین رجیستر ODR را هم صفر می‌کنیم تا خروجی به حالت PULL Down قرار بگیرد.

GPIOA-> CRL &= ~ 0x0000000F;

1	GPIOA-> CRL &= ~ 0x0000000F;

این کد برای clear کردن پین صفرم استفاده می‌شود.

GPIOA-> CRL &= ~ 0x00000008;

1	GPIOA-> CRL &= ~ 0x00000008;

این کد هم ورودی کردن پین مورد نظر را انجام می‌دهد (PULL-DOWN).

GPIOA->ODR |= ~(1<<0);

1	GPIOA->ODR \|= ~(1<<0);

برای پول داون کردن نیز از این کد استفاده می‌کنیم.

 GPIOA->ODR |= (0<<0);

1	GPIOA->ODR \|= (0<<0);

حالت INPUT-PULL-UP:

در این حالت پین موردنظر ما با اعمال صفر ولت تحریک می‌شود و این پین هم در حالت عادی برابر VCC است. در این حالت هم طبق دیتاشیت و عکس بالا CNF1 را هم یک قرار می‌دهیم اما رجیستر ODR را برای پین مورد نظر یک می‌کنیم.

GPIOA-> CRL &= ~ 0x0000000F;

1	GPIOA-> CRL &= ~ 0x0000000F;

این کد برای clear کردن پین صفرم استفاده می‌شود.

GPIOA-> CRL &= ~ 0x00000008;

1	GPIOA-> CRL &= ~ 0x00000008;

این کد هم ورودی کردن پین مورد نظر را انجام می‌دهد (PULL-DOWN)

GPIOA->ODR |= (1<<0);

1	GPIOA->ODR \|= (1<<0);

برای پول آپ کردن نیز از این کد استفاده می‌کنیم. حال که تنظیمات پین مورد نظرمون را درست انجام دادیم ، می‌رویم سروقت استفاده از پین موردنظر. رجیستر مورد استفاده برای خواندن مقدار در حالت ورودی GPIOX-IDR است که شیوه‌ی استفاده این رجیستر به این حالت است:

در حالت PULL-DOWN

If(GPIOA->IDR & (1<<0))
{
کدی که میخواهیم بعد از فشردن کلید اجرا شود 

}

If(GPIOA->IDR & (1<<0))

{

کدی که میخواهیم بعد از فشردن کلید اجرا شود

}

در حالت PULL-UP

If(! (GPIOA->IDR & (1<<0)))
{
کدی که میخواهیم بعد از فشردن کلید اجرا شود 

}

If(! (GPIOA->IDR & (1<<0)))

{

کدی که میخواهیم بعد از فشردن کلید اجرا شود

}

در حالت عادی رجیستر IDR به صورت 0x0000000000000000 است که با & کردن 0x0000000000000001 مشخص می‌کنیم که این بیت یک شده است (یعنی ANDبیتی) خب من یه کد ساده می‌نویسم که نشون بدم پین موردنظرم یک شده یا نه و اگر یک شد led را روشن کنه در غیر این صورت خاموش کنه

#include  <stm32f10x.h>
int main (void)
{
RCC -> APB2ENR |= (1<<2);
GPIOA -> CRL &= ~(0x000000FF) ;
GPIOA -> CRL |= (0x00000038);
GPIOA -> ODR |=(1<<0);
while(1)
{
if( !(GPIOA -> IDR & (1<<0)))
{
GPIOA -> BSRR |= (1<<1);
while(!(GPIOA -> IDR & (1<<0)));
}
else{
GPIOA -> BRR |= (1<<1);
}
}

#include <stm32f10x.h>

int main (void)

{

RCC -> APB2ENR |= (1<<2);

GPIOA -> CRL &= ~(0x000000FF) ;

GPIOA -> CRL |= (0x00000038);

GPIOA -> ODR |=(1<<0);

while(1)

{

if( !(GPIOA -> IDR & (1<<0)))

{

GPIOA -> BSRR |= (1<<1);

while(!(GPIOA -> IDR & (1<<0)));

}

else{

GPIOA -> BRR |= (1<<1);

}

این از پین ورودی اما یه زمانی لازمه ما از یک پین به صورت اینتراپت استفاده کنیم تا بتوانیم بر اثر تحریک خارجی عملیات درحال اجرای CPU را متوقف نکنیم.

interrupt:

در فعال سازی اینتراپت چند پارامتر و پیکربندی‌ای رو باید انجام بدیم.

فعال‌ساز اینتراپت مورد (پین و یا پریفرال) نظر به صورت سراسری:

NVIC_EnableIRQ(نام اینتراپت مورد استفاده );

1	NVIC_EnableIRQ(نام اینتراپت مورد استفاده );

نام اینتراپت مورد استفاده رو در قسمت هدر میکرو خواهیم یافت. خب دوستان اینو تا یادم نرفته بگم که اینتراپت چیکار می‌کنه ،مطمئنم می‌دونید اما گفتنش بد نیست! زمانی که اینتراپت خارجی و یا اینتراپت داخلی (پریفرال‌ها) اتفاق بیافته برنامه ای که CPU درحال اجراش بود رو رها می‌کنه و برنامه ای که در تابع مخصوص اینتراپت نوشته شده رو اجرا می‌کنه و بعد از اتمام کدهای تابع اینتراپت CPUب رمی‌گرده و برنامه قبلی خودش رو ادامه می‌ده. تابع اینتراپت برای اینتراپت خارجی به زیر تعریف می‌شود: (نام هر تابع اینتراپت در داخل فایل startup قرار دارد)

Void  EXTI0_IRQHandler  (void)
{

}

Void EXTI0_IRQHandler (void)

{

}

ما در stm32f10x به تعداد 15 اینتراپت خارجی دراختیار داریم که در اکثر پایه‌های میکرو قابل دسترسی هستند. نکته مهم: در این سری میکرو برای اینتراپت‌های خارجی 0 تا 4 هرکدام تابع‌های وقفه جداگانه در اختیار ما است اما از اینتراپت خارجی 5 تا 9 فقط یک تابع وقفه و از اینتراپت‌های 10تا 15 هم یک تابع وقفه در اختیار داریم. به طور مثال اگر بخواهیم همزمان از اینتراپت خارجی 5 و 8 و 9 استفاده کنیم به صورت زیر عمل خواهیم کرد:

Void   EXTI9-5_Handler  (void)
{
If(EXTI -> PR & (1UL << 5))
{
//your code 
EXTI -> PR |=  (1UL << 5); 
}
If(EXTI -> PR & (1UL << 8))
{
//your code 
EXTI -> PR |=  (1UL << 8); 
}
If(EXTI -> PR & (1UL << 9))
{
//your code 
EXTI -> PR |=  (1UL << 9);//clear interrupt flag 
}
}

Void EXTI9-5_Handler (void)

{

If(EXTI -> PR & (1UL << 5))

{

//your code

EXTI -> PR |= (1UL << 5);

}

If(EXTI -> PR & (1UL << 8))

{

//your code

EXTI -> PR |= (1UL << 8);

}

If(EXTI -> PR & (1UL << 9))

{

//your code

EXTI -> PR |= (1UL << 9);//clear interrupt flag

}

توضیحات رجیسترهای بالا رو جلوتر خواهم گفت، اما شیوه‌ی نوشتن تابع وقفه رو باهم یاد بگیریم:

تنظیمات AFIO:

خب با این رجیستر می‌تونیم مشخص کنیم که وقفه 0 در چه پورتی (A یا B یا …) قرار بگیرد. در قسمت تنظیمات AFIO ما چهار رجیستر داریم که این رجیسترها عبارتند از:

External interrupt configuration register 1 (AFIO_EXTICR1)

External interrupt configuration register 2 (AFIO_EXTICR2)

External interrupt configuration register 3 (AFIO_EXTICR3)

External interrupt configuration register 4 (AFIO_EXTICR4)

خب این چیزی که از هر عکس بالا مشخصه AFIO_EXTICRX هر کدام چهار پین را برای هر پورت مشخص می‌کند. طریقه کد نویسی هم به صورت زیر است:

AFIO -> EXTICR[x-1] |= AFIO_EXTICR1_EXTI0_PA;

1	AFIO -> EXTICR[x-1] \|= AFIO_EXTICR1_EXTI0_PA;

X شماره رجیستر AFIO_EXTICRx است. خب کد بالا به این معناست که از داخل رجیستر EXTICR1 پین شماره 0 از پورت A، که این (AFIO_EXTICR1_EXTI0_PA) جمله به صورت define در داخل هدر میکرو وجود دارد. اما از نظر بیتی جمله AFIO_EXTICR1_EXTI0_PA به صورت زیر نوشته می‌شود:

AFIO -> EXTICR[1-1] |= (0x0 << 0);

1	AFIO -> EXTICR[1-1] \|= (0x0 << 0);

اگر بخواهیم پورت C را برای اینتراپت 7 تنظیم کنیم به صورت زیر عمل می‌کنیم (طبق تصویر AFIO_EXTICR2):

AFIO -> EXTICR[2-1] |= (0x2 << 12);

1	AFIO -> EXTICR[2-1] \|= (0x2 << 12);

حال می‌رویم سر وقت رجیسترهای مختص اینتراپت خارجی:

Interrupt mask register (EXTI_IMR):

این رجیستر برای به این منظور استفاده می‌شود که در هر پایه‌ای اینتراپت بخواهیم داشته باشیم اون پایه رو فعال کنیم.

EXTI -> IMR |= (1UL << 0);// for pin 0 interrupt
EXTI -> IMR |= EXTI_IMR_M0; // for pin 0 interrupt

1 2	EXTI -> IMR \|= (1UL << 0);// for pin 0 interrupt EXTI -> IMR \|= EXTI_IMR_M0; // for pin 0 interrupt

Rising trigger selection register (EXTI_RTSR):

این رجیستر برای این منظور استفاده می‌شود تا پین اینتراپت خارجی ما در لبه بالا رونده عکس العمل ازخودش نشان دهد.

EXTI -> FTSR &=~ EXTI_FTSR_TR0;

1	EXTI -> FTSR &=~ EXTI_FTSR_TR0;

این خط برای clear کردن لبه پایین رونده استفاده می‌شود.

EXTI -> RTSR |=  EXTI_RTSR_TR0;

1	EXTI -> RTSR \|= EXTI_RTSR_TR0;

این خط برای فعال کردن لبه بالا رونده استفاده می‌شود.

Falling trigger selection register (EXTI_FTSR):

این رجیستر برای این منظور استفاده می‌شود تا پین اینتراپت خارجی ما در لبه پایین رونده عکس العمل ازخودش نشان دهد.

EXTI -> RTSR &=~ EXTI_RTSR_TR0;

1	EXTI -> RTSR &=~ EXTI_RTSR_TR0;

این خط برای clear کردن لبه بالا رونده استفاده می‌شود.

EXTI -> FTSR |=  EXTI_FTSR_TR0;

1	EXTI -> FTSR \|= EXTI_FTSR_TR0;

این خط برای فعال کردن لبه پایین رونده استفاده می‌شود.

Pending register (EXTI_PR):

این رجیستر تشخیص می‌دهد که وقفه در کدام پایه اتفاق افتاده است که در تابع وقفه استفاده می‌شود.

If(EXTI -> PR & (1UL << 5))
{
//your code 
EXTI -> PR |=  (1UL << 5); 
}

If(EXTI -> PR & (1UL << 5))

{

//your code

EXTI -> PR |= (1UL << 5);

}

بعد از تشخیص باید با یک کردن در این رجیستر عمل clear به صورت نرم افزاری صورت بگیرد تا اینتراپت‌های بعدی را هم تشخیص دهیم برای پایه موردنظر.

EXTI -> PR |=  (1UL << 5); //clear

1	EXTI -> PR \|= (1UL << 5); //clear

نکته همیشگی: برای استفاده از هر پریفرالی حتما باید کلاک اون پریفرال رو فعال کنید واِلله برنامه شما اصلا عمل نمی‌کنه.

RCC -> APB2ENR |= RCC_APB2ENR_AFIOEN;

1	RCC -> APB2ENR \|= RCC_APB2ENR_AFIOEN;

نکته: برای استفاده از اینتراپت خارجی باید حتما پین مورد نظرمون را اول ورودی کنیم.

کد پایانی

امیدوارم موفق باشید.

7 دیدگاه در “آموزش میکروکنترلر Stm32f1 به صورت رجیستری قسمت دوم: GPIO-ورودی”

Pedi.pa6889 گفت:

فروردین ۹, ۱۳۹۹ در ۵:۰۱ ب٫ظ

سلام.خسته نباشید و خدا قوت
سوال بنده این هست که منظور از ul در کنار عددی که داخل شماره بیت رجیستر قرار میگیره چیه؟ایا unsighnd large منظورش هست؟یا اینکه اون عدد در اون رجیستر اگر بیشتر از یک باشه به سمت چپ شیفت پیدا میکنه؟

پاسخ

زئوس Zeus گفت:
فروردین ۱۸, ۱۳۹۹ در ۱۲:۰۸ ب٫ظ
سلام این عبارت یه کامپایلر میگه که نوع این عدد unsigned long باشه.
پاسخ

محمد گفت:

مهر ۳۰, ۱۳۹۸ در ۱۱:۵۲ ق٫ظ

چرا ادامه ندادید ؟

پاسخ

زئوس Zeus گفت:
مهر ۳۰, ۱۳۹۸ در ۱۲:۱۰ ب٫ظ
ادامه پیدا میکنه دوست عزیز 🙂
پاسخ

سارا گفت:

مهر ۲۶, ۱۳۹۸ در ۱۰:۳۳ ب٫ظ

لطفا ادامه بدین . و اینکه نمی شه این فایل هارو به صورت پی دی اف بشه دانلود کرد چون همیشه که اینترنت در دسترس نیست اگه بشه خیلی خوب می شه 🙂 ممنون

پاسخ

جواد گفت:

مهر ۵, ۱۳۹۸ در ۱۲:۵۲ ب٫ظ

سلام چرا پستهای مربوط به اموزش التیوم رو برداشتین؟تازه قسمت 7مونده بود و ادامه دار بود.لطفا این اموزش رو ادامه بدین خیلی پیگیر بودم

پاسخ

Nasim Hematian گفت:
مهر ۶, ۱۳۹۸ در ۱۰:۳۹ ق٫ظ
سلام دوست عزیز
پست های مربوط به اموزش التیوم از روی سایت پاک نشده . شما میتونین آنها را اینجا پیدا کنین
https://sisoog.com/?s=%D8%A2%D9%85%D9%88%D8%B2%D8%B4+%D8%A2%D9%84%D8%AA%DB%8C%D9%88%D9%85+%D8%AF%DB%8C%D8%B2%D8%A7%DB%8C%D9%86%D8%B1&post_type=post
برای رفاه حال دوستان به زودی دسته آموزش آلتیوم دیزاینر در قسمت آموزش‌ها اضافه میشه.
ممنون از همراهی شما
پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

Pedi.pa6889 گفت:
فروردین ۹, ۱۳۹۹ در ۵:۰۱ ب٫ظ
سلام.خسته نباشید و خدا قوت
سوال بنده این هست که منظور از ul در کنار عددی که داخل شماره بیت رجیستر قرار میگیره چیه؟ایا unsighnd large منظورش هست؟یا اینکه اون عدد در اون رجیستر اگر بیشتر از یک باشه به سمت چپ شیفت پیدا میکنه؟
پاسخ
1. زئوس Zeus گفت:
  فروردین ۱۸, ۱۳۹۹ در ۱۲:۰۸ ب٫ظ
  سلام این عبارت یه کامپایلر میگه که نوع این عدد unsigned long باشه.
  پاسخ
محمد گفت:
مهر ۳۰, ۱۳۹۸ در ۱۱:۵۲ ق٫ظ
چرا ادامه ندادید ؟
پاسخ
1. زئوس Zeus گفت:
  مهر ۳۰, ۱۳۹۸ در ۱۲:۱۰ ب٫ظ
  ادامه پیدا میکنه دوست عزیز 🙂
  پاسخ
سارا گفت:
مهر ۲۶, ۱۳۹۸ در ۱۰:۳۳ ب٫ظ
لطفا ادامه بدین . و اینکه نمی شه این فایل هارو به صورت پی دی اف بشه دانلود کرد چون همیشه که اینترنت در دسترس نیست اگه بشه خیلی خوب می شه 🙂 ممنون
پاسخ
جواد گفت:
مهر ۵, ۱۳۹۸ در ۱۲:۵۲ ب٫ظ
سلام چرا پستهای مربوط به اموزش التیوم رو برداشتین؟تازه قسمت 7مونده بود و ادامه دار بود.لطفا این اموزش رو ادامه بدین خیلی پیگیر بودم
پاسخ
1. Nasim Hematian گفت:
  مهر ۶, ۱۳۹۸ در ۱۰:۳۹ ق٫ظ
  سلام دوست عزیز
  پست های مربوط به اموزش التیوم از روی سایت پاک نشده . شما میتونین آنها را اینجا پیدا کنین
  https://sisoog.com/?s=%D8%A2%D9%85%D9%88%D8%B2%D8%B4+%D8%A2%D9%84%D8%AA%DB%8C%D9%88%D9%85+%D8%AF%DB%8C%D8%B2%D8%A7%DB%8C%D9%86%D8%B1&post_type=post
  برای رفاه حال دوستان به زودی دسته آموزش آلتیوم دیزاینر در قسمت آموزش‌ها اضافه میشه.
  ممنون از همراهی شما
  پاسخ

سیسوگ مرجع متن باز آموزش الکترونیک

آموزش میکروکنترلر Stm32f1 به صورت رجیستری قسمت دوم: GPIO-ورودی

حالت input-floating:

حالت INPUT-PULL-DOWN:

حالت INPUT-PULL-UP:

در حالت PULL-DOWN

در حالت PULL-UP

interrupt:

فعال‌ساز اینتراپت مورد (پین و یا پریفرال) نظر به صورت سراسری:

تنظیمات AFIO:

External interrupt configuration register 1 (AFIO_EXTICR1)

External interrupt configuration register 2 (AFIO_EXTICR2)

External interrupt configuration register 3 (AFIO_EXTICR3)

External interrupt configuration register 4 (AFIO_EXTICR4)

Interrupt mask register (EXTI_IMR):

Rising trigger selection register (EXTI_RTSR):

Falling trigger selection register (EXTI_FTSR):

Pending register (EXTI_PR):

کد پایانی

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

7 دیدگاه در “آموزش میکروکنترلر Stm32f1 به صورت رجیستری قسمت دوم: GPIO-ورودی”

مسابقه دوم : چالش برنامه نویسی به زبان C

راه اندازی LCD گرافیکی Nokia 1661 و دانلود کتابخانه آن

چگونه یک شارژر سریع (Fast Charger) بسازیم؟

ریموت کدلرن و چکونگی دکد کردن آن به همراه سورس برنامه

پروژه ریموت کنترل 4 کاناله کاملا رایگان به همراه مستندات

الفبای معماری حافظه (قسمت سوم – نحوه‌ی اختصاص قسمت‌های مختلف در برنامه‌نویسی)

امبدد لینوکس – قسمت دهم – ضمیمه راه اندازی سخت افزار (بخش ششم)

آموزش STM32 با توابع LL قسمت پنجم: GPIO-Output

الفبای معماری حافظه (قسمت دوم – بخش های مختلف حافظه)

امبدد لینوکس – قسمت نهم – Toolchain یا زنجیره‌ای از ابزارهای لازم برای ساختن همه چیز (بخش پنجم)

آموزش میکروکنترلر Stm32f1 به صورت رجیستری قسمت دوم: GPIO-ورودی

حالت input-floating:

حالت INPUT-PULL-DOWN:

حالت INPUT-PULL-UP:

در حالت PULL-DOWN

در حالت PULL-UP

interrupt:

فعال‌ساز اینتراپت مورد (پین و یا پریفرال) نظر به صورت سراسری:

تنظیمات AFIO:

External interrupt configuration register 1 (AFIO_EXTICR1)

External interrupt configuration register 2 (AFIO_EXTICR2)

External interrupt configuration register 3 (AFIO_EXTICR3)

External interrupt configuration register 4 (AFIO_EXTICR4)

Interrupt mask register (EXTI_IMR):

Rising trigger selection register (EXTI_RTSR):

Falling trigger selection register (EXTI_FTSR):

Pending register (EXTI_PR):

کد پایانی

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

7 دیدگاه در “آموزش میکروکنترلر Stm32f1 به صورت رجیستری قسمت دوم: GPIO-ورودی”

دسته بندی مطالب

ورود