嵌入式第二轮

第一题

第2小题

2.1为了实现通信，需要找两个GPIO⼝，该怎么配置

1. 设定PB11为SDA数据线，设定PB10为SDA数据线。

2. 然后设置PB11 PB10均为开漏输出模式（在输出模式下，输入模式也是有效的，一个端口只

能由一个输出，但可以有多个输入)

3. 在完成I2C基本时序单元的时候控制PB11 PB10 完成相应的操作

2.2为了让单⽚机和MPU6050互相交流，需要怎么改变这两个

GPIO⼝的电平

答：I2C规定了基本的时序单元（6个）：起始条件，终止条件，发送一个字节，接收一个字节，发

送应答与接收应答

起始条件终止条件

答：1起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换为低电平

2终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换为高电平

发送一个字节& 接收一个字节

答：单片机与mpu6050通过SDA与SCL相互联系。主机（单片机）设置SCL为低电平，当接收数据

时：从机改变SDA的值，主机在SCL高电平期间读取SDA的电压值，确定0/1；当发送数据时，主机

改变SDA的值，从机在SCL高电平期间读取SDA的值，确定0/1

发送应答接收应答

答：发送应答：主机改变SDA的值，0表示继续发送，1表示不发送

接收应答：主机在发送完一个字节后，主机设置SDA为高电平，如果成功响应，从机会把SDA

拉回低电平，如果失败，则会SDA

变为高电平

[代码部分](##代码部分）

2.3 按照IIC通信的规则，“有规律的”改变这两个GPIO⼝的电平

I2C时序：指定地址读，指定地址写，当前地址读

指定地址写

S代表start 即起始条件（SCL高电平时，SDA为低电平）
后紧接发送一个字节，前7位代表从机地址，第8位表示读写位，告诉从机进行写入还是读取
的操作。（0代表写，1代表读）
RA代表接收应答（0表示接收成功）
第二个字节代表操作从机的（0x19位）寄存器。RA代表接收应答
第三个字节代表写入的具体的值。RA代表接收应答。
P即stop代表终止条件。

当前地址读

从机中所有的寄存器被分配到一个线性区域中，有一个单独的指针变量指示其中一个寄存器。每写
入或读出一个字节，指针自增一次。

指定地址读

第一部分使指针指向0x19位
Sr代表（Start Repeat）重复起始条件
重新寻址，指定地址读。
主机读取数据结束时，在最后一个字节加上非应答位，告诉从机不要发送了。

第3小题

3.1为了让该芯⽚正常运⾏，需要配置哪些寄存器
电源管理寄存器1，电源管理寄存器2，采样分频寄存器，配置寄存器，陀螺仪配置寄存器，加速度
配置寄存器。

3.2这些寄存器应该被写⼊什么值
需要这个功能写0，不需要写1.

电源管理寄存器1

Bit7是设备复位，Bit6是睡眠模式，Bit5是循环模式，Bit3是温度传感器失能，最后三位选择时钟
（如下图，通常推荐陀螺仪时钟）

电源管理寄存器2

前两位是循环模式唤醒频率，后六位是每个轴的待机位
采样分频寄存器

配置寄存器

前5位是外部同步，后面3位是数字低通滤波器
陀螺仪配置寄存器

前面3位为自测使能，紧接两位是量程选择

加速计配置寄存器

前三位自测使能，紧接两位，量程选择，最后两位是高通滤波器。

3.3为了获取该芯⽚的测量值，需要读取哪些寄存器
加速度寄存器x y z轴陀螺仪寄存器x y z轴，可能的话也需要磁场传感器xyz轴与气压传感器

第二题

第一小题
1.简要了解通信接⼝，整理出STM32上常⻅的通信的外设，了解全/半双⼯、同/异步、单端/差分等基本概念，并指出蓝⽛模块与单⽚机交流所需要的通信协议

通信接口：是指用于连接不同设备或系统之间的硬件或软件接口，它定义了数据传输的物理连接和电气特性。通信接口规定了信号引脚的数量、排列方式、电压电平等，确保设备之间能够正确连接并进行数据的传输。
如：RS-232定义了数据传输的物理连接和电气特性。（通信接口决定我们用嘴还是手势
交流，通信协议决定我们每个字或姿势的含义）。
2.整理出STM32上常⻅的通信的外设
UART（通用同步/异步串行收发器）,SPI（串行外围接口）,I2C（双线制串行总线）,CAN（控制器局域网）,USB（通用串行总线）,Ethernet（以太网接口）
3.了解全/半双⼯、同/异步、单端/差分等基本概念
全双工，通信双方能够同时进行双向通信，比如打电话可以同时说话跟接听
半双工，通信的两个节点在不同的时间段内交替进行数据传输，比如对讲机，必须按下按
钮才可以说话。
同步，数据传输或操作遵循一个固定的时钟信号，按照严格的时序进行。发送方和接收方
必须在相同的时钟信号下进行配合，比如I2C通信中SCL控制什么时候读数据
异步，数据传输或操作不依赖于一个固定的时钟信号，而是通过使用起始位、数据位和停
止位等进行同步。
单端，引脚的高低电平都是对GND的电压差，然而，由于存在干扰和噪声等问题，单端传
输容易受到信号品质的影响
差分，靠两个差分引脚的电压来传输信号。电信号使用一对相互互补的导线进行传输。传
输过程中，电信号的差值表示信息。差分传输具有抗干扰能力强、抗噪声能力高的特点
4.蓝⽛模块与单⽚机交流所需要的通信协议
USART