stm32基于pwm语音播报设计(DOC)
嵌入式设计论文
…基于PWM的语音0~9数字播报班级： 1221201
专业：测控技术与仪器
姓名：朱宇杰
学号： 201220120118
指导老师：钟老师
东华理工大学
利用PWM进行数字语音的播报设计
摘要随着嵌入式领域的拓展，目前许多微控制器芯片一般都不具备数据一模拟的双向通道，但几乎都集成有PWM产生模块。本文利用stm32单片机的PWM模块，还原存储在存储器中的声音采样数据，在几乎不增加成本的情况下，实现嵌入式应用中的扩展语音功能。
关键词stm32 PWM 语音低通滤波
STM32的PWM精讲
通过对TIM1定时器进行控制，使之各通道输出插入死区的互补PWM输出，各通道输出频率均为17.57KHz。其中，通道1输出的占空比为50%，通道2输出的占空比为25%，通道3输出的占空比为12.5%。各通道互补输出为反相输出。
TIM1定时器的通道1到4的输出分别对应PA.08、PA.09、PA.10和PA.11引脚，而通道1到3的互补输出分别对应PB.13、PB.14和PB.15引脚，中止输入引脚为PB.12。将这些引脚分别接入示波器，在示波器上观查相应通道占空比的方波配置好各通道后, 编译运行工程；点击MDK 的Debug菜单，点击
Start/Stop Debug Session；通过示波器察看PA.08、PA.09、PA.10、PB.13、PB.14、PB.15的输出波形，其中PA.08和PB.13为第一通道和互补通道，PB.09和PB.14为第二通道和其互补通道，PB.10和PB.15为第三通道和其互补通道;第一通道显示占空比为50%,第二通道占空比为25%,第三通道占空比为12.5%。
STM32处理器概述
STM32F103xx增强型系列产品中内置了多达3个同步的标准定时器。每个定时器都有一个16位的自动加载递加/递减计数器、一个16位的预分频器和4个独立的通道，每个通道都可用于输入捕获、输出比较、PWM和单脉冲模式输出，在最大的封装配置中可提供最多12个输入捕获、输出比较或PWM通道。它们还能通过定时器链接功能与高级控制定时器共同工作，提供同步或事件链接功能。在调试模式下，计数器可以被冻结。任一个标准定时器都能用于产生PWM输出。每个定时器都有独立的DMA请求机制。
PWM概述
PWM是Pulse Width Modulation的缩写，中文意思就是脉冲宽度调制，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，其控制简单、灵活和动态响应好等优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，其应用领域包括测量，通信，功率控制与变换，电动机控制、伺服控制、调光、开关电源，甚至某些音频放大器，因此研究基于PWM技术的正负脉宽数控调制信号发生器具有十分重要的现实意义。
PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。
多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高10Hz，通常调制频率为1kHz到200kHz之间。占空比是接通时间与周期之比；调制频率为周期的倒数。
目前,运动控制系统或电动机控制系统中实现PWM的方法主要有传统的数字电路方式、专用的PWM集成电路、单片机实现方
式和可编程逻辑器件实现方式。用传统的数字电路实现PWM，电路设计较复杂，体积大，抗干扰能力差，系统的控制周期较长。专用的PWM集成电路或带有PWM的单片机价格较高。对于单片机中无PWM输出功能的情况，实现PWM将消耗大量的时间，大大降低了CPU的效率，而且得到的PWM信号精度不太高
数字播报设计思路
如安全报警应用中，系统通常已经包含了一块微控制器(用来处理人机交互以及系统的控制等)，当发出警报时，可以是“B B”或“当当”的蜂鸣声；当然，更好的做法是发出清晰的语音。
用PWM产生声音的基本原理，是使用存储在Flash中的音频采样数据或通过某种算法产生的声音数据，来控制PWM每个波形的占空比；接下来通过一低通滤波器滤波，就可将声音从P WM的脉冲波里分离出来，驱动扬声器发出声音。
1 从WAV文件中提取声音采样数据
一般来说，可以从WAV文件中提取声音数据，标准的WA V格式的声音文件含有声音的采样数据和文件头。文件头描述了后面声音数据的一些信息，如通道数、采样频率、采样位数以及数据的长度等。我们先对0~9这几个数字进行发音，通过器件进行采集，转化为WAV格式。
通道数，是指声音的采样路数，如单声道、立体声等。采样频率，是指每秒钟对声音的采样次数，采样频率越高，还原出
来的声音越接近原始声音，如表l所列。要精确还原出某种频率的波形，其最小采样率应为该波形的2倍。
采样位数，指的是每次采样的采样精度。采样位数越高，还原出来的声音的量化噪声越小，波形也越接近原波形。WAV
文件的文件头定义：
提取声音数据时，请注意采样频率、采样位数、存储容量与存储时间的关系，如表2所列。通常，11．025 kHz的采样频率和8位的采样位数可获得清晰的语音以及较好的音乐声，并且占有较少的存储空间。
通过了解和分析WAV文件的格式，可以将文件中的声音采样数据读取出来，并转换为C语言格式的数组结构，以便和其他程序一并编译和下载到芯片中去。例如：
2 产生PWM波形
要还原声音，最低要求是HCSl2系列微控制器具备一个PWM 模块，芯片选择的另一个细节是要有足够的Flash存储容量，来存储声音的采样数据。MC9S12DP256具有一个16位的PWM模
块．可产生16位解析精度的PWM波形，这意味着nr以使用1 6位的采样数据来产生PWM。MC9S12DP256还具备256 KB的Flash，能够存储23 78 s八位11．025 kHz的采样数据。
产生PWM波形的步骤：①设置定时器．产生定时中断：如采样率为ll.025 kHz．则设置定时器的定时中断频率为11.025 kHz。
②初始化PWM模块，产生11．025kHz的PWM波形。③等待定时器中断，在中断处理程序中取采样数据，并设置PWM占空比寄存器，判断声音是否播放完成。若完成，则关定时器巾断，并停止PWM输出。
3 低通滤波
PWM输出后须通过低通滤波器滤波，才能还原成人耳能识别的声音。低通滤波器的类型和参数取决于声音的采样频率和价格预算。最简单的要数RC滤波器。这种滤波器的优点是仪需要两个元件，另一种是有源滤波器，滤波效果好，但相对复杂。
滤波器截止频率的选择，对于音频输出是非常重要的，推荐设置在采样频率的一半。若要获得更佳的滤波器截止频率，就要进一步对采样数据进行分析，找出最大具有有效声音数据的频
率。当然，在一般应用中并没有要求这么严格，甚至在某些场合
中，即使用参数不非常明确的元件也能获得很好的声音输出，这时RC滤波器将是最好的选择。
推荐使用图1所示的滤波器，其截止频率为5．5 kHz(11．0 25 kHz／2)。这个设计中，使用了2个运算放大器，足够驱动一小型扬声器。
图2也给出一种简单直接的接法：仅使用一22μF的电容用于低通滤波，驱动一5 kHz、8Ω的小扬声器。
结语
利用stm32微控制器的PWM功能可为单片机的应用增加语音功能。对声音采样数据的存储方式是用直接的、原始的采样数据。在具体的实际应用中，为存储更长时间的声音数据，还可对声音数据进行压缩。
中断原理应用程序设计
第六章中断原理应用程序设计 6.1 中断系统的基本概念 CPU在处理某一事件A时，发生了另一事件B请求CPU迅速去处理（中断发生）；CPU暂时中断当前的工作，转去处理事件B（中断响应和中断服务）；待CPU将事件B处理完毕后，再回到原来事件A被中断的地方继续处理事件A（中断返回），这一过程称为中断。 中断源 引起CPU中断的根源，称为中断源。中断源向CPU提出的中断请求。CPU暂时中断原来的事务A，转去处理事件B。对事件B处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即断点），称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统（中断机构）。 MCS-51单片机提供了5个中断源，其中两个为外部中断请求源(P3.2)和（P3.3），两个片内定时器/计数器T0和T1的溢出请求中断源TF0（TCON的第5位）和TF1（TCON的第7位），1个片内串口发送或接收中断请求源TI（SCON的第1位）和RI（SCON的第0位）。 中断优先级 同一优先级中的中断申请不止一个时，则有中断优先权排队问题。同一优先级的中断优先权排队，由中断系统硬件确定的自然优先级形成，其排列如所示： 表6-4 MCS-51单片机中断源的自然优先级及入口地址
需要说明的是，为了便于用C语言编写单片机中断程序，C51编译器也支持51单片机的中断服务程序，而且用C语言编写中断服务程序，比用汇编语言方便的多。C语言编写中断服务函数的格式如下： 函数类型函数名（形式参数列表）[interrupt n] [using m] 其中，interrupt后面的n是中断编号，取值范围0~4，；using中的m表示使用的工作寄存器组号（如不声明，则默认用第0组）。 例如，定时器T0的中断函数可用如下方法编写： void Timer(void) interrupt 1 using 0 //定时器T0的中断服务函数，T0的中断编号为1，使用第0组工作寄存器 { ........//中断服务程序 } 6.2 中断系统的控制 定时器/计数器控制寄存器TCON TCON的功能是接收外部中断源（、）和定时器（T0、T1）送来的中断请求信号。字节地址为88H，可以进行位操作。表5-5列出了TCON的格式。 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H TF1 TR1 TF0 TR0 IT0 IT1 IE0 IT0 表6-5 定时器/计数器控制寄存器TCON的格式
中断异常处理流程
计算机体系结构中,异常或者中断是处理系统中突发事件的一种机制，几乎所有的处理器都提供这种机制。异常主要是从处理器被动接受的角度出发的一种描述，指意外操作引起的异常。而中断则带有向处理器主动申请的意味。但这两种情况具有一定的共性，都是请求处理器打断正常的程序执行流程,进入特定程序的一种机制。若无特别说明，对“异常”和“中断”都不作严格的区分。本文结合经过实际验证的代码对ARM９中断处理流程进行分析，并设计出基于S3Ｃ２４1０芯片的外部中断处理程序。 1.异常中断响应和返回 系统运行时，异常可能会随时发生。当一个异常出现以后，ARM微处理器会执行以下几步操作： 1) 将下一条指令的地址存入相应连接寄存器ＬR,以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。 2）将ＣPSR复制到相应的SPＳR中。 3）根据异常类型,强制设置CPSR的运行模式位。 4) 强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序处。 这些工作是由ＡRM内核完成的,不需要用户程序参与。异常处理完毕之后，ARM微处理器会执行以下几步操作从异常返回： 1）将连接寄存器ＬR的值减去相应的偏移量后送到PC中。 2)将SPSR复制回CPSR中。 3) 若在进入异常处理时设置了中断禁止位,要在此清除。 这些工作必须由用户在中断处理函数中实现。为保证在ARＭ处理器发生异常时不至于处于未知状态，在应用程序的设计中,首先要进行异常处理。采用的方式是在异常向量表中的特定位置放置一条跳转指令,跳转到异常处理程序。当ARＭ处理器发生异常时,程序计数器ＰC会被强制设置为对应的异常向量,从而跳转到异常处理程序。当异常处理完成以后,返回到主程序继续执行。可以认为应用程序总是从复位异常处理程序开始执行的,因此复位异常处理程序不需要返回。 2.异常处理程序设计 2．1 异常响应流程
stm32f407 输入捕获两路方波
stm32f407 输入捕获两路方波，测下降沿时间间隔2017年08月07日18:49:23 muyepiao1阅读数：1303 标签：stm32f407输入捕获 记录调试过程： 实现方法：用TIM3，TIM4设置为输入捕获（下降沿触发），使能捕获中断，更新事件中断。 有时候两个下降沿间隔时间太久，超过溢出值，所以要开更新中断。更新中断手册上有讲： “●发生如下事件时生成中断/DMA 请求： —更新：计数器上溢/下溢、计数器初始化（通过软件或内部/外部触发） —触发事件（计数器启动、停止、初始化或通过内部/外部触发计数） —输入捕获 —输出比较 ” ·(计数器溢出,UDIS =0 ) --- (生成更新事件）--- 生成（更新中断或者DMA 请求） （ URS =0 ) ·计数器溢出,生成更新事件，（UDIS =1，禁止更新事件，所以此处还需UDIS =0） ·URS用来设置跟新请求源，就是用来选择哪些行为可以生成更新中断。此处URS=0； ·开始看手册时，不理解更新事件，其实不懂的时候，应该多看几遍手册，以下为手册原话： 发生更新事件时，将更新所有寄存器且将更新标志（TIMx_SR寄存器中的UIF位）置1（取 决于URS位）： ●预分频器的缓冲区中将重新装载预装载值（TIMx_PSC寄存器的内容） ●自动重载影子寄存器将以预装载值进行更新
·影子寄存器存在的意义在于同步。具体可以百度。 在上是初始化设置要注意的地方。 捕获的过程描述，手册有讲，以下为来自手册: 在输入捕获模式下，当相应的ICx 信号检测到跳变沿后，将使用捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx) 来锁存计数器的值。发生捕获事件时，会将相应的CCXIF 标志（TIMx_SR 寄存器）置1，并可发送中断或DMA 请求（如果已使能）。如果发生捕获事件时CCxIF 标志已处于高位，则会将重复捕获标志CCxOF（TIMx_SR 寄存器）置1。可通过软件向CCxIF 写入0 来给 CCxIF 清零，或读取存储在TIMx_CCRx 寄存器中的已捕获数据。向CCxOF 写入0 后会将 其清零。 要在重复捕获前，读取捕获值。由于我的输入信号是连续方波信号。重新开始一次捕获前，一定要清除中断标志位，防止误入中断。 中断处理后，要记得清标志。 清除状态寄存器 以下为TIM3初始化代码。 //捕获功能 void InitBuhuo(void) { TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
汇编语言中断程序设计
汇编语言程序设计实验报告 学院：计算机科学与技术专业：计算机科学与技术班级：计科131
LEA DX,FNAME MOV CX,0 ；语句1 INT 21H JC EXIT MOV FNUM,AX MOV BX,AX ；语句2 MOV CX,100 MOV AH,40H LEA DX ,BUF INT 21H MOV BX,FNUM MOV AH,3EH INT 21H EXIT: MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START 使用相应的文本编辑器建立文件，内容如上所示。 2．汇编并运行此程序后，在当前目录建立的文件名是什么其内容是什么 1>汇编： C:\masm> masm lab7; 2>连接： C:\masm> link lab7; 3>运行： C:\masm> lab7 3.若将语句1 改为mov cx,1，则运行情况与前面会有什么区别 4.若将语句1 改为mov cx,2，则运行结果同上会有什么不同并简要说明此语句的作用. 5.若将语句2 改为mov bx,1,则运行结果会有什么不同简要说明则语句的作用. 实验二：编写0 号中断的处理程序，使得在除法溢出发生时，在屏幕中间显示字符串“divide error！”，然后返回到DOS。源程序下： assume cs:code code segment start: mov ax,cs mov ds,ax
mov si,offset do mov ax,0 mov es,ax mov di,200h mov cx,offset doend-offset do ;安装中断例程cld rep movsb mov word ptr es:[0],200h mov word ptr es:[2],0 ;设置中断向量表 mov dx,0ffffh mov bx,1 ;测试一下 div bx mov ax,4c00h int 21h do:jmp short dostart db 'divide error!' dostart: mov ax,0 mov ds,ax mov si,202h mov ax,0b800h mov es,ax mov di,160*12+60 mov cx,13 s: mov al,ds:[si] mov ah,15 mov es:[di],ax inc si inc di inc di loop s mov ax,4c00h int 21h doend:nop code ends end start
单片机_C语言函数_中断函数(中断服务程序)
单片机_C语言函数_中断函数（中断服务程序） 在开始写中断函数之前，我们来一起回顾一下，单片机的中断系统。 中断的意思（学习过微机原理与接口技术的同学，没学过单片机，也应该知道），我们在这里就不讲了，首先来回忆下中断系统涉及到哪些问题。 （1）中断源：中断请求信号的来源。（8051有3个内部中断源T0，T1，串行口，2个外部中断源INT0，INT1（这两个低电平有效，上面的那个横杠不知道怎么加上去））（2）中断响应与返回：CPU采集到中断请求信号，怎样转向特定的中断服务子程序，并在执行完之后返回被中断程序继续执行。期间涉及到CPU响应中断的条件，现场保护，现场恢复。 （3）优先级控制：中断优先级的控制就形成了中断嵌套（8051允许有两级的中断嵌套，优先权顺序为INT0，T0，INT1，T1，串行口），同一个优先级的中断，还存在优先权的高低。优先级是可以编程的，而优先权是固定的。 80C51的原则是①同优先级，先响应高优先权②低优先级能被高优先级中断③正在进行的中断不能被同一级的中断请求或低优先级的中断请求中断。 80C51的中断系统涉及到的中断控制有中断请求，中断允许，中断优先级控制 （1）3个内部中断源T0，T1，串行口，2个外部中断源INT0，INT1 （2）中断控制寄存器：定时和外中断控制寄存器TCON（包括T0、T1，INT0、INT1），串行控制寄存器SCON，中断允许寄存器IE，中断优先级寄存器IP 具体的是什么，包括哪些标志位，在这里不讲了，所有书上面都会讲。 在这里我们讲下注意的事项 （1）CPU响应中断后，TF0（T0中断标志位）和TF1由硬件自动清0。 （2）CPU响应中断后，在边沿触发方式下，IE0（外部中断INT0请求标志位）和IE1由硬件自动清零；在电平触发方式下，不能自动清楚IE0和IE1。所以在中断返回前必须撤出INT0和INT1引脚的低电平，否则就会出现一次中断被CPU多次响应。 （3）串口中断中，CPU响应中断后，TI（串行口发送中断请求标志位）和RI（接收中断请求标志位）必须由软件清零。 （4）单片机复位后，TCON，SCON给位清零。 C51语言允许用户自己写中断服务子程序（中断函数） 首先来了解程序的格式： void 函数名() interrupt m [using n] {} 关键字 interrupt m [using n] 表示这是一个中断函数 m为中断源的编号，有五个中断源，取值为0,1,2,3,4，中断编号会告诉编译器中断程序的入口地址，执行该程序时，这个地址会传个程序计数器PC，于是CPU开始从这里一条一条的执行程序指令。 n为单片机工作寄存器组（又称通用寄存器组）编号，共四组，取值为0,1,2,3 中断号中断源 0 外部中断0 1 定时器0 2 外部中断1 3 定时器1中断 4 串行口中断 （在上一篇文章中讲到的ROM前43个存储单元就是他们，这5个中断源的中断入口地址为： 这40个地址用来存放中断处理程序的地址单元，每一个类中断的存储单元只有8B，显然不
异常处理机制
异常的基本概念 异常是导致程序终止运行的一种指令流，如果不对异常进行正确的处理，则可能导致程序的中断执行，造成不必要的损失。 在没有异常处理的语言中如果要回避异常，就必须使用大量的判断语句，配合所想到的错误状况来捕捉程序中所有可能发生的错误。 Java异常处理机制具有易于使用、可自行定义异常类、处理抛出的异常同时又不会降低程序运行的速度等优点。因而在java程序设计时应充分地利用java的异常处理机制，以增进程序的稳定性及效率。 当程序中加入了异常处理代码，所以当有异常发生后，整个程序并不会因为异常的产生而中断执行。而是在catch中处理完毕之后，程序正常的结束。 在整个java异常的结构中，实际上有两个最常用的类，分别为Exception和Error 这两个类全都是Throwable的子类。 Exception:一般表示的是程序中出现的问题，可以直接使用try……catch处理。 Error：一般值JVM错误，程序中无法处理。 Java异常处理机制。 在整个java的异常处理中，实际上也是按照面向对象的方式进行处理，处理的步骤如下： 1）一旦产生异常，则首先会产生一个异常类的实例化对象。 2）在try语句中对此异常对象进行捕捉。 3）产生的异常对象与catch语句中的各个异常类型进行匹配，如果匹配成功则执行catch语句中的代码。 异常处理 在定义一个方法时可以使用throws关键字声明，表示此方法不处理异常，而交给方法的调用处进行处理，在方法调用处不管是否有问题，都要使用try……catch块进行异常的捕获与处理。 如果在主方法中使用throws关键字，则程序出现问题后肯定交由jvm处理，将导致程序中断。 与throws关键字不同的是，throw关键字人为的抛出一个异常，抛出时直接抛出异常类的实例化对象即可。 Exception在程序中必须使用try……catch进行处理。RuntimeException可以不使用try……catch进行处理，但是如果有异常产生，则异常将由JVM进行处理。（建议RuntimeException的子类也使用try……catch进行处理，否则产生的异常交给jvm处理会导致程序中断。） 继承关系： Exception》RuntimeException》lllegalArgumentException》NumberFormatException; 异常类必须继承于Exception 建议：继承Exception一般要添加全部父类型一样的构造器！ class NameOrPwdException extends Exception { public NameOrPwdException() {
使用STM32的定时器进行输入脉冲的计数
使用STM32的定时器进行输入脉冲的计数STM32的定时器具有计数功能，在实际应用中可以用来对引脚上的输入信号进行统计。其输入信号作为计数时钟，输入引脚为ETR引脚。 本例程使用Timer 2，其ETR输入引脚为PA1，初始化是设置该引脚工作模式为输入模式，Timer2的工作模式为从模式。 为了方便测试，另外使用PC6模式输出一个时钟信号。测试时将PC6与PA1短接。（用户也可另外连接一个时钟信号到PA1引脚上。） 代码如下： int main(void) { unsigned char i_Loop; unsigned char n_Counter; #ifdef DEBUG debug(); #endif RCC_Configuration(); // System Clocks Configuration NVIC_Configuration(); // NVIC configuration GPIO_Configuration(); // Configure the GPIO ports TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0x00; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); // Time base configuration TIM_ETRClockMode2Config(TIM2,TIM_ExtTRGPSC_OFF,TIM_ExtTRGPolarity_NonInver ted,0); TIM_SetCounter(TIM2, 0); TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); for(i_Loop = 0; i_Loop < 100; i_Loop ++) { GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6); Delay(10); GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6); Delay(10); } n_Counter = TIM_GetCounter(TIM2); while (1) {}
异常情况处理制度及流程
山西煤炭运销集团 蒲县昊锦塬煤业有限公司异常情况处理制度为认真贯彻落实国家、省、市关于集中开展安全生产大检查的工作安排要求，加强我矿信息监控系统管理水平，做好矿井生产过程中井下环境参数的有效监控，保障矿井安全生产，加强煤矿安全生产管理水平及抗灾能力，特制定本矿异常情况处理制度如下： 一、值班人员按《中心岗位责任制》规定，浏览查询煤矿安全信息，发现异常情况及时处理，并认真填写《异常情况报告处理表》，传真至县监控中心。 二、监控室值班人员发现系统发出异常报警后，值班人员必须立即通知监控室主任、分管领导，同时立即通知矿井调度部门，由监控室主任或分管领导组织相关人员对本次异常报警进行原因分析，并按规定程序及时报上一级网络中心。处理结果应记录备案。调度值班人员接到报警、断电信息后，应立即向矿值班领导汇报，矿值班领导按规定指挥现场人员停止工作，断电时撤出人员。处理过程应记录备案。当系统显示井下某一区域瓦斯超限并有可能波及其他区域时，矿井有关人员应按瓦斯事故应急预案手动遥控切断瓦斯可能波及区域的电源。值班人员接到网络中心发出的报警处理指令后，要立即处理落实，并将处理结果向网络中心反馈。 当工作面瓦斯浓度达到报警浓度时，值班人员应立即通知矿值班领导及监控室主任，并填写异常情况处理报告表传真上报至
县监控中心
；由分管领导或监控室主任安排相关人员进行原因分析，按照瓦斯超限分析原则：①按人工检测值与甲烷传感器对比分析； ②按报警地点的历史曲线对比分析；③按报警地点上风侧检测值对比分析。根据分析结果立即将处理措施下达至矿调度中心按处理措施严格执行。报警期间要采取安全措施，报警消除后将报警的起止时间、分析报告、采取措施和处理结果上报县监控室并存档备案。 三、当煤矿通讯中断、无数据显示时，值班人员要通过传真（或电话）向县监控中心报告，并查明原因，恢复通讯。情况紧急的，由值班人员立即向矿领导汇报，对因故造成通讯中断未及时上报的，要通过电话联系移动公司或长途线务局进行抢修。
STM32_DAC 实验(正弦波_方波_锯齿波_发生器)
/*---------------------------------------------------------------------------- * 开发者：红芯电子_飞哥 * 功能：STM32 DAC 数模转换(正弦波/矩形波/锯齿波)输出实验 * 说明：按SW5 输出正弦波/ 按SW4 输出矩形波/ 按SW3 输出锯齿波, 输出端口PA4 * 网址：https://www.wendangku.net/doc/bb1608494.html, *----------------------------------------------------------------------------*/ #include
STM32单片机定时器调试之方波输出
STM32单片机定时器调试之方波输出 今天试着让STM32的定时器输出50%占空比信号，按 照例程写了一下方波初始化函数，例程用的是STM32自 带库函数，由于嫌麻烦，我又自己写了一个简单的，采 用定时器1进行输出。结果一上来，没反应，修改了很 多参数，还是没反应，然后将开发板例程写进芯片后， 有反应，仔细越多数据手册，没有问题，纠结一上午， 中午吃饭。吃完饭后，下午又开始试验，还是别人程序 有反映，自己程序，没反应。再看了看，开发板程序使 用的是TIM3，而我使用的是TIM1，于是又把我的程序将TIM1换成TIM3，点击调试运行，有反应。不会是高级 定时器只能干高级的任务吧，像输出方波这么简单的低 级任务他不惜的干？郁闷了半天。后来通过在网上查找，这个程序 以下为源代码,CC1进行比较输出,模式为翻转电平. 程序运行后,CC中断可以进去,PA.11的指示灯能闪, 但PA.08的指示一直为低电平,请教一下程序哪里错了??? void TIM1_CC_Init(void) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/* 使能定时器 TIM1_CC 中断 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_CC_IRQChannel; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPrior ity = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); /* 配置 PA.11 为推挽输出 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIOA->;BSRR = GPIO_Pin_11; // 将PA.08配置为高电平 /* 配置 PA.08 为复用推挽输出 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* 预分频自动重载寄存器 */
操作系统实验一中断处理
实习一中断处理 一、实习内容 模拟中断事件的处理。 二、实习目的 现代计算机系统的硬件部分都设有中断机构，它是实现多道程序设计的基础。中断机 构能发现中断事件，且当发现中断事件后迫使正在处理器上执行的进程暂时停止执行，而让操作系统的中断处理程序占有处理器去处理出现的中断事件。对不同的中断事件，由于它们的性质不同，所以操作系统应采用不同的处理。通过实习了解中断及中断处理程序的作用。本实习模拟“时钟中断事件”的处理，对其它中断事件的模拟处理，可根据各中断事件的性质确定处理原则，制定算法，然后依照本实习，自行设计。 三、实习题目 模拟时钟中断的产生及设计一个对时钟中断事件进行处理的模拟程序。 [提示]： (1) 计算机系统工作过程中，若出现中断事件，硬件就把它记录在中断寄存器中。中 断寄存器的每一位可与一个中断事件对应，当出现某中断事件后，对应的中断寄存器的某一位就被置成―1‖。 处理器每执行一条指令后，必须查中断寄存器，当中断寄存器内容不为―0‖时，说明有中断事件发生。硬件把中断寄存器内容以及现行程序的断点存在主存的固定单元，且让操作系统的中断处理程序占用处理器来处理出现的中断事件。操作系统分析保存在主存固定单元中的中断寄存器内容就可知道出现的中断事件的性质，从而作出相应的处理。 本实习中，用从键盘读入信息来模拟中断寄存器的作用，用计数器加1 来模拟处理器 执行了一条指令。每模拟一条指令执行后，从键盘读入信息且分析，当读入信息=0 时，表示无中断事件发生，继续执行指令；当读入信息=1 时，表示发生了时钟中断事件，转时钟中断处理程序。 （2）假定计算机系统有一时钟，它按电源频率（50Hz）产生中断请求信号，即每隔20 毫秒产生一次中断请求信号，称时钟中断信号，时钟中断的间隔时间（20 毫秒）称时钟单
STM32的捕获模式应用
STM32捕获模式应用。。。。。 1、stm32脉冲方波捕获 脉冲方波长度捕获 a)目的：基础PWM输入也叫捕获，以及中断配合应用。使用前一章的输出管脚P B1（19脚），直接使用跳线连接输入的PA3（13脚），配置为TIM2_CH4，进行实验。 b)对于简单的PWM输入应用，暂时无需考虑TIM1的高级功能之区别，按照目前我的应用目标其实只需要采集高电平宽度，而不必知道周期，所以并不采用PWM 输入模式，而是普通脉宽捕获模式。 c)初始化函数定义： void TIM_Configuration(void); //定义TIM初始化函数 d)初始化函数调用： TIM_Configuration(); //TIM初始化函数调用 e)初始化函数，不同于前面模块，TIM的CAP初始化分为三部分——计时器基本初始化、通道初始化和时钟启动初始化： void TIM_Configuration(void)//TIM2的CAP初始化函数 { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;//定时器初始化结构 TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; //通道输入初始化结构 //TIM2输出初始化 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF; //周期0～FFFF TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 5; //时钟分频 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //时钟分割 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//模式
Windows 中断程序设计(一)
Windows 中断程序设计(一) 摘要该文探讨Windows3.1的中断机制,并结合DPMI接口给出一种中断程序设计方法,以越过系统和应用程序的消息队列,处理外部实时事件。 一、前言 Windows提供强大的功能以及友好的图形用户界面(GUI),使得它不仅广泛的用作管理事务型工作的支持平台,也被工业领域的工程人员所关注。但Windows3.1并非基于优先级来调度任务,无法立即响应外部事件中断,也就不能满足工业应用环境中实时事件处理和实时控制应用的要求。因此,如何在Windows环境中处理外部实时事件一直是技术人员尤其是实时领域工程人员所关注的问题。目前已有的方法大都采用内挂实时多任务内核的方式,如Windows下的实时控制软件包FLX等,而iRMX实时操作系统则把Windows3.1当作它的一个任务来运行。对于大型的工程项目,开发人员可采用购买实时软件然后集成方式。 对中小项目,从投资上考虑就不很经济。如何寻找一种简明的方法来处理外部实时事件依然显得很必要。 本文首先阐述Windwos的消息机制及中断机制,然后结合DPMI接口,给出一种保护模式下中断程序的设计方法,以处理外部实时事件。经实际运行结果表明,该方法具有简洁、实用、可靠的特点,并同样可运行于Win95。 二、Windows的消息机制 Windows是一消息驱动式系统,见图1。Windows消息提供了应用程序
与应用程序之间、应用程序与Windows系统之间进行通讯的手段。应用程序要实现的功能由消息来触发,并靠对消息的响应和处理来完成。Windows系统中有两种消息队列,一种是系统消息队列,另一种是应用程序消息队列。计算机的所有输入设备由Windows监控,当一个事件发生时,Windows先将输入的消息放入系统消息队列中,然后再将输入的消息拷贝到相应的应用程序队列中。应用程序中的消息循环从它的消息队列中检索每一个消息并发送给相应的窗口函数中。一个事件的发生,到达处理它的窗口函数必需经历上述过程。值得注意的是消息的非抢先性,即不论事件的急与缓,总是按到达的先后排队(一些系统消息除外),这就使得一些外部实时事件可能得不到及时的处理。 图1 三、Windows的保护模式及中断机制 1.Windows的保护模式 保护模式指的是线性地址由一个选择符间接生成的,该选择符指向描述表中的某一项;而实模式中则通过一个段/偏移量对来直接寻址。80386(486)CPU提供的保护模式能力包括一个64K的虚拟地址空间和一个4G的段尺寸。Windows3.1实现时有所差别,它支持标准模式和增强模式。标准模式针对286机器,不属本文探讨范围。增强模式是对386以上CPU而言,Windows正是使用保护模式来打破1M的屏障并且执行简单的内存保护。它使用选择器、描述器和描述器表控制访问指定内存的位置和段。描述器表包括全局描述器表、局部描述器表、中断描
STM32F4_TIM输入波形捕获(脉冲频率)
本文在前面文章“STM32基本的计数原理”的基础上进行拓展，讲述关于“定时器输入捕获”的功能，和上一篇文章“定时器比较输出”区别还是挺大的。在引脚上刚好相反：一个输入、一个输出。 本文只使用一个TIM5通道3（也可其他通道）捕获输入脉冲的频率，通过捕获两次输入脉冲的间隔时间来计算脉冲波形的频率。间隔一定时间读取频率并通过串口打印出来。 当然也可通过两路通道捕获脉冲信号的占空比，计划后期整理。 笔者通过信号发生器产生信号，上位机串口助手显示捕获的脉冲频率。（没有信号发生器的朋友可以结合上一篇文章PWM输出做信号源：在同一块板子上也可以使用不同定时器，将输出引脚接在输入引脚） 先看一下实例的实验现象： 关于本文的更多详情请往下看。 Ⅱ、实例工程下载 笔者针对于初学者提供的例程都是去掉了许多不必要的功能，精简了官方的代码，对初学者一看就明白，以简单明了的工程供大家学习。 笔者提供的实例工程都是在板子上经过多次测试并没有问题才上传至360云盘，欢迎下载测试、参照学习。 提供下载的软件工程是STM32F417的，但F4其他型号也适用（适用F4其他型号：关注微信，回复“修改型号”）。 STM32F4_TIM输入波形捕获（脉冲频率）实例：
https://https://www.wendangku.net/doc/bb1608494.html,/cB6XrSi6rK3TP 访问密码 STM32F4资料： https://https://www.wendangku.net/doc/bb1608494.html,/cR2pxqF5x2d9c 访问密码53e7 Ⅲ、原理描述 笔者将TIM分为三大块：时基部分、比较输出和输入捕获，请看下面截图“通用TIM框图”。 前面的文章已经将“时基部分”的一些基础知识讲述过了，“时基部分”的功能是比较有用的，它除了可以用来延时（定时）之外，它还可以拿来触发其他一些功能，如：触发DA转换、AD采集等。 上一篇文章讲述的就是图中比较输出部分，比较输出部分功能相对比较简单。 该文主要讲述“输入捕获”部分，这部分输入的通道1与2、通道3与4可以相互协作。该文只使用了TIM5的通道3，捕获输入信号频率。 通用TIM框图: 上面两图截取“STM32F4x5、x7参考手册”建议下载手册参看。 Ⅳ、源代码分析 笔者以F4标准外设库（同时也建议初学者使用官方的标准外设库）为基础建立的工程，主要以库的方式来讲述。
Linux中断处理流程
Linux中断处理流程 先从函数注册引出问题吧。 一、中断注册方法 在linux内核中用于申请中断的函数是request_irq（），函数原型在Kernel/irq/manage.c中定义： int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long irqflags, const char *devname, void *dev_id) irq是要申请的硬件中断号。 handler是向系统注册的中断处理函数，是一个回调函数，中断发生时，系统调用这个函数，dev_id参数将被传递给它。 irqflags是中断处理的属性，若设置了IRQF_DISABLED （老版本中的SA_INTERRUPT，本版zhon已经不支持了），则表示中断处理程序是快速处理程序，快速处理程序被调用时屏蔽所有中断，慢速处理程 序不屏蔽；若设置了IRQF_SHARED （老版本中的SA_SHIRQ），则表示多个设备共享中断，若设置了IRQF_SAMPLE_RANDOM（老版本中的 SA_SAMPLE_RANDOM），表示对系统熵有贡献，对系统获取随机数有好处。（这几个flag是可以通过或的方式同时使用的） dev_id在中断共享时会用到，一般设置为这个设备的设备结构体或者NULL。devname设置中断名称，在cat /proc/interrupts中可以看到此名称。 request_irq()返回0表示成功，返回-INVAL表示中断号无效或处理函数指针为NULL，返回-EBUSY表示中断已经被占用且不能共享。 关于中断注册的例子，大家可在内核中搜索下request_irq。 在编写驱动的过程中，比较容易产生疑惑的地方是： 1、中断向量表在什么位置？是如何建立的？ 2、从中断开始，系统是怎样执行到我自己注册的函数的？ 3、中断号是如何确定的？对于硬件上有子中断的中断号如何确定？ 4、中断共享是怎么回事，dev_id的作用是？ 本文以2.6.26内核和S3C2410处理器为例，为大家讲解这几个问题。 二、异常向量表的建立 在ARM V4及V4T以后的大部分处理器中，中断向量表的位置可以有两个位置：一个是0，另一个是0xffff0000。可以通过CP15协处理器c1寄存器中V位(bit[13])控制。V和中断向量表的对应关系如下： V=0 ～ 0x00000000~0x0000001C V=1 ～ 0xffff0000~0xffff001C arch/arm/mm/proc-arm920.S中 .section ".text.init", #alloc, #execinstr __arm920_setup: ...... orr r0, r0, #0x2100 @ ..1. ...1 ..11 (1) //bit13=1 中断向量表基址为0xFFFF0000。R0的值将被付给CP15的C1.
STM32输入捕获模式
输入捕获模式 库函数例程位置：STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.3.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Examples\TIM\I nputCapture 在输入捕获模式下，当检测到ICx信号上相应的边沿后，计数器的当前值被锁存到捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)中。当捕获事件发生时，相应的CCxIF标志(TIMx_SR寄存器)被置’1’，如果使能了中断或者DMA操作，则将产生中断或者DMA操作。 在捕获模式下，捕获发生在影子寄存器上，然后再复制到预装载寄存器中。PWM输入模式 库函数例程位置：STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.3.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Examples\TIM\P WM_Input 该模式是输入捕获模式的一个特例 例如，你需要测量输入到TI1上的PWM信号的长度(TIMx_CCR1寄存器)和占空比(TIMx_CCR2寄存器)，具体步骤如下(取决于CK_INT的频率和预分频器的值) ● 选择TIMx_CCR1的有效输入：置TIMx_CCMR1寄存器的CC1S=01(选择TI1)。 ● 选择TI1FP1的有效极性(用来捕获数据到TIMx_CCR1中和清除计数器)：置CC1P=0(上升沿有效)。 ● 选择TIMx_CCR2的有效输入：置TIMx_CCMR1寄存器的CC2S=10(选择TI1)。 ● 选择TI1FP2的有效极性(捕获数据到TIMx_CCR2)：置CC2P=1(下降沿有效)。 ● 选择有效的触发输入信号：置TIMx_SMCR寄存器中的TS=101(选择TI1FP1)。 ● 配置从模式控制器为复位模式：置TIMx_SMCR中的SMS=100。 ● 使能捕获：置TIMx_CCER寄存器中CC1E=1且CC2E=1。 由于只有TI1FP1和TI2FP2连到了从模式控制器，所以PWM输入模式只能使用TIMx_CH1 /TIMx_CH2信号。 强置输出模式 在输出模式(TIMx_CCMRx寄存器中CCxS=00)下，输出比较信号(OCxREF和相应的OCx)能够直接由软件强置为有效或无效状态，而不依赖于输出比较寄存器和计数器间的比较结果。 例如：CCxP=0(OCx高电平有效)，则OCx被强置为高电平。置TIMx_CCMRx 寄存器中的OCxM=100，可强置OCxREF信号为低。 输出比较模式 此项功能是用来控制一个输出波形，或者指示一段给定的的时间已经到时。当计数器与捕获/比较寄存器的内容相同时，输出比较功能做如下操作： ● 将输出比较模式(TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位)和输出极性(TIMx_CCER 寄存器中的CCxP位)定义的值输出到对应的引脚上。在比较匹配时，输出引脚可以保持它的电平(OCxM=000)、被设置成有效电平(OCxM=001)、被设置成无效电平(OCxM=010)或进行翻转(OCxM=011)。 ● 设置中断状态寄存器中的标志位(TIMx_SR寄存器中的CCxIF位)。 ● 若设置了相应的中断屏蔽(TIMx_DIER寄存器中的CCxIE位)，则产生一个中断。 ● 若设置了相应的使能位(TIMx_DIER寄存器中的CCxDE位，TIMx_CR2寄存器
定时器中断程序设计实验
实验一定时器/中断程序设计实验 一、实验目的 1、掌握定时器/中断的工作原理。 2、学习单片机定时器/中断的应用设计和调试 二、实验仪器和设备 1、普中科技单片机开发板 HC6800-EM3V3.0； 2、Keil uVision4 程序开发平台； 3、PZ-ISP 普中自动下载软件。 三、实验原理 805l 单片机内部有两个 16 位可编程定时／计数器，记为 T0 和 Tl。8052 单片机内除了 T0 和 T1 之外，还有第三个16位的定时器／计数器，记为T2。它们的工作方式可以由指令编程来设定，或作定时器用，或作外部脉冲计数器用。定时器T0由特殊功能寄存器TL0和TH0组成，定时器Tl由特殊功能寄存器TLl和TH1组成。定时器的工作方式由特殊功能寄存器TMOD编程决定，定时器的运行控制由特殊功能寄存器TCON编程控制。T0、T1在作为定时器时，规定的定时时间到达，即产生一个定时器中断，CPU转向中断处理程序，从而完成某种定时控制功能。T0、T1用作计数器使用时也可以申请中断。作定时器使用时，时钟由单片机内部系统时钟提供；作计数器使用时，外部计数脉冲由P3口的P3．4(或P3．5)即T0(或T1)引脚输入。 方式控制寄存器TMOD的控制字格式如下： 低4位为T0的控制字，高4位为T1的控制字。GATE为门控位，对定时器／计数器的启动起辅助控制作用。GATE＝l时，定时器／计数器的计数受外部引脚输入电平的控制。由由运行控制位TRX（X=0,1）=1和外中断引脚（0INT或1INT）上的高电平共同来启动定时器/计数器运行；GATE＝0时。定时器／计数器的运行不受外部输入引脚的控制，仅由TRX（X=0,1）=1来启动定时器/计数器运行。 C／-T 为方式选择位。C／-T＝0 为定时器方式，采用单片机内部振荡脉冲的12 分频信号作为时钟计时脉冲，若采用12MHz的振荡器，则定时器的计数频率为1MHZ，从定时器的计数值便可求得定时的时间。C／-T＝1为计数器方式。采用外部引脚(T0为P3．4，Tl为P3．5)的输入脉冲作为计数脉冲，当T0(或T1)输入信号发生从高到低的负跳变时，计数器加1。最高计数频率为单片机时钟频率的1／24。M1、M0二位的状态确定了定时器的工作方式，详见表。