九、BKP备份寄存器

9.1 BKP备份寄存器的简介

BKP(Backup)备份寄存器是STM32F103系列微控制器中的一个重要功能模块,用于在系统断电或复位后保存和恢复关键数据。BKP模块的设计旨在提供一种可靠的方式来保存系统重要的配置信息和状态,确保系统的稳定性和可靠性。

9.2 BKP模块的工作原理

BKP模块的工作原理主要涉及两个方面:备份寄存器的存储和恢复。在STM32F103C8T6中,BKP模块通常与RTC(实时时钟)模块集成在一起,以提供更加全面的系统备份和恢复功能。

  1. 存储:当需要保存某些重要的系统信息时,可以将这些信息写入到备份寄存器中。BKP模块会确保这些数据在断电或系统复位后能够被正确保存。
  2. 恢复:当系统重新启动时,可以从备份寄存器中读取之前保存的数据,并将其恢复到系统的相应寄存器或变量中,使系统能够恢复到先前的状态并继续正常运行。

9.3 BKP模块的功能和特点

  1. 可靠性:提供可靠的数据存储和恢复功能,确保系统的稳定性和可靠性。
  2. 数据保持:在断电或系统复位的情况下,备份寄存器中的数据仍然可以被保持,不会丢失。
  3. 多功能性:备份寄存器通常提供多个存储单元,可以同时保存多个不同类型的数据。
  4. 灵活性:备份寄存器的配置和使用非常灵活,可以根据具体的应用需求进行定制和调整。

9.4 BKP模块的应用场景

  1. 系统配置保存:保存系统的配置参数,如系统时钟频率、通信协议设置等,确保系统重启后能够恢复到正确的配置。
  2. 状态信息恢复:保存系统的状态信息,如数据采集系统的数据采集状态,确保系统重启后能够恢复到上一次的状态,保证数据的连续性和完整性。
  3. 故障恢复:在系统崩溃或停机时,利用备份寄存器中存储的关键信息帮助系统快速恢复到先前的状态,减少系统的停机时间和数据丢失风险。
  4. 侵入检测:通过将侵入检测相关的状态信息存储在BKP的备份寄存器中,系统可以在重新启动后检查这些信息,并根据需要采取相应的安全措施,如清空数据、触发警报、记录事件等。

9.5 BKP模块的引脚和寄存器

  1. 引脚:
  • VBAT:电池供电引脚,用于在VDD主电源断开时维持BKP模块的供电。
  • Tamper:防入侵引脚,用于检测系统的非法入侵,当系统被入侵时,备份寄存器的数据将会被清除。
  • RTC:实时时钟引脚,用于输出RTC校准时钟、RTC闹钟脉冲或秒脉冲。
  1. 寄存器:
  • 数据寄存器DR:用于存储备份数据,STM32F103C8T6有10个数据寄存器(DR1-DR10),每个寄存器为16位(两个字节),总共20字节的存储空间。
  • 控制寄存器(BKP_CR):用于控制BKP模块的功能。
  • 状态寄存器(BKP_CSR):用于指示BKP模块的状态。
  • RTC时钟校准寄存器(BKP_CALR):用于校准RTC时钟。

9.6 BKP模块的使用示例

以下是一个简单的BKP模块使用示例,演示了如何写入和读取备份寄存器中的数据。

#include "stm32f10x.h" // Device header  
  
uint16_t writeData[2] = {1234, 5678}; // 要写入的数据  
uint16_t readData[2]; // 用于存储读取的数据  
  
int main(void) {  
    // 开启PWR和BKP时钟  
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);  
      
    // 使能BKP访问  
    PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);  
      
    // 写入数据到备份寄存器  
    BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, writeData[0]);  
    BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR2, writeData[1]);  
      
    // 读取数据从备份寄存器  
    readData[0] = BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1);  
    readData[1] = BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR2);  
      
    // 在此处可以添加代码来验证读取的数据是否正确  
      
    while (1) {  
        // 主循环  
    }  
}

十、RTC实时时钟