stm32之备份寄存器(BKP)应用（侵入检测中断）

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前言：很多的嵌入式设备使用过程中，当系统掉电时，往往需要把一些用户设置的参数保存起来，或者是将掉电前的一些状态信息保存，或者是统计系统重启次数。保存这些动态信息其实有很多种方法，第一种：在系统掉电前保存到片内flash，但是对flash的读写是按页操作，对于保存一些少量的数据来说并不合算。第二种：在系统掉电前保存在片外的EEPROM，可以根据需要选用合适的EEPROM存储的大小，但这样需要增加额外电路，增加成本。第三种：利用片内的备份寄存器里的后备数据寄存器存储。对于一些中、小型容量产品来说，有10个16位的数据后备寄存器。与前两种不同，它需要将引脚接上电池，否则数据会丢失。下面对备份寄存器深入了解。

1.备份寄存器的特性
     ● 20字节数据后备寄存器(中容量和小容量产品)，或84字节数据后备寄存器(大容量和互联型产品)

     ● 用来管理防侵入检测并具有中断功能的状态/控制寄存器

     ● 用来存储RTC校验值的校验寄存器。

     ● 在PC13引脚(当该引脚不用于侵入检测时)上输出RTC校准时钟，RTC闹钟脉冲或者秒脉冲

备份寄存器在后备供电区域里，当电源被切断，他们仍然由维持供电。当系统在待机模式下被唤醒，或系统复位或电源复位时，他们也不会被复位。下面主要介绍入侵检测和数据后备寄存器的应用，关于RTC部分单独一篇介绍。备份寄存器之所以与RTC有关，是因为RTC在电源切断后也是需要保持计数。

2.侵入检测功能
当TAMPER引脚（即PC.13）上的信号从0变成1或者从1变成0(取决于备份控制寄存器BKP_CR的TPAL位)，会产生一个侵入检测事件（即使切断）。侵入检测事件将所有数据备份寄存器内容清除。

然而为了避免丢失侵入事件，侵入检测信号是边沿检测的信号与侵入检测允许位的逻辑与，从而在侵入检测引脚被允许前发生的侵入事件也可以被检测到。

● 当TPAL=0时（高电平有效）：如果在启动侵入检测TAMPER引脚前(通过设置TPE位)该引脚已经为高电平，一旦启动侵入检测功能，则会产生一个额外的侵入事件(尽管在TPE位置’1’后并没有出现上升沿)。

● 当TPAL=1时（低电平有效）：如果在启动侵入检测引脚TAMPER前(通过设置TPE位)该引脚已经为低电平，一旦启动侵入检测功能，则会产生一个额外的侵入事件(尽管在TPE位置’1’后并没有出现下降沿)。

注意：对TAMPER引脚的检测，可以是边沿触发（上升沿、下降沿），也可以是电平触发，后者需要启用中断配合，下面会讲解。产生侵入事件会将备份寄存器复位，产生事件的同时也可以通过软件使能中断，进入一个侵入检测中断TAMPER_IRQHandler。当然中断不使能，事件仍然会发生。

3.代码设计
涉及到的寄存器不逐一介绍，下面通过标准库里的函数进行开发。如果需要直接操作寄存器可以打开相应库函数的定义，函数里面也是执行寄存器的操作，将其内容复制出来即可。

#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"
 
 
void TAMPER_ITConfig(void);
static void NVIC_Configuration(void);
static void USART1_Config(void);
 
int main(void)
{    
    unsigned short i;
    char ch;
    
        USART1_Config();//串口1输出调试信息
        NVIC_Configuration();//配置串口接收中断的优先级
    
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//使能电源管理单元的时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
    PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);//使能后备寄存器访问
    
        BKP_TamperPinCmd(DISABLE);     //先关闭侵入检测引脚
        BKP_ITConfig(DISABLE);      //关闭侵入中断
        BKP_TamperPinLevelConfig(BKP_TamperPinLevel_Low);    //设置检测引脚低电平有效
        BKP_ClearFlag();    //清除侵入检测事件
        TAMPER_ITConfig();//配置中断优先级并打开侵入中断，不需要进入中断可以注释掉这句，并不影响侵入事件的发生
        BKP_TamperPinCmd(ENABLE);//开启侵入检测引脚
    
#if 0 //调试方法一
    printf("上电读取BKP数据：\r\n");
    for(i=0x0004;i<=0x0028;i+=4){    // baseaddr：0x0004~0x0028  共10个16位的数据后备寄存器 
        printf("%c ",BKP_ReadBackupRegister(i));
    }
    printf("\r\n");
    
    printf("往BKP写入数据：\r\n");
    ch='a';
    for(i=0x0004;i<=0x0028;i+=4){ 
        BKP_WriteBackupRegister(i,ch++);
        printf("%c ",BKP_ReadBackupRegister(i));
    }
    printf("\r\n");    
#else //调试方法二
    i=BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1);
    printf("上电次数%d \r\n",i);
    i++;
    BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,i);
#endif
    while(1)
    {
        
  }
}
 
void TAMPER_ITConfig(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TAMPER_IRQn; 
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
        
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//初始化侵入中断的优先级
    BKP_ITConfig(ENABLE);//使能侵入中断
}
 
void USART1_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    
    //配置串口1（USART1）时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
       //配置串口1（USART1 Tx (PA.09)）
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  
    //配置串口1 USART1 Rx (PA.10)
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    //串口1模式（USART1 mode）配置 
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;//一般设置为9600;
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断
    
    USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口 
    USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
}
 
int fputc(int ch, FILE *f)//重写标准库的fputc函数
{
    //将Printf内容发往串口
    USART_SendData(USART1, (unsigned char) ch);
    while( USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!= SET);    
    return (ch);
}
 
static void NVIC_Configuration(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);            
      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;    
      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;        
      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;    
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;     
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
在stm32f10x_it.c文件加入：

void TAMPER_IRQHandler(void)
{
    if(BKP_GetITStatus()!=RESET){
        printf("触发侵入中断\r\n");
    BKP_ClearITPendingBit();//清除侵入检测中断
    BKP_ClearFlag();//清除侵入检测事件
            
    //如果将下面两句执行，那么就变成电平触发，导致的现象：若PC.13引脚保持有效电平，则系统会反复进入中断
         //BKP_TamperPinCmd(DISABLE);
         //BKP_TamperPinCmd(ENABLE);
    }
}
首先需要准备两个独立的电源，将板子的和PC.13（侵入检测引脚）接到一个电源（因为我的板子没有电池），将接到另一个电源，并且将两个电源共地。并串口1接到电脑，利用电脑上位机显示调试打印信息。

其次，编译下载程序，打开串口助手，按下板子的复位键（我这里按了四次），也可以切断再上电反复四次，如下图：

可看出，不管系统复位还是掉电，上电次数得到了记录。下面将PC.13引脚从高电平且换到低电平（产生一个侵入信号），再进行系统复位或重新上电（我这里按了两次复位）：

可看出，侵入事件发生后，备份寄存器里的数据被复位。当掉电时，PC.13引脚仍然在检测，若出现下降沿，备份寄存器也会进行复位，这个可以自行验证。还有上面提到的电平触发，也可以自行验证。我自己验证过，这里不做赘述。

 

 

 

<<书中有路勤为径，学海无涯苦作舟。———韩愈>>