[STM32F3 教學] CRC 介紹

如果需要做資料傳輸，在資料的安全上需要做一些比對與檢查，而一些比較容易做，會使用checksum(把所有的資料累加在一起，所得到的結果)，但是這樣的方式，最容易遇到一個問題，就是當今天資料有對換的時候，就檢查不出資料異常，或是資料錯誤，這時候不仿可以考慮一下使用CRC(Cycle Redundancy Check)的確認方式，這樣可以增加資料的穩定，在STM32F3有內建CRC的硬體模組供使用，就不需要佔用太多CPU的資源了。

說了這麼多，我相信很多人還是有聽沒有懂，關於CRC的做法，有興趣可以參考筆者之前的文章「CRC的介紹」

我們以checksum來做解釋：如果今天的資料為D0/D1/D2/checksum，共有4個bytes，如下圖所示：

今天假設在傳輸的過程式發生了錯誤，造成了D0/D1的資料互換，那麼checksum的機制就會失效了。

如果今天使用的是CRC8，而載子為「x8,x3,x2,1」，那麼：

一樣的，D0/D1的資料互換，不過這時候的CRC8機制就可以有效的檢查出資料出現異常。

程式範例：有1個硬體與1個軟體所實現的CRC8 運算，如果2者運算結果相同即亮LED4(藍燈)，反之，則亮LED3(紅燈)

注： CRC_Cal8Bits() 為1個硬體實現的CRC運算。Check_CRC8() 為一個軟體實現的CRC運算。

載點：http://tinyurl.com/cptfty8

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[馬達控制] C# 視窗介面

這次因為找到了一個有趣的課題，所以就花點時間在弄介面，所以這陣子的STM32F3的教學就先暫停一陣子，希望有在學習的人不要太失望，很快就會重新再開始繼續寫了。希望大家能體諒。

 

這次是要用C#寫一個UI(user interface)， 其實以前也有寫過，不過這次想用比較不一樣的方式來寫，順便當作練習。

 

沒錯，一開始就要先把serial port 打通，順便弄點測試的log，還有裝制的版本號碼。

 

加入劃圖的元件，這次是使用ZedGraph的DLL， 這是一個非常好用的外掛元件，大家不仿試試看

 

把這次要劃的圖，做一下設定，這次要劃三個圖，所以資料還要再做整理一下

 

加入可以參整參數的元件。並測試功能

 

最後把所有的功能都做一次的測試，大概這個介面已經完成了。

目前遇到的困難：

 

因為沒有辦法解決c#的 performance， 原本device 每10ms 會送一筆資料進來，改為100ms 送一筆。 以後有空再來解決這些問題吧！
大至上的功能已完成。

未來規劃：

1、加入完整的硬體與MCU來做完整的馬達控制。

2、 支援多軸控制的介面(目前只有1軸)

3、 解決劃圖與資料處理的效能不佳。

4、 加入儲存參數的設定。

5、 加入錄製LOG的功能。

 

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[STM32F3 教學] SPI介紹

SPI是一個比較好學的interface，而且除錯上也比I2C還要簡單，不過他的問題是，接腳上就會比I2C還要來得多，以成本的考量，當然I2C是首選，不過如果要考慮介面的穩定性和資料的可靠度的話，筆者是覺得SPI比I2C來得更穩定。而只要接的裝置不要太多，其實和I2C所差別的接腳並沒有很多。SPI的接腳每多一個裝置，就會需要再多1支GPIO，用於CS(chip select)上，這就是為何SPI的接腳會多於I2C的原因了。

下圖是一個標準的SPI示意圖，MOSI(master output, slave input)，MISO(master input, slave output)，CS(chip select)，只要使用SPI介面，就會有這四支腳。

一般來說，當CS為LO時，代表master要對slave做通訊。而當CLK 上升緣時，這時候就會去讀取資料，而當CLK為下降緣時，這時候就可以改變資料的狀況。

下圖是一個多顆SPI裝置的示意圖，有幾顆SPI裝置，就需要多幾支IO來當作CS使用。(註：這邊的NSS就是CS)

有興趣的話也可以看Microchip所提供的SPI介面：「http://tinyurl.com/cpb4xsn」

下一篇：CRC

[STM32F3 教學] I2C介紹

一般來說，I2C是一個只需要2支接腳，SCL和SDA2支腳就可以串接很多裝置，並且也可以連來擴充使用。雖然I2C很好用也很方便，只需要2支腳就可以搞定，但如果非生了不可預期的現象需要除錯，那可就不是一個好玩的事情了。因為裝置都接在一起，當發生問題時，要除錯就有一定的困難性，這時候實務的經驗就變得非常的重要了，只要遇到問題和解決的問題夠多，當有問題時，就不怕手忙腳亂了。

下圖是一個比較典型的I2C架構圖。只要把所有的裝置串接在SDA和SCL上，就可以做I2C的通訊了。

1個I2C的訊號，當SCL為HI時，而SDA由HIàLO時，這時為「Start」；而SDA由LOàHI時，這時後為「Stop」。記得。只有SCL為HI時，這2個protocol才為有效。SCL為LO時，這時候是一般訊號的切換。

一般有效的資料，必需是SCL為LO的時候，才可以做SDA的切換(每個BIT)，假設你在SCL為HI的時候切換，會被判定為「Start」或是「Stop」的，這是一件很可怕的事情。一定要注意。

下圖是一個I2C在做通訊時，應該有Protocol，一般來說，要先有START， 接著7bit 的address 與1bit 的R/W，1bit的 ACK， 8bit 的data， 1bit 的ACK。 最後是STOP。 有沒有覺得很亂？ 其實就是一定要有「頭(S)」、「尾(P)」和「資料(Data)」，事實上你可以把7bit 的address 與1bit 的R/W當成是一個8bit的資料，這樣想應該就會簡單一點。

一般來說，拿到Device，通常要看的就是slave address，記住，這個slave address其實就是每顆I2C Device的身分(ID)，通常都是7-bit，記得，這是一個向右移1位的address。

至於整個I2C protocol的訊號，到底應該說host還是由slave來發動的，可以看下圖的幾個介紹，一般來說，「S」、「P」和「Salve address」都會由host 發動，其他的ACK和DATA就要看2造雙方的需求了，也就是不一定。

一般來說，有時候會遇到準位不同的I2C，這時候就需要一個「中間人(BUFFER)」來幫忙解決訊號準位上的問題，一般我們會稱為「level shift」這樣就可以很安心的使用I2C介面了。

這就是一個比較複雜且多組的I2C使用方式。

當你了解I2C時，其實I2C 並不可怕，而且還挺好用的，畢竟硬體上只需要2支腳就可以搞定很多事。但相對的，在程式上就需要下非常多的功夫了，哈，這時候就是証明台上十分鐘，台下十年功的好機會了。祝大家使用I2C愉快。

下一章：SPI介紹

[STM32F3 教學] SYSTICK

STM32系列的MCU，一般都會設計一個SYSTICK的簡易型Timer，但又和其他Timer有什麼差別呢？
其實你可以把這個SYSTICK想成是一個24bit的簡單Timer，而STM32的Timer因為是多功能的Timer，有很多功能都需要靠Timer來產生。例如PWM或是Counter，這個是比較特別的地方。

如果你有需要在此MCU使用RTOS的總統的話，一般都會建議使用此SYSTICK，因為當初就是把它規劃給RTOS使用。

使用SYSTICK也非常簡單，你只要照著上面做就行了。1000代表，1秒中會產生1000次中斷，也就是每1ms的頻率。

    /* SysTick end of count event each 1ms */

    RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);

    SysTick_Config(RCC_Clocks.HCLK_Frequency /
1000);

有興趣可以看一下SysTick_Config()這個副程式操作的幾個暫存器。其實還滿容易理解的。

另外ST習慣把中斷都放在stm32f30x_it.c的檔案裡，而SysTick_Handler()就是SYSTICK產生中斷就會跳入的副程式。不知道各位讀者有沒有發現ST的所寫的範例註解不太一樣，其實它是可以套用「Doxygen」的一套程式使用，有興趣的話可以參照「http://www.stack.nl/~dimitri/doxygen/」。

下一章：I2C介紹

[STM32F3 教學] USART with DMA

        在前二篇的文章有教到USART的範例，可是每次當PC送一筆資料給MCU時，就需要產生中斷，而MCU把資料送給PC時，又需要在原地等待。其實我們可以善用ST更好的功能，就是利用DMA幫我們把資料收/送進來，也就是我們只需要把資料buffer位址告訴PC，MCU就可以比較不需要被中斷打擾了。只要適時的關心一下DMA是否已經把我們的資料準備好了，或者是已經把資料送完了。

        至於DMA要怎麼操作，要先知道我們需要操作的暫存器，再找出其暫存器所存在的絕對位址，首先，先找到整個模組被定義的位址，再找出offset的數位，這樣，我們就可以知道這個暫存器真正被定義的絕對位址了。我們只要把這個絕對位址告訴DMA模組，那麼他就可以幫我們完成交辦的任務了。記得，每個模組一開始被分配的DMA channel也是固定的，要事先規劃自己的需求。

因為DMA的每組channel可以使用的模組是固定的，所以需要事先規劃一下，例如USART1 Tx所佔用的位置就在DMA1的ch4，而USART1 Rx就在DMA 1 ch5。

程式上需要先看SPEC 找出相對應的暫存器，筆者習慣是找出模組的所在絕對位址，然後找出offset的位置，例如USART的模組和所需要的暫存器位置。

   DMA_InitStructure.DMA_DIR :

DMA_DIR_PeripheralSRC : 指定的周邊模組當作資料來源，也就是暫存器資料搬到buffer

DMA_DIR_PeripheralDST: 指定的周邊模組當作資料終點， 也就是把資料放到暫存器

   DMA_InitStructure.DMA_BufferSize: 指定buffer大小，而這個大小也會決定全滿或是半滿的中斷。

   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc : 周邊模組暫存器是否需要自動+1

   DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc : 資料buffer是否需要自動+1

   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize : 周邊模組暫存器資料大小

   DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize : 資料buffer資料大小

   DMA_InitStructure.DMA_Mode :

DMA_Mode_Normal: 1次性

DMA_Mode_Circular: 連續性

   DMA_InitStructure.DMA_Priority : DMA 優先權

   DMA_InitStructure.DMA_M 2M :是否用在非周邊模組的記憶體搬運(複製)。

可以看一下程程上主要的DMA設定方式。

範例程式說明：

1、   USART1  Tx利用DMA，送出資料。

範例程式：

http://tinyurl.com/cfup3d5

因為只有改main.c 請與之前的USART 「http://tinyurl.com/a7u4qz8」共用。




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