STM32F407（2）

STM32F407ZGT6：144个引脚，112个IO。

GPIO输入模式：上拉、下拉、浮空、模拟。（与F103有区别：上拉、下拉设置在外面）

GPIO输出模式：开漏（输出强低电平、寄存器输出）、推挽（输出强高低电平、外设输出）、开漏复用、推挽复用。

IO引脚的复用和映射：

每个引脚有一个复用器，该复用器只允许一个外设的复用功能（AF）连接到对应的IO口，这样确保公用一个IO引脚的外设之间不会发生冲突，

每个复用器采用16路复用功能输入（AF0-AF15），通过GPIOx_AFRL（引脚0-7）、GPIOx_AFRH（引脚8-15）两个32位寄存器对这些输入进行配置，每个IO引脚用4位。

STM32F407ZGT6：有92个中断，包括10个内核中断和82个可屏蔽中断，具有16级可编程的中断优先级。

中断管理：

首先对STM32中断进行分组（0-4），每个中断设置一个抢占优先级和一个响应优先级值。

组0 :  0位抢占优先级，4位响应优先级。

组1 :  1位抢占优先级，3位响应优先级。

组2 :  2位抢占优先级，2位响应优先级。

组2 :  3位抢占优先级，1位响应优先级。

组4 :  4位抢占优先级，0位响应优先级。

（数值越低，级别越高）

分组配置在寄存器SCB->AIRCR中8-10位配置，每个中断中IP寄存器（8位）中4-7位设置分配情况（例如：两位设置抢占、两位设置响应）。

响应优先级只有在抢占优先级相同时才有作用。

抢占优先级相同，高响应优先级不可以打断低响应优先级；只是在两者的中断同时发生时，响应优先级高的先执行。

常见串行通信接口：

                通信标准                                                                           引脚说明                                       通信方式        通信方向

1、UART（通用异步收发器，无时钟信号）：TXD-发送端、RXD-接收端、GND-公共地，    异步通信，   全双工。

      USART（通用同步异步收发器，有时钟信号）

2、单总线（1-wire）                                       ：DQ-发送 / 接收端                                                   异步通信，   半双工。

3、SPI                                                                ：SCK-同步时钟、MISO-主机输入从机输出、     同步通信，   全双工。

                                                                                                               MOSI-主机输出从机输入、

4、I2C                                                                ：SCL-同步时钟、SDA-数据输入 / 输出端            同步通信，   半双工。

串口通信每次传输16位包括：1、起始位，2、数据位（8位或者9位），3、奇偶校验位（第9位），4、停止位（1,15,2位），5、波特率设置。

发送 / 接收

RX            -> 接收移位寄存器 （<- 接收器控制 <- 接收器时钟）-> 接收数据寄存器 -> 数据总线。

数据总线 -> 发送数据寄存器 （<-发送控制 <- 发送器时钟） -> 发送移位寄存器 -> TX。

接收器时钟、发送器时钟受同一个波特率控制（波特率可以不为整数），时钟来源 fPCLKx。串口1、6使用时钟 fPCLK2，串口2-5使用时钟 fPCLK1。

Tx / Rx 波特率 = fPCLKx / （16*USARTDIV）。USARTDIV是一个无符号的定点数，由它可以得到串口波特率寄存器USART1->BRR的值。

由USARTDIV得到串口USART_BRR寄存器的值：（假设串口1波特率为115200，PCLK时钟（即APB2总线时钟频率）为84M，采样除法器中OVER8 = 0）。

USARTDIV = 84000000 / （115200*16） = 45.572

得到：DIV_Fraction = 16*0.572 = 9 =0X09；

            DIV_Mantissa = 45 = 0X2D；

常用串口相关寄存器：

USART_SR 状态寄存器（用到0-9位，每个位是状态标志位）

USART_DR 数据寄存器（用到0-8位）

USART_BRR 波特率寄存器（用到0-3位（USARTDIV的小数）、4-15位（USARTDIV的尾数）、USARTDIV为USART的除数）

USART_CR 控制寄存器

外部中断：

STM32F407的每个IO都可以作为外部中断输入。

中断控制器支持中断有22个，包括：EXIT线0-15（对应外部IO口的中断输入）、EXIT线16（连接到PVD输出）、EXIT线17（连接到RTC闹钟事件）、

                                                     EXIT线18（连接到USB OTG FS唤醒事件）、EXIT线19（连接到以太网唤醒事件）、

                                                     EXIT线20（连接到USB OTG HS（在FS中配置）唤醒事件）、EXIT线21（连接到RTC入侵和时间戳事件）、

                                                     EXIT线22（连接到RTC唤醒事件）。

16个IO中断线，每个中断线只能映射 P（A-H）x 7个IO口中的一个。例如：GPIOx.0映射到EXIT0 。。。GPIOx.15映射到EXIT15。

每个外部中断线可以独立的配置触发方式（上升沿，下降沿，双边沿触发），触发 / 屏蔽，专用的状态位。

IO口外部中断在中断向量表中只分配了7个中断向量，也就是只能使用7个中断服务函数，外部中断线5-9分配一个中断向量，公用一个中断服务函数，外部中断线10-15分配一个中断向量，公用一个中断服务函数。

看门狗：

专门用于监测单片机程序运行状态的模块或者芯片，在启动正常运行时，系统不能复位；在系统跑飞（程序异常运行）的情况，系统复位，程序重新执行。

STM32内置两个看门狗（独立看门狗 / 窗口看门狗）用来检测和解决软件错误引起的故障，当计数器达到给定的超时值时，触发一个中断（仅适用窗口看门狗）或者产生系统复位。

独立看门狗（IWDG）由专用的低速时钟（LSI）驱动（32kHz -> 8位预分频器 -> 12位 递减计数器 -> IWDG），即主时钟发生故障它仍有效，适用于作为在一个主程序之外能够完成独立工作，并且对时间精度要求低的场合。

相关寄存器（32位）：键值寄存器（IWDG_KR）（0-15位有效）、预分频寄存器（IWDG_PR）（0-2位有效、有写保护功能）、

                                        重装载寄存器（IWDG_RLR）（0-11位有效、有写保护功能）、状态寄存器（IWDG_SR）（0-1位有效）

                                     （在键值寄存器（IWDG_KR）写入0x5555取消写保护）

键值寄存器（IWDG_KR）中写入0xCCCC开启看门狗，计数器从其复位值（0xFFF）递减，到0x000时会产生一个复位信号（IWDG_RESET），在键值寄存器（IWDG_KR）写入0xAAAA喂狗，自动重装载寄存器（IWDG_RLR）的值就会重新加载到计数器。

溢出时间 Tout = （（4*2∧prer）*rlr） / 32

时钟频率 LSI = 32K ，一个看门狗时钟周期就是最短超时时间。

最长超时时间 = （IWDG_RLR寄存器最大值） x 看门狗时钟周期

窗口看门狗由APB1时钟分频后得到时钟驱动，通过可配置的时间窗口来检测应用程序非正常的过迟或过早的操作，适用于在精确计时窗口起作用的程序。之所以称为窗口就是因为其喂狗时间是一个有上下限的范围内（窗口），可以通过设定相关寄存器来设定上限时间（下限固定（0x3F）），喂狗时间不能过早也不能过晚，不在窗口内喂狗就复位。

相关寄存器（32位）：控制寄存器（WWDG_CR、0-7位）、配置寄存器（WWDG_CFR、0-9位）、状态寄存器（WWDG_SR、0位）

如果启动了看门狗并且允许中断，当递减计数器等于0x40时产生早期唤醒中断（EWI），它可以用于喂狗以避免WWDG复位。

窗口看门狗的超时公式 : Twwdg = (4096 *2∧WDGTB*（T[5 : 0] + 1））/ Fpclk1;

                                           其中Twwdg ： WWDG超时时间（单位为ms）

                                           Fpclk1 ： APB1 的时钟频率（单位为Khz）

                                           WDGTB ：WWDG的预分频系数

                                           T [5 : 0] :   窗口看门狗的计数器低6位

窗口看门狗上窗口值W[6 ：0]必须大于下窗口值0x40，否则就无窗口了；窗口看门狗的时钟来源PCLK1（APB1总线时钟）分频后。