暫存器,觸發器,三極體小結

Rice_rice發表於2024-06-27

暫存器,本質上就是微控制器內部的RAM儲存器,用來暫時存放參與運算的資料和運算結果。一個暫存器由若干個鎖存器或者觸發器組成。比如STM32的一個暫存器有32位,則由32個觸發器組成。

STM32的暫存器包括通用暫存器、控制暫存器以及外設暫存器,每種暫存器都有其特定的功能和用途。而且在技術手冊佔了非常多的篇幅,因此必須熟練掌握。

1. 通用暫存器

  • 通用暫存器組:STM32 MCU通常有多個通用暫存器組(例如ARM Cortex-M3/M4核心中的R0-R15),用於儲存資料和臨時計算。
  • 程式計數器(PC):指向當前正在執行的指令的地址。
  • 堆疊指標(SP):指向當前堆疊頂部的地址。

2. 控制暫存器

  • 狀態暫存器(PSR):包含程式狀態和控制位,如條件標誌、中斷控制位等。
  • 控制暫存器(CR):包含特權級別、控制棧保護和除錯等位。
  • 特權級控制暫存器(PRIMASK、FAULTMASK、BASEPRI、CONTROL):用於管理中斷、異常和特權級別。

3. 外設暫存器

STM32 MCU具有豐富的外設(如定時器、串列埠、ADC等),每個外設都有專門的暫存器用於配置和控制其功能。

  • 定時器暫存器:用於定時器的配置、計數和中斷控制。
  • 串列埠暫存器:用於串列埠通訊的資料傳輸、波特率控制和狀態管理。
  • ADC暫存器:用於模數轉換器的取樣率、精度和觸發方式設定。
  • GPIO暫存器:用於配置和控制通用I/O引腳的輸入輸出狀態、上拉電阻等。

每種外設的暫存器都有具體的暫存器地址和位域,透過寫入和讀取這些暫存器可以實現對外設的控制和資料交換。目前學習的STM32F407xx,需要參考具體的資料手冊和參考手冊來了解每種暫存器的詳細描述和使用方法。

觸發器的兩個基本特點

1.具有兩個能自行保持的穩定狀態;

2.在觸發訊號的操作下,根據不同的輸入訊號可以置為0或1。

觸發訊號的觸發方式分為:電平觸發,脈衝觸發和邊沿觸發三種。

常見的觸發器又分成了4中,SR觸發器,JK觸發器,T觸發器,D觸發器,具體就不做記錄,後續B站搜尋教程學習。

三極體

三極體(Transistor)是一種半導體器件,常用於放大電流、開關等應用。它有三個電極,分別是發射極(Emitter)、基極(Base)和集電極(Collector),因此也被稱為三極體。分為NPN和PNP兩種基本型別。

結構和工作原理

三極體的工作原理基於兩個PN接面(正負型半導體結)的相互作用,此處後續自行上B站反覆學習加深印象。

NPN和PNP主要區別
  • 電流流動方向:在NPN型三極體中,電流流動的順序是從發射極到基極,再到集電極;而在PNP型三極體中,電流流動的順序是從集電極到基極,再到發射極。
  • 應用:NPN型和PNP型三極體在電路中的應用可以相互替代,但由於電流流動方向的不同,其使用條件和接線方式會有所區別。例如,在開關電路中,NPN型三極體用於負載接地的情況,而PNP型則用於負載接電源。
主要功能

三極體的工作方式可以分為放大作用和開關作用:

  • 放大作用:透過在基極和發射極之間的小電流控制從集電極到發射極的大電流,從而實現電流的放大。這種模式下,三極體可以用作放大器。
  • 開關作用:當在基極和發射極之間施加一個適當的電壓或電流時,三極體可以在集電極和發射極之間開啟或關閉一個大電流。這種模式下,三極體可以用作開關,控制高功率負載的開關動作。

相關文章