硬件-DAY04(ds18b20、ARM内核)

一、ds18b20

1.使用DS18B20，半双工串行通讯 方式

2.P37引脚结构图：

**上拉电阻：把一个信号通过一个电阻接到电源(Vcc)；
下拉电阻：把一个信号通过一个电阻接到地(GND)。
作用：维持输入管脚是一个稳态：**当上拉和下拉电阻都不开启时，GPIO引脚处于浮空模式，此时引脚的电压是不确定的，可能会随时间改变。

3.两个或多个输出信号连接在一起可以实现逻辑"与"的功能。

拉高的过程为释放总线的过程；
接收方一定要释放总线，来实现接收数据；
上拉电阻：保证双方释放总线后，总线能够呈现高电平；

4.ds18b20通讯时序：

初始化（复位）--- 写操作 --- 读操作 --- 获取温度

1）初始化

代码：

复制代码

#define DQ_SET (P3 |= (1 << 7))
#define DQ_CLEAR (P3 &= ~(1 << 7))
#define DQ_TST ((P3 & (1 << 7)) != 0)

int ds18b20_reset(void)
{
	int t;
	DQ_CLEAR;
	Delay10us(70);
	DQ_SET;

	Delay10us(5);
	
	t = 0;	
	while(DQ_TST && t < 30)
	{
		Delay10us(1);
		++t;
	}
	if(t >= 30)
	{
		return 0;			
	}

	t = 0;	
	while(!DQ_TST && t < 30)
	{
		Delay10us(1);
		++t;
	}
	if(t >= 30)
	{
		return 0;
	}

	return 1;		
}

2）写入操作

代码：

复制代码

void write_ds18b20(unsigned char date)
{
	int i;
	for(i = 0; i < 8; ++i)
	{
		if(date & 1)
		{
			DQ_CLEAR;
			_nop_();
			_nop_();
			DQ_SET;
			Delay10us(5);	
		}
		else
		{
			DQ_CLEAR;
			Delay10us(5);
			DQ_SET;	
		}
		date >>= 1;
	}
}

3）读操作：

代码：

复制代码

unsigned char read_ds18b20(void)
{
	unsigned char ret = 0;
	int i;
	for(i = 0; i < 8; ++i)
	{
		DQ_CLEAR;
		_nop_();
		_nop_();
		DQ_SET;	
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		if(DQ_TST)
		{
			ret |= (1 << i);
		}
		Delay10us(5);	
	}
	return ret;	
}

4）温度获取

代码：

复制代码

float get_temp(void)
{
	unsigned char tl;
	unsigned char th;
	short ret;
	ds18b20_reset();
	write_ds18b20(0XCC);
	write_ds18b20(0X44);
	Delay1ms(1000);
	ds18b20_reset();
	write_ds18b20(0XCC);
	write_ds18b20(0XBE);
	tl = read_ds18b20();
	th = read_ds18b20();
	ret = th << 8;
	ret |= tl;
	return ret * 0.0625;
}

二、ARM硬件

1.soc：片上芯片

2.GPIO：控制soc外部引脚的高低电平

3.kernel要与外设间建立联系（BUS总线）

BUS总线分为AHB总线（先进的高速设备）和APB总线（先进的低俗设备）

三、ARM内核概念

1.R0~R12：通用寄存器（内设寄存器不可寻址）

2.ALU：算术逻辑单元

3.SP：栈指针寄存器（在硬件物理层的指针，来管理栈区）

4.PC：程序计数器，PC指到哪，程序就执行到哪

PC一定会从地址0取一个指令开始执行

ARM有32位，每一个指令有4个字节

5.LR：链接寄存器

6.MMU：memory management unit，内存管理单元（内存映射）

7.Cache：高速缓存，可以提高系统运行速率

iCache：指令Cache

dCache：数据Cache，所以ARM是哈弗结构

内核编程中，打开iCache，通常关闭dCache

8.CPSR：程序状态寄存器

9.SPSR：程序状态保护寄存器

10.ARM简介

ARM Cortex A(应用于消费类电子产品)

M(应用于微控制器MAU方向，如STM32)

R(应用于实时性方向，如军事，通信)

ARM的指令集版本：

ARM V4

ARM V5

ARM V7

11.编译流程步骤：