少女祈祷中...

基础概念再梳理

1.处理器

处理器,通常指的是中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU),是计算机硬件系统的核心部分。它的主要功能是执行程序中的指令,处理数据,以及控制计算机的其他硬件组件。处理器负责执行操作系统和应用程序发出的指令,是计算机进行计算和数据处理的中心。

2.板级支持包

板级支持包(Board Support Package,简称BSP)是嵌入式系统中的一个重要组件,它位于硬件和操作系统之间,为操作系统提供必要的硬件支持。BSP的主要作用是初始化硬件、提供设备驱动程序、系统中断服务程序,以及定制操作系统的功能,从而为软件系统提供一个与硬件无关的运行环境。BSP是针对特定硬件平台设计的,它使得操作系统能够在不同的硬件上运行,而不需要对操作系统本身进行大量的修改。在嵌入式系统开发中,BSP的开发通常需要硬件和软件的深入理解,因为它需要处理硬件的底层细节,同时还要确保与操作系统的兼容性。不同的操作系统(如Linux、VxWorks等)可能会有不同的BSP实现方式,因此开发BSP时需要遵循相应操作系统的规范和接口定义。在实际开发过程中,开发者通常会基于现有的BSP模板进行修改,以适应新的硬件平台。

3.ARM内核

ARM内核是ARM公司设计的一系列微处理器核心,它们是用于嵌入式系统和其他应用的处理器架构的一部分。ARM内核通常指的是ARM架构中的处理器核心,这些核心可以被授权给其他公司,用于制造各种芯片和微控制器。ARM内核的发展历程中,

寄存器是计算机处理器内部的一种非常快速的小型存储设备,用于存储指令、数据和地址。在执行计算机程序时,处理器会频繁地读取和写入寄存器,因为相比于其他类型的存储设备(如缓存、主存储器、硬盘等),寄存器具有最快的访问速度。

4.时钟

在嵌入式开发领域中,时钟(Clock)通常指的是为微控制器(MCU)或整个系统提供同步信号的源。时钟信号是电子设备中用于同步操作的基础,它定义了设备操作的节奏和速度。

5.外设使能

启用或激活某个特定外设的操作,以便它可以响应请求和执行其功能。

6.传感器模块

传感器元件(光敏电阻/热敏电阻/红外接收管等)的电阻会随外界模拟量的变化而变化,通过与定值电阻分压即可得到模拟电压输出,再通过电压比较器进行二值化即可得到数字电压输出。

7.EXIT

EXTI(External Interrupt)是一种外部中断功能,它允许微控制器(MCU)响应外部事件或信号。外部中断是一种重要的硬件特性,它使得微控制器能够在特定事件发生时立即采取行动,而无需持续轮询或检查外部引脚的状态,从而提高了系统的效率和响应速度。 外部中断通常由微控制器的某个输入引脚触发。当这个引脚的电平变化(例如,从低电平变为高电平,或从高电平变为低电平)或达到某个特定的电平持续时间时,EXTI会生成一个中断请求。微控制器的中断控制器接收到这个请求后,如果相应的中断使能位已经被设置,就会触发一个中断服务例程(ISR),执行预定义的中断处理代码。

8.RTC闹钟

指的是实时时钟(Real-Time Clock)闹钟功能。实时时钟是一种硬件时钟,通常集成在微控制器或计算机主板上,用于保持准确的时间信息,即使在主电源关闭的情况下也能继续运行,因为它通常由一个独立的电源(如纽扣电池或超级电容器)供电。

9.USB唤醒

通常指的是通过USB设备(如键盘、鼠标或其他USB外设)触发的系统唤醒功能。这是现代计算机系统中的一个特性,允许用户通过连接到USB端口的设备来唤醒处于睡眠或休眠状态的计算机。 USB唤醒功能依赖于USB端口的远程唤醒(Remote Wake-Up)能力。当计算机处于省电状态(如睡眠或休眠模式)时,大多数设备会被关闭以节省电能。然而,如果USB端口支持远程唤醒功能,并且已经在BIOS/UEFI设置或操作系统中启用,那么当连接到该端口的USB设备发出唤醒信号时,计算机可以被唤醒。

12.AFIO

(Alternate Function I/O)是STM32微控制器系列中的一个术语,它指的是微控制器引脚的复用功能。在STM32微控制器中,一个引脚可以有多种用途,包括作为通用输入输出(GPIO)或作为特定外设(如USART、SPI、I2C等)的功能引脚。这种灵活性允许开发者根据应用需求选择引脚的最佳用途。 复用功能允许引脚连接到微控制器内部的外设,如串行端口、定时器、模拟数字转换器(ADC)等。

13.OLED

有机发光二极管。

14.三相无刷直流电机

(BLDC)是一种高效、可靠且维护简单的电机类型,广泛应用于需要高性能电机的场合,如电动车、无人机、精密机械、家用电器和工业自动化等。

三相无刷电机由定子和转子两部分组成。定子通常有三组绕组,分别称为U、V和W相,这些绕组在空间上相隔120度。转子则是永磁体,通常是钕铁硼磁铁。

当通过定子绕组通入三相交流电流时,会在电机内部产生旋转磁场。这个旋转磁场与转子上的永磁体相互作用,产生转矩,驱动转子旋转。

无刷电机的“无刷”指的是没有传统的碳刷和换向器。电机的换向是通过电子方式实现的,即通过控制器(通常是一个微控制器)来控制定子绕组的通电顺序和时机,确保电机能够持续旋转。

控制器使用特定的控制算法(如六步换向法或FOC场向量控制)来精确控制电机的转速和转矩。这些算法依赖于转子位置的反馈,可以通过霍尔传感器、编码器或无传感器方法(如反电动势检测)来获取。