软件STM32cubeIDE下STM32F1xx和STM32F4xx使用：备份寄存器+复位标志位-基础样例

news2025/4/7 11:02:17

软件STM32cubeIDE下STM32F1xx和STM32F4xx使用：备份寄存器+复位标志位-基础样例

  • 1、前言
  • 2 、 实验环境
  • 3、自我总结
    • （1）对于备份寄存器（BKP）:
    • （2）对于复位标志位（RCC_CSR）：
    • （3）==实验阶段和实际应用有区别==
  • 4、先行了解
  • 5、在STM32F1和STM32F4上进行实验
    • 实验说明
      • 1)新建工程配置
      • 2）串口打印uart1
      • 3）看门狗配置，用来造成复位
      • 4）配置备份寄存器和标志位
      • 5）配置系统时钟
      • 6）生成代码后，加入的代码段
  • 6、实验结果展示与结论
      • 1）结果情况1：
      • 2）结果情况2：
      • 3）结果情况3：
  • 7、实际应用遇到问题-实际应用
      • （1）没有纽扣电池情况下，备份寄存器的值被保存下来
      • （2）写入备份寄存器会引发其它异常
      • （3）带有boot的可能会清掉复位标志位
  • 8、代码链接
  • 9、细节部分
      • （1）通过hal库来看都有什么复位标志位
      • （2）通过hal库来看有多少个备份寄存器可以使用
      • （3）要保证外部供电完全断电
      • （4）了解原理图也是不可少的
  • 10、总结

1、前言

最近在项目上使用备份寄存器和复位标志，于是学习了一下，并使用。
用STM32也好几年了，很多像pwm和串口，也调试过很多了，但仍然认为很多东西，依旧要当自己为新手。像这次调试的这两个，之前没有调试过，也没有想到过会要用上这两个。

2 、 实验环境

  • 软件环境：STM32cubeIDE 1.8.0
  • 硬件芯片：STM32F103VET6(野火：指南者)
  • 硬件芯片：STM32F407ZET6(正点原子：探索者)
  • 其它硬件：串口转换器，下载器，有电的纽扣电池等。

3、自我总结

（1）对于备份寄存器（BKP）:

你可以理解在STM32芯片中，有个地方（备份寄存器BKP）或者一块区域（备份SRAM）帮忙保存数据，当然这是有条件的：
第一个是，不能完全断电，物理意义上的不能完全断电。
第二个是，写入时是有限制的，写入时，要开使能，才允许写入，这么做是为保护，不让随意写入。

他们三个：RTC时钟、备份寄存器和备份SRAM，是有关系的，都在备份区域，所以在查BKP备份寄存器时，总能看到RTC时钟相关的内容。

（2）对于复位标志位（RCC_CSR）：

复位标志位，你可以理解是软件自己检测的一种工具，打个比方，当代码出现异常，不再喂狗的时候，看门狗就会使得整个系统复位，起来后，你去读取复位标志，复位标志位，就会告诉软件，上次是因为什么而复位的。

一些复位信号的产生，会引起整个系统的产生，然后有个地方会存下是什么复位了，记录这个复位，让你好读取。软件做的只有读取和将那个地方清空一下，方便下次起来，好判定。如果不清空，那么因为本次已经置位了，下次，你可能不知道是什么复位了。

（3）实验阶段和实际应用有区别

自己使用过程中，其实分为实验验证阶段和实际应用阶段的，这点还是要注意的，我们试验阶段是要证明它可以使用，并且熟悉相应的特性，了解其原理。

而实际情况可能跟测试时会有不同：
第一个是：本次使用备份寄存器就是这样，在测试时，发现完全断电，备份寄存器确实也被复位为0了，但是实际融合项目上，发现因为整个设备比较复杂，虽然设备关机了，但是因为有其他部分存在，给备份寄存器供电了，没有电池，但相当一个电池了。而且还时灵时不灵，只有将外围设备拔除完全，才会被复位为0。

4、先行了解

对于更专业的解释，可以直接找手册，发现网上大部分知识点，在参考手册里都有，或者说，都是从手册里扒的,手册直接在网上找就可以了。
参考手册F1：STM32F10x中文参考手册.pdf
参考手册F4：STM32F4xx中文参考手册.pdf

这里放一些自己认为重要的吧。
（1）如下链接，全面简绍了一下，可以收获的两个点是：
第一个：备份寄存器等，需要很低的电，就可以将数据保存下来。
第二个：BKP和RTC之间是有关系的。
博文链接：https://blog.csdn.net/ZCShouCSDN/article/details/82896924

（2）看过一些博文后，回来看参考手册，发手册里面有些可以更好帮我们理解，这里建议多看手册吧。
在这里插入图片描述
这里告诉我们两个点是：
第一个：备份区域也是可以复位的，一种方式是通过软件的方式复位。
第二个：第二个复位方式是，完全断电，同时我们也可以理解，为啥纽扣电池要接V-BAT引脚，因为V-BAT专门连接备份区域，以保证数据存在。
在这里插入图片描述
（3）对于复位标志位，我截图以下几张，也自己认为比较重要的图，它告诉你复位标志位有哪些，分别都是什么复位。
在这里插入图片描述
（4）需要了解的库函数，实际使用过程中，要使能的定时器和一些函数这里先列举。在看资料过程中，一些博文都会提到要使能一些定时器开关的，这里因为咱们使用了IDE软件，自动生成，反而不需要关心，但是要知道有这些东西存在，移植的时候要带上。

在这里插入代码片

/* 以下都是在需要自己编写的代码 */
/* 获取某个复位标志位函数 */
  if (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_LSIRDY) != RESET)
  {
  }
/* 复位  复位标志位，就是清空标志位，让其为0 */  
__HAL_RCC_CLEAR_RESET_FLAGS();
/* 读取某个备份寄存器函数 */  
  g_nBackup_reg_value=HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR1) ;
/* 写入某个备份寄存器函数，要开使能 */ 
  HAL_PWR_EnableBkUpAccess();
  HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR1, 0x02);// Writes a data in a RTC Backup data Register 1
 HAL_PWR_DisableBkUpAccess();


/* 以下都是在生成好的代码中，之间复制过来的，知道有这些函数就可以了，软件会自动生成 */
    __HAL_RCC_AFIO_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();  //RCC电源时钟使能
    __HAL_AFIO_REMAP_SWJ_NOJTAG();
    HAL_PWR_EnableBkUpAccess();
    __HAL_RCC_BKP_CLK_ENABLE(); /* Enable BKP CLK enable for backup registers */
    __HAL_RCC_RTC_ENABLE();  /* Peripheral clock enable */
    HAL_NVIC_SetPriority(RTC_IRQn, 0, 0);/* RTC interrupt Init */
    HAL_NVIC_EnableIRQ(RTC_IRQn);

5、在STM32F1和STM32F4上进行实验

实验说明

（1）因为要进行复位，我们之前进行过看门狗实验，正好可以让它进行复位，看看复位标志位能不能记录。
看门狗相关文章：# 软件stm32cubeIDE下配置STM32F103的独立看门狗iwdg-学习笔记-基础样例

（2）而备份寄存器，我们需要需要完全断电和使用开发板上纽扣电池，看看断到外部电源后，会有什么情况。

（3)因为配置工程过程差不多，所以合并在一起说明了，如果对代码有疑问，可以去看代码。

1)新建工程配置

（1）基本配置：外部RCC和下载
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2）串口打印uart1

配置串口，就是为显示用的，没啥特殊要求，就直接默认了。
在这里插入图片描述

3）看门狗配置，用来造成复位

如果下图，是看门狗配置，具体为啥是8秒左右，看之前文章吧，有详细说明。
在这里插入图片描述
如下图，是计算的方式
在这里插入图片描述

4）配置备份寄存器和标志位

复位标志位其实是不用配置什么的，而备份寄存器需要配置下，通过配置RTC，配置使能，没什么特别要求，默认既可以了。
在这里插入图片描述

5）配置系统时钟

STM32F1基本是72Mhz,而STM32F4基本是168M,这块配置下就行，自己使用的时候忘记配置系统时钟了，不过也不影响。
在这里插入图片描述

6）生成代码后，加入的代码段

这里主要分为三个部分的代码段，一段是读取复位标志的，一段是备份寄存器读写的，一段是看门狗的，他们都在main.c函数里。这里为了方便，我也不分开了，直接将主要的部分放在下面。


/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
//第二�??
#include "string.h"
#include "stdint.h"

uint8_t u_buf[64];

#define printf(...)  HAL_UART_Transmit((UART_HandleTypeDef * )&huart1, (uint8_t *)u_buf,\
											sprintf((char *)u_buf,__VA_ARGS__),0x200);

/
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/


/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
IWDG_HandleTypeDef hiwdg;

RTC_HandleTypeDef hrtc;

UART_HandleTypeDef huart1;

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_IWDG_Init(void);
static void MX_RTC_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
//第三步加喂狗函数
void iwdg_feeddog(void)
{
    HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg); // feed dog
}


int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
int sum=0;
uint32_t g_nBackup_reg_value=0;
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_IWDG_Init();
  MX_RTC_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  复位标志/
//  //printf("RCC_FLAG_LSIRDY:%d \n\t",__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_LSIRDY));HAL_Delay(100);
//  printf("RCC_FLAG_PINRST:%d \n\t",__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_PINRST));HAL_Delay(100);
//  printf("RCC_FLAG_PORRST:%d \n\t",__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_PORRST));HAL_Delay(100);
//  printf("RCC_FLAG_SFTRST:%d \n\t",__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_SFTRST));HAL_Delay(100);
//  printf("RCC_FLAG_IWDGRST:%d \n\t",__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_IWDGRST));HAL_Delay(100);
//  printf("RCC_FLAG_WWDGRST:%d \n\t",__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_WWDGRST));HAL_Delay(100);
//  printf("RCC_FLAG_LPWRRST:%d \n\t",__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_LPWRRST));HAL_Delay(100);
//
//
//  __HAL_RCC_CLEAR_RESET_FLAGS();
//  printf("=========================================================");
//  printf("RCC_FLAG_PINRST:%d \n\t",__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_PINRST));HAL_Delay(100);
//  printf("RCC_FLAG_PORRST:%d \n\t",__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_PORRST));HAL_Delay(100);
//  printf("RCC_FLAG_SFTRST:%d \n\t",__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_SFTRST));HAL_Delay(100);
//  printf("RCC_FLAG_IWDGRST:%d \n\t",__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_IWDGRST));HAL_Delay(100);
//  printf("RCC_FLAG_WWDGRST:%d \n\t",__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_WWDGRST));HAL_Delay(100);
//  printf("RCC_FLAG_LPWRRST:%d \n\t",__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_LPWRRST));HAL_Delay(100);

/* 按位与在一个里
#define RCC_FLAG_LSIRDY    6
#define RCC_FLAG_PINRST    5
#define RCC_FLAG_PORRST    4
#define RCC_FLAG_SFTRST    3
#define RCC_FLAG_IWDGRST   2
#define RCC_FLAG_WWDGRST   1
#define RCC_FLAG_LPWRRST   0
  */

  //LSIRDY：内部低速振荡器就绪 (Internal low-speed oscillator ready)
  if (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_LSIRDY) != RESET)
  {
  	printf(" RCC_FLAG_LSIRDY_flag=1 ");

  }
  else
  {
	  printf(" RCC_FLAG_LSIRDY_flag=0 ");

  }
  HAL_Delay(100);
  //PINRSTF：NRST引脚复位标志 (PIN reset flag)
   if (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_PINRST) != RESET)
  {
  	printf(" RCC_FLAG_PINRST=1  ");

  }
   else
   {
 	  printf(" RCC_FLAG_PINRST=0 ");

   }
   HAL_Delay(100);
   //PORRSTF：POR/PDR 复位标志 (POR/PDR reset flag)
   if (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_PORRST) != RESET)
  {
  	printf(" RCC_FLAG_PORRST=1 ");

  }
   else
  {
	printf(" RCC_FLAG_PORRST=0 ");

  }
  HAL_Delay(100);

   //SFTRSTF：软件复位标�? (Software reset flag)
   if (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_SFTRST) != RESET)
  {
  	printf(" RCC_FLAG_SFTRST=1 ");

  }
   else
  {
	printf(" RCC_FLAG_SFTRST=0 ");

  }
  HAL_Delay(100);

  //IWDGRSTF：独立看门狗复位标志 (Independent watchdog reset flag)
   if (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_IWDGRST) != RESET) //看门狗复�?
  {
  	printf(" RCC_FLAG_IWDGRST=1 ");

  }
   else
  {
	printf(" RCC_FLAG_IWDGRST=0 ");

  }
  HAL_Delay(100);
  //WWDGRSTF：窗口看门狗复位标志 (Window watchdog reset flag)
   if (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_WWDGRST) != RESET) //看门狗复�?
  {
  	printf(" RCC_FLAG_WWDGRST=1 ");

  }
   else
  {
	printf(" RCC_FLAG_WWDGRST=0 ");

  }
  HAL_Delay(100);
   // LPWRRSTF：低功�?�复位标�? (Low-power reset flag)
   if (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_LPWRRST) != RESET) //看门狗复�?
  {
  	printf(" RCC_FLAG_LPWRRST=1 ");

  }
   else
  {
	printf(" RCC_FLAG_LPWRRST=0 ");

  }
  HAL_Delay(500);
//  __HAL_RCC_CLEAR_RESET_FLAGS();
//  printf(" =========__HAL_RCC_CLEAR_RESET_FLAGS()====== ");

  备份寄存�?/

  g_nBackup_reg_value=HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR1) ;

  printf("(1)g_nBackup_reg_value:%d  ",g_nBackup_reg_value);

  HAL_PWR_EnableBkUpAccess();
 	       // Writes a data in a RTC Backup data Register 1
  HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR1, 0x02);
 HAL_PWR_DisableBkUpAccess();


 g_nBackup_reg_value=HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR1) ;

  printf("(2)g_nBackup_reg_value:%d  ",g_nBackup_reg_value);

  printf("main start!! \t");
  HAL_Delay(1000);
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {

//	    if (HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR1) != 0xBEBE)
//	    {
//	       // Write Back Up Register 1 Data
//	       HAL_PWR_EnableBkUpAccess();
//	       // Writes a data in a RTC Backup data Register 1
//	       HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR1, 0xBEBE);
//	       HAL_PWR_DisableBkUpAccess();
//
//
//	    }
//	    else
//	    {
//	       // data register already written so turn LED3
//
//
//	    }

    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
	    sum++;
	 // printf("123456");
	  printf("sum_value:%d",sum);
	  if(sum>=3)
	  {

	  }else
	  {
		  iwdg_feeddog();
	  }


	  HAL_Delay(1000);

  }
  /* USER CODE END 3 */
}

6、实验结果展示与结论

1）结果情况1：

STM32F1和STM32F4,表现基本一致，有供电情况下，备份寄存器内写入值，可以被保存起来，完全断电后，会置为为0。如下图所示
在这里插入图片描述

2）结果情况2：

复位标志位，默认上电后，每一个复位标志位，都有自己的值，不一定一定是0，需要根据情况分析，但是F1和F4两块开发板，复位情况保持一致，如下图所示。
在这里插入图片描述
我们可以看到第一次默认上电，标志位 RCC_FLAG_PINRST 和 RCC_FLAG_PORRST 都是1
，通过手册我们可以知道，一个是复位引脚的，一个是上下电的。
在这里插入图片描述

3）结果情况3：

STM32F1和STM32F4,通过相同函数__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_LSIRDY)读取复位标志位的值是不一样的，所以采用两种形式进行打印输出。
在这里插入图片描述
如下图所示，F1中读取反馈的值是非常大的一个数，所以使用和RESET进行比较的形式输出，只要比较是不是0，我们看REST的值，发现就是判定是0和非0.
在这里插入图片描述

而在STM32F4,这个值读回来就是1或者0，就直接打印就好。

7、实际应用遇到问题-实际应用

（1）没有纽扣电池情况下，备份寄存器的值被保存下来

这块之前也说些了，实际应用过程中，因为外部连了很多设备，虽然他们都没有电池，也不给目标芯片供电，但在整个系统加持下，形成了一个类似电池的设备，让值被保持下来，而这个电池还有时灵，有时不灵，干扰测试结果。

（2）写入备份寄存器会引发其它异常

在实际使用过程中，因为带有boot，发现写入备份寄存器，导致boot跳转满，还无法升级，这块实际使用时，多测试和注意吧。

（3）带有boot的可能会清掉复位标志位

在实际使用过程中，也用了boot，所以boot在跳转前，会清除所有标志位，包括复位标志，所以实际使用时，主要不要清除复位标志位。

8、代码链接

（1）STM32F1样例代码
代码链接：https://download.csdn.net/download/qq_22146161/87744129

（1）STM32F4样例代码
代码链接：https://download.csdn.net/download/qq_22146161/87744131

9、细节部分

（1）通过hal库来看都有什么复位标志位

我们在hal库中通过一个复位标志，就能找到其它复位标志，这样也可以知道有多少个复位标志，再去查手册，知道了每个复位都会什么情况下复位。

在这里插入图片描述

（2）通过hal库来看有多少个备份寄存器可以使用

同样道理，我们可以通过一个备份寄存器，知道本系列芯片下，可以使用多少个备份寄存器，因为不同系列这个可以的数量可能是不一样的。
在这里插入图片描述

（3）要保证外部供电完全断电

如下图，所示，在调试过程中，发现备份寄存器值被保存下拉，一查才发现，j-link插着呢，电池电源和j-link都要关闭。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

（4）了解原理图也是不可少的

我们可以通过原理图，来查看，硬件有没有接电池，也就是VBAT引脚外部硬件连接情况，有没有电池给其供电。
在这里插入图片描述

10、总结

一个再小的东西，也要保持自己谦虚，谨慎对待，小心实验。

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检测蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）对于理解遗传机制、疾病发病机制和药物设计至关重要。然而，随着生物医学文献的快速增长，越来越需要自动和准确地提取PPI以促进科学知识发现。预训练语言模型，例如生成式预训练Transform…
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学历：门槛还是机会？

学历：门槛还是机会？

目录 一、学历和职业之间的关系认知 二、不同的文化和传统也会对学历带来不同的解读 三、在学习、生活及工作中学历带来的局限性 四、造成“孔乙己长衫”现象的深层次原因 五、给与学弟学妹们一点毕业就业的建议 是否应该追求高学历一直是社会上热议的话题。有人认为学历代…
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Splunk 转移数据之collect 命令

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1: 背景： 有些数据的输出结果需要很长时间，原因是查询的数据量很大，还有就是搜索的时间范围很大：一年，或者要统计过去几个月的count / 或者是比例等。 那么在这种背景下，就需要转移查询的数据结构，进行转移到另外一个index, 用另外一个新的index 进行实时展示。 下面…
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