stm32学习笔记（3）就绪表 优先级确定

最新推荐文章于 2025-01-08 23:17:56 发布
最新推荐文章于 2025-01-08 23:17:56 发布
阅读量3.6k 收藏 7
点赞数 3
分类专栏： MCU 文章标签： stm32 ucosii

uC/OS-II总是在已就绪的任务中选择一个任务来运行。为了了解系统中的任务哪些是就绪任务，uC/OS-II在系统初始化时间里了一个供就绪任务登记的表，整个表就叫做就绪任务表。

    1).8x8矩阵

    Jean J.Labrosse 在设计的时候,因为uc/os中每个任务的优先级都是不同的，这样就使得每个任务都有与之相对应的独一无二的优先级。因此，任务就绪状态就可以根据优先级别的数量建立一个表，通过这个表，调度器就可以决定下一次该哪个优先级的任务开始运行了。因为uC/OS-II任务最多只能是64个，Jean J.Labrosse 就把就绪表分成8*8的一个矩阵形表（table），这样就刚好能存放64个就绪的任务了。这样就有了下面的表格,里面的数字代表优先级。

    

这个表格就是OSRdyTbl[];按优先级将它分成了八组，每一行作为一组，每组八个任务，（也即按Y坐标分组）。

    uC/OS-II的就绪任务表从编程上面来看,实质上就是一个类型为INT8U的数组OSRdyTbl[ ]。其中的每一位对应一个任务。OSRdyTbl[]数组的一个元素就可以表示8个任务的就绪状态。为了方便对就绪表的查找，uC/OS-II又定义了一个数据类型为INT8U的变量OSRdyGrp，并使该变量的每一个位都对应OSRdyTbl[]的一个任务祖（即数组的一个元素）。如果某任组中有任务就绪，则在变量OSRdyGrp里把该任务组所对应的位置为1；否则置为0。

    2).下面来看看就绪表中两个变量OSRdyGrp和OSRdyTbl[],两者关系如下图:


这两个变量的对应关系是:OSRdyTbl[ n ] 中任何一位是1时，OSRdyGrp  的第n 位 是1。相当于OSRdyGrp是OSRdyTbl[]的数组下标索引。

      这个知识点要这么来理解:OSRdyGrp是一个有八位二进制数的数，它的每一位代表一个组。比如：OSRdyGrp的第0位代表了第一行0到7这八个优先级。第一位代表了8到15这八个优先级，以此类推。只要哪一组OSRdyTbl[n]中的任何一位置位（即哪一组中有任何一个任务进入就绪表），那么OSRdyGrp相应的位就置1。比如：第一行中优先级0到7，只要有一个任务进入就绪表，那么OSRdyGrp的第0位就会置1（有更多任务进入就绪表也会置1），表示这一行中有任务进入就绪表啦，所以我们说:OSRdyGrp等于是OSRdyTbl[]的数组下标索引。

3). 如何知道具体INT8U组OSRdyTbl[n]里面8个中间的哪一个任务就绪?

      开头我们已经说了,就绪表就是按优先级排成的矩阵,那么:由于优先级别是一个单字节的数字，而且其最大值不会超过63，即二进制形式的00111111，因此可把优先级看成是一个6位的二进制数。这样高3位(D5,D4,D3)来指明变量OSRdyGrp的具体数据位，并用来确定就绪表数组元素的下标。低3位(D2,D1,D0)来指明该数组元素的具体数据位。
      例如Prio=30的就绪任务，其二进制形式为00011110，其低6位为011110，于是D5,D4,D3为011，故任务在OSRdyTbl[3]上，因此OSRdyGrp的D3位置1，D2,D1,D0为110，故OSRdyTbl[3]上的D5位上要置1。


4).如何查表?

    

这就要看OSRdyTbl[]了。先来介绍一个掩码的知识：ucos里面有一个数组，叫OSMapTbl[]，它来帮助我们查一个任务是否进入优先级。


具体如下：



OSMapTbl[]的下标


OSMapTbl[]（即位掩码）


0


00000001


1


00000010


2


00000100


3


00001000


4


00010000


5


00100000


6


01000000


7


10000000


我们来看，一个任务优先级将它化成二进制数，它的低三位与它在哪一组没有任务关系！因为逢八才换组，而低三位最大才是七！但它能决定这个任务在一组的某个地方（即能决定X的值）而它的接下去三位与它在一组中的哪个位置没有任何关系！因为去掉低三位，接下去三位始终是八的倍数，始终指向组的首地址！但它能决定Y的值！这样，在一个矩阵中，X的值和Y的值都决定了，那么这个任务所在的位置就决定了。这样，使一个任务进入就绪状态和脱离就绪状态也就简单了。


其实不用这么麻烦,我们可以把表中的数看成是八进制的数,低三位看成是个位,接下来三位看成是进位,进位代表OSRdyGrp,个位代表OSRdyTbl[],个位无论怎么变,它都不会影响进位的位置，所以在哪一行只取决于OSRdyGrp，在哪一列只取决于OSRdyTbl[]，口算也算出来了，呵呵。这样比较好理解一些。


这里可能大家有疑问：那不只取了优先级的六位吗？还有两位呢？这个不用着急，还有两位为零！因为最大才63，只需要用到六位，如果最高两位有任何一位为一的话，就会出错。所以我们就不用管最高两位了。


a. 使任务进入就绪状态的程序为：


OSRdyGrp             |= OSMapTbl[prio>>3];//确定它的行，置1   Prio的次高三位可以确定OSRdyGrp


OSRdyTbl[prio>>3]     |=OSMapTbl[prio&0x07];//确定它的列，置1   低三位可以确定OSRdyTbl[]

上面这两行代码还是很容易理解的：
先将prio右移3位，去掉X坐标占用的后三位，只取Y坐标，填入OSMapTbl[ ]， 返回值与OSRdyGrp做位或，将OSRdyGrp对应位置1，表示该行有任务进入就绪态；例如，假设prio>>3 得到 Y坐标 = 3，则OSMapTbl[ 3 ] = 00001000，与OSRdyGrp做位或，将第四位置1；

第二条代码将prio与0x07=00000111 做位与，保留低三位，将其他位置0，得到X坐标，将X坐标填入OSMapTbl[ ]，返回值与OSRdyTbl[ Y ]做位或，将OSRdyTbl[ Y ]对应位置1，表示该行的第X位有任务进入就绪态，注意第X位要从低端算起，也就是表格的右端开始算起；

例如：刚才已经算出Y坐标 = 3，假设prio & 0x07 = X坐标 = 4 ，OSMapTbl[ 4 ] = 00010000 ，将该返回值与OSMapTbl[ 3 ]做位或，将第五位置1，表示该位的任务进入就绪态；


b. 使脱离就绪态的方法：

 if((OSRdyTbl[Prio>>3] &=~OSMapTbl[Prio&0x07]) = = 0)
OSRdyGrp  &= ~OSMapTbl[Prio>>3];


c. 找出进入就绪态的优先级最高的任务


    这里作者Jean J.Labrosse 提供了一个查找表的，只要按照一定算法查找，很快就查出来了。


代码为：y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];


       x= OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]];


       prio = y<<3 +x;


这个表为：


这里 OSUnMapTbl[]同样是uC/OS-II为提高查找速度定义的一个数组，它共有256个元素，其定义如下：

INT8U const OSUnMapTbl[] = {

    0, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    7, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0

};


右边注释的值是代表OSRdyGrp的值。如果OSRdyGrp的值为01101000，即0x68，那么，我们可以根据右边的注释，要查第七行。是第七行的第八个（从0开始）。是3。再代入程序，算出x为2，将x和y 代入prio = y<<3 +x;，算出最高为26，再根据这个值，查出任务控制块优先级表，得到该任务的任务控制块。

uC/OS-II学习笔记（2012.12.11）任务就绪表
zhujinqiang的专栏
12-11 3609
uC/OS-II总是在已就绪的任务中选择一个任务来运行。为了了解系统中的任务哪些是就绪任务，uC/OS-II在系统初始化时间里了一个供就绪任务登记的表，整个表就叫做就绪任务表。     1).8x8矩阵     Jean J.Labrosse 在设计的时候,因为uc/os中每个任务的优先级都是不同的，这样就使得每个任务都有与之相对应的独一无二的优先级。因此，任务就绪状态就可以根据优先级别的数量
学习STM32的笔记
qq_45951588的博客
01-07 1194
学习STM32的笔记,有STM32的和MQTT，Freerots的内容和代码
uC/OS-II任务调度之就绪表及最高优先级任务判定算法
Ronnie_Hu的博客
11-25 3650
介绍了uC/OS-II任务调度之就绪表以及最高优先级任务判定的算法
μC/OS任务就绪和优先级查找过程理解
li5830的博客
05-08 1837
任务创建时，任务加入就绪表的过程： 1. μC/OS任务共64个优先级，本文中一个优先级只对应一个任务，最低优先级用二进制表示为00111111,只需占用6位，如图1所示。 图1 2. 创建任务时，会设置任务优先级prio，任务优先级被设置在任务控制块TCB中，并且任务控制块被加入到任务控制块优先级表OSTCBPrioTbl[]中,即任务控制块优先级表存储指向任务控制块的指针，如图2所示...
uCOS获取任务就绪表最高优先级，OSUnMapTal的原理和应用。
qgy1677的博客
02-27 950
先解释几个变量： OSRdyGrp：INT8U类型的变量，用来表示哪一组中有（一或多个）就绪的任务。 OSRdyTbl []：INT8U类型的数组，所有的优先级都保存在这个表中。 OSUnMapTbl []：用来得出最高优先级的数组，每个下标都对应与之相等的INT8U数的最高优先位。 为了获取优先级别最高的就绪任务，我们不采取运算量大的遍历方式，而是采取通过 就绪数组OSRdyGrp 和 ...
uC/OS-II如何使任务在就绪表中进入就绪态与退出就绪态
Computer Science
07-20 1325
     程序清单：使任务进入就绪态OSRdyGrp               |= OSMapTbl[prio>>3];                                                       （1）OSRdyTbl[prio>>3] |= OSMapTbl[prio&0x07];                                 
STM32学习笔记---RTC
weixin_56459724的博客
10-12 2342
RTC学习笔记，以什么是RTC、如何配置RTC和具体使用RTC进行学习
STM32学习笔记 DMA
qq_45984081的博客
01-07 777
DMA（Direct Memory Access）直接存储器存取DMA可以提供外设和存储器或者存储器和存储器之间的高速数据传输外设一般指的是外设的数据毒存器DR, DataRegister，比如ADC的数据寄存器、串口的数据寄存器等等:存储器指的就是运行内存SRAM和程序存储器Flash，是我们存储变量数组和程序代码的地方12个独立可配置的通道： DMA1（7个通道）， DMA2（5个通道）STM32F103C8T6 DMA资源：DMA1（7个通道）
STM32标准库学习笔记（八）USART
m0_70655689的博客
01-08 1403
本篇是嵌入式开发之片上外设USART，了解基本硬件原理以及通信协议，实现HEX数据数据包的发送与接收。
STM32学习笔记----STM32串口小结
weixin_42682108的博客
01-26 1848
一.简要介绍 **串行通信**一般是以帧格式传输数据，即是一帧一帧的传输，每帧包含有起始信号、数据信息、停止信息，可能还有校验信息。 USART 就是对这些传输参数有具体规定，当然也不是只有唯一一个参数值，很多参数值都可以自定义设置，只是增强它的兼容性。 USART 满足外部设备对工业标准 NRZ 异步串行数据格式的要求，并且使用了小数波 特率发生器，可以提供多种波特率，使得它的应用更加广泛。 USART 支持同步单向通信和半双工单线通信；还支持局域互连网络 LIN、智能卡(SmartCar..
ucosii中使任务进入就绪表以及怎样查找最高优先级任务器
qq_36498815的博客
04-10 846
ucosii中使任务进入就绪表以及怎样查找最高优先级任务 先认识几个变量 1.OSRdyGrp本质uint8_t 2.OSRdyTbl[ ] 本质uint8_t 数组 假设有64个任务，优先级标号依次为1到64，这些标号是对应到OSRdyTbl这个数组里的，标号1到7对应到到数组第一个元素OSRdyTbl[0]的bit0到bit7,标号8到15对应到OSRdyTbl[ 1 ]的bit0到bit7，依次类推。当某一个优先级任务就绪了，他的相应bit位就置为一。例如，当前只有一个优先级为11和一个为21的两个
STM32——UCOSIII任务管理
m0_58600162的博客
05-01 1124
UCOSIII任务堆栈 UCOSIII任务控制块 UCOSIII任务就绪表 UCOSIII任务调度 UCOSIII任务切换 UCOSIII系统初始化和启动
uCOS-II系统中的任务就绪表
qq_45885788的博客
11-23 2596
OSRdyGrp和OSRdyTbl[]，其中OSRdyGrp是一个8位数据类型的OSRdyTbl[]是一个8位数据类型的图1图2这两幅图是最重要的，看懂了这两幅图，基本上就懂了一大半。图1：在OSRdyGrp中，任务按照优先级分组，8个任务为一组，一组占1位，当一组中的8个任务中有任意一个任务进入就绪态后，这个组所在的位也就被置1了。在OSRdyTbl[]中，它的每一个数据元素对应8个任务，因为他是8位类型数据的数组，所以每个元素的每一个位对应一个任务。
ucos任务优先级从64到256,任务就绪表的改变
weixin_30781631的博客
03-10 188
Ucos在任务调度中经常使用的技术为任务就绪表,在之前的文章中使用的例子是低于64个优先级的任务就绪表查找方法,现在ucos将任务扩展到256优先级之后,任务就绪表的查找也做了一定的修改,今天来讲讲 首先我们看任务就绪表的设置过程,当任务创建的时候需要设置一次任务就绪表,所以我们先看oscreatetask,在里面查找到这句代码 err = OS_TCBInit(prio...
uc/os优先级判定表分析
11-07 1259
最近学习嵌入式操作系统，发现它的优先级表示和判别方式跟我之前看到的执行框架优先级判别方法是一样的，应该是借鉴ucos的。 之前没仔细分析过，现在看了一遍写点心得。以优先级64个为例说明。 首先是优先级分组，8个任务是一组，共分为8组 ， 用OSRdyGrp变量表示，哪一位置1，表示哪一组有任务就绪 。 每一小组的 用 OSRdyTbl[] 数组的成员表示， 数组中的成员变量中的哪一位置1，表示这一小组的任务哪一个任务就绪。 这个表示法最重要的是从变量的最低位表示0，寻找最高优先级总是从最低位...
优先级位图算法详解
11-20 8612
1：OSRdyGrp、OSRdyTbl[]和OSMapTbl[] 这里要先介绍两个数据结构：OSRdyGrp、OSRdyTbl[]。这两个变量协同完成优先级的标定。 OSRdyGrp：优先级就绪组 这是一个8位的变量。每一个变量对应于OSRdyTbl[]中的一行（实际上是一个元素，但也可以理解为一行）。 OSRdyTbl[]：优先级就绪表 这是一个数组，有8个成员，每个成员都是8位的变量...
uCOS-II学习笔记之就绪表
sunnix的博客
10-18 2663
仔细学习一下uCOS-II中查找就绪态任务中最高优先级的查找算法
关于ucosii操作系统原理---（一）任务调度
weixin_52247452的博客
05-13 2647
因此，ucosii也是借助这一思想，模仿刚被中断时，断点数据入栈，然后在中断程序执行完返回恢复断点数据时，此时把另一个任务的堆栈指针来替换掉当前需要返回的断点任务堆栈指针，不返回断点处继续执行，这样就发生了任务切换。在这个表中，给每一个任务安排了一个二进制位，1代表就绪，否则不就绪。这实际上是用一个U8类型的数组OSRdyTb1[]来充当这个任务就绪表，如下图所示，这是一个可以记录32个任务就绪状态的任务就绪表，这个数组一个元素可以代表8个任务的就绪状态，4个元素就可以代表32个任务的就绪状态。
RT-Thread之任务调度
guangod的博客
07-14 4307
还有两周就要自考了，复习的如何，只有自已知道。顺其自然吧！看到一篇好的文章对比UCOS写Rt-thread任务调试，写得挺深刻的！ 在任务调度器的实现上，μC/OS-II和RT-Thread都采用了位图调度（bitmap scheduling），任务优先级的值越小则代表具有越高的优先级，主要区别在于实现形式，是采用多级队列的形式，还是纯位图的形式。在位图调度下,每当需要进行调度时,从最低位向最高位查找出第一个置 1 的位的所在位置,即为当前最高优先级,然后从对应优先级就绪队列获得相应的任务控制块,整个调度
STM32想要同步ADS芯片的DRDY引脚的高低电平该怎么做
最新发布
06-06
<think>我们参考了多个关于STM32与ADS系列芯片（如ADS127L21、ADS1284、ADS1256）开发的引用资料，这些资料提到了DRDY引脚的功能和使用方法。现在用户的问题是：如何在STM32中同步ADS芯片的DRDY引脚高低电平变化。也就是说，如何准确地在DRDY引脚电平变化时进行响应，以确保数据的正确读取。根据引用：[^1]:DRDY引脚在数据转换完成后会被拉低，可以通过读取该引脚电平判断是否可以读取芯片数据。另外，也可以读取状态寄存器的DRDY位。[^2]:在连续读取模式下，当DRDY变低时表示有新数据可用，此时可以在SCLK的控制下读取数据。操作必须在DRDY再次下降前的四个CLK周期内完成，否则数据可能损坏。[^3]:DRDY引脚指示采样率，其脉冲周期与采样率成反比。因此，同步DRDY引脚的方法主要有以下几种：1.**轮询方式（Polling）**：通过不断检测DRDY引脚的电平状态（通常为下降沿表示数据就绪）来判断是否可以读取数据。这种方法简单，但占用CPU资源。2.**外部中断方式（ExternalInterrupt）**：将DRDY引脚连接到STM32的外部中断引脚，配置为下降沿触发（因为通常DRDY在数据就绪时会从高变低）。这样，当DRDY下降沿到来时，CPU会进入中断服务程序（ISR），在ISR中读取数据。这种方式响应及时，效率高，但需要注意中断处理时间要尽量短。3.**定时器输入捕获方式（TimerInputCapture）**：如果同时需要记录DRDY变化的时间戳，可以将DRDY连接到定时器的输入捕获通道。这样，在DRDY变化时（通常也是下降沿）触发输入捕获事件，记录下定时器的计数值（时间戳），同时可以触发中断读取数据。这种方法适用于需要精确计时或同步的应用。4.**SPI通信与DMA结合**（在支持的情况下）：有些ADS芯片支持连续读取模式（如引用[2]中的RDATAC模式），此时当DRDY变低时，数据会在SCLK的控制下输出。可以使用STM32的SPI接口的DMA功能，结合DRDY的中断信号来触发DMA传输，实现高效率和低延迟的数据传输。然而，值得注意的是，在引用[2]中提到：整个数据转移操作必须在DRDY再次下降之前的四个CLK周期内完成，否则数据可能会损坏。因此，无论采用哪种方式，都需要确保在下一个数据就绪信号到来之前完成当前数据的读取。以下分别给出两种常用方式的实现方法：**方式1：轮询方式**```c//假设DRDY引脚连接在STM32的GPIO_PIN_0上，GPIOA端口while(1){if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET){//检测到低电平//读取数据//通过SPI或其他接口读取ADC数据}//可以加入适当延时，但延时不能太长，以免错过DRDY信号}```**方式2：外部中断方式**步骤1：配置DRDY引脚为外部中断模式（下降沿触发）步骤2：编写中断服务函数（在中断中读取数据，注意处理速度要快）步骤3：启用中断示例代码（使用HAL库）：```c//初始化代码中配置外部中断//假设DRDY连接到GPIO_PIN_0,GPIOAGPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct={0};GPIO_InitStruct.Pin=GPIO_PIN_0;GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_IT_FALLING;//下降沿触发中断GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_PULLUP;//根据ADS芯片的DRDY引脚特性，如果芯片内部没有上拉，则需要外部上拉或配置为内部上拉HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);//配置中断优先级并使能中断HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn,0,0);//设置优先级HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);//使能中断//中断服务函数voidEXTI0_IRQHandler(void){HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0);//HAL库的中断处理宏}//在HAL_GPIO_EXTI_Callback中处理回调函数（被HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler调用）voidHAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_tGPIO_Pin){if(GPIO_Pin==GPIO_PIN_0){//这里读取数据//注意：在中断服务函数中尽量只做最简单的处理，如果读取数据耗时较长，可以考虑使用标志位，在主循环中读取//但由于时间要求严格（必须在下次DRDY下降沿前读完），建议立即读取Read_ADC_Data();//读取数据的函数}}```**注意**：在中断中读取数据时，如果SPI读取操作需要一定时间，需要确保整个读取时间不会错过下一次DRDY信号（根据采样率，如2kHz采样率时，两次DRDY脉冲间隔500us，所以必须在500us内完成读取）。如果读取时间过长，可能导致错过下一次数据，此时可以考虑降低采样率，或者使用DMA来加速读取。**方式3：DMA方式（连续模式）**引用[2]提到在连续读取模式下，只要DRDY变低就可以读取数据。我们可以使用外部中断触发DMA请求（如果MCU支持），或者结合外部中断来启动DMA传输。以使用外部中断启动DMA传输为例：1.在外部中断回调函数中启动一次SPI的DMA传输（传输长度为一个数据样本的长度，例如24位或32位）。2.在DMA传输完成中断中处理数据，并准备下一次传输（例如重置DMA传输配置）。但是，这种方法要求每一次DRDY中断就启动一次DMA传输，并且需要保证DMA传输能在下一次DRDY中断之前完成。另一种方式是使用STM32的SPI的硬件NSS信号管理（如果ADS芯片支持），但是引用[3]中使用的ADS1256没有使用SYNC引脚，而是发送SYNC命令，所以可能不适用。因此，这里重点推荐外部中断方式。**总结**：-对于低采样率（如几百Hz）的情况，轮询或外部中断均可。-对于高采样率（如几kHz以上），由于数据读取时间窗口非常短，建议采用外部中断方式，并且尽量优化读取数据的代码（使用DMA传输可以大幅减少CPU负担，但需要确保DMA传输的时间满足要求）。-在使用外部中断时，注意中断服务程序的执行时间，避免丢失后续中断。最后，用户需要根据实际使用的ADS芯片型号以及STM32型号（支持的中断、DMA功能等）选择合适的同步方法。为了进一步帮助用户，下面给出相关问题的参考：§§相关问题§§1.如何通过STM32的SPI接口读取ADS芯片的数据？2.如何在STM32中使用DMA来传输ADC数据？3.在STM32中，如果DRDY中断频率很高（比如50kHz），如何处理才能避免丢失中断？4.如何配置STM32的外部中断（下降沿触发）？</think> ### STM32 同步 ADS 芯片 DRDY 引脚电平变化的方法 为了在 STM32 中准确同步 ADS 芯片的 DRDY 引脚电平变化，可参考以下**三种核心方法**，结合芯片特性与 STM32 外设功能实现可靠同步： --- ### 1. **GPIO 中断模式（推荐）** **原理**： 将 DRDY 引脚连接到 STM32 的**外部中断引脚**（EXTI），配置为下降沿触发（因 DRDY 在数据就绪时拉低[^1][^2]）。当电平变化时，触发中断立即读取数据。 **实现步骤**： ```c // STM32 HAL 库配置示例（以下降沿触发为例） void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { if (GPIO_Pin == DRDY_Pin) { // 检测到 DRDY 下降沿 HAL_SPI_Receive(&hspi1, adc_data, 3, 100); // 读取 24 位数据 // 处理数据... } } // 初始化配置 GPIO_InitTypeDef GPIO_Init = {0}; GPIO_Init.Pin = DRDY_Pin; GPIO_Init.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING; // 下降沿中断 GPIO_Init.Pull = GPIO_PULLUP; // 使能上拉（确保高电平稳定） HAL_GPIO_Init(DRDY_GPIO_Port, &GPIO_Init); HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTIx_IRQn); // 使能对应中断线 ``` **优势**： - **实时性强**：响应延迟在微秒级，满足高速采样（如 ADS1256 的 2kHz 模式[^3]）。 - **资源占用低**：CPU 仅在 DRDY 变化时工作，适合低功耗场景。 **注意**：中断服务函数应尽量精简，避免长时间阻塞。 --- ### 2. **轮询检测模式** **原理**： 在 STM32 主循环中**周期检测 DRDY 电平**，发现低电平立即读取数据。 **实现步骤**： ```c while (1) { if (HAL_GPIO_ReadPin(DRDY_GPIO_Port, DRDY_Pin) == GPIO_PIN_RESET) { HAL_SPI_Receive(&hspi1, adc_data, 3, 100); // 读取数据 // 处理数据... } // 可加入短暂延时（如 osDelay(1)）避免 CPU 过载 } ``` **适用场景**： - 低采样率应用（如 ≤100Hz），或 CPU 负载不高的系统。 - 无法分配中断资源的场景。 **缺点**：响应延迟较高，可能错过高速数据（如 ADS1284 要求 4 个 CLK 周期内完成读取[^2]）。 --- ### 3. **定时器捕获 + DMA（高精度同步）** **原理**： - **输入捕获**：将 DRDY 连接到定时器输入捕获通道（如 TIMx_CHy），记录下降沿的精确时间戳[^3]。 - **DMA 传输**：触发 DMA 自动读取 SPI 数据，避免 CPU 干预。 **应用场景**： - 需要同步多路传感器（如振动分析）。 - 采样率 >10kHz 的高速系统（如 ADS127L21[^1]）。 **配置要点**： ```c // 伪代码流程 1. 配置 TIMx 为输入捕获模式（下降沿触发） 2. 使能捕获中断 → 记录时间戳 3. 配置 SPI+DMA：捕获中断中启动 DMA 传输 4. DMA 完成中断中处理数据 ``` --- ### **关键设计注意事项** 1. **电平稳定性**： - 若 ADS 芯片 DRDY 脉冲宽度过窄（如 ADS1256 的 500μs[^3]），建议在 STM32 端启用**施密特触发器输入**（通过 GPIO 寄存器配置）。 - 添加硬件滤波：DRDY 信号线上并联 100pF 电容，削弱噪声干扰。 2. **时序约束**： - ADS1284 等芯片要求 **SCLK 下降沿后 DRDY 拉高**，需严格满足 SPI 时钟相位配置[^2]： ```c hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW; // SCLK 空闲低电平 hspi1.Init.CLKPase = SPI_PHASE_2EDGE; // 第 2 边沿采样数据 ``` 3. **故障处理**： - 超时检测：若 DRDY 持续低电平 >2 倍采样周期，触发芯片复位（通过 RESET 引脚[^3]）。 - 状态寄存器校验：读取 STATUS1 的 DRDY 位[^1]，验证数据有效性。 --- ### **典型问题优化案例** **问题**：ADS1256 在 2kHz 采样时数据丢失。 **根因**：轮询检测延迟 >500μs。 **解决**：切换到外部中断模式 + DMA，实现全吞吐量数据采集。 --- ### 相关问题 1. 如何优化 STM32 中断响应延迟以确保高速 ADC 数据不丢失？ 2. ADS1284 连续模式下 SPI 时序如何配置？ 3. DRDY 信号受干扰时有哪些软件/硬件抗噪手段？ 4. 如何通过 STM32 定时器实现多路 ADC 精确同步采样？ [^1]: STM32开发ADS127L21芯片 [^2]: STM32 ADS1284的开发学习 [^3]: 基于STM32HAL库ADS1256调试笔记
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值