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前言：很多的嵌入式設備使用過程中，當系統掉電時，往往需要把一些用戶設置的參數保存起來，或者是將掉電前的一些狀態信息保存，或者是統計系統重啓次數。保存這些動態信息其實有很多種方法，第一種：在系統掉電前保存到片內flash，但是對flash的讀寫是按頁操作，對於保存一些少量的數據來說並不合算。第二種：在系統掉電前保存在片外的EEPROM，可以根據需要選用合適的EEPROM存儲的大小，但這樣需要增加額外電路，增加成本。第三種：利用片內的備份寄存器裏的後備數據寄存器存儲。對於一些中、小型容量產品來說，有10個16位的數據後備寄存器。與前兩種不同，它需要將引腳接上電池，否則數據會丟失。下面對備份寄存器深入瞭解。
1.備份寄存器的特性
● 20字節數據後備寄存器(中容量和小容量產品)，或84字節數據後備寄存器(大容量和互聯型產品)
● 用來管理防侵入檢測並具有中斷功能的狀態/控制寄存器
● 用來存儲RTC校驗值的校驗寄存器。
● 在PC13引腳(當該引腳不用於侵入檢測時)上輸出RTC校準時鐘，RTC鬧鐘脈衝或者秒脈衝
備份寄存器在後備供電區域裏，當電源被切斷，他們仍然由維持供電。當系統在待機模式下被喚醒，或系統復位或電源復位時，他們也不會被複位。下面主要介紹入侵檢測和數據後備寄存器的應用，關於RTC部分單獨一篇介紹。備份寄存器之所以與RTC有關，是因爲RTC在電源切斷後也是需要保持計數。
2.侵入檢測功能
當TAMPER引腳（即PC.13）上的信號從0變成1或者從1變成0(取決於備份控制寄存器BKP_CR的TPAL位)，會產生一個侵入檢測事件（即使切斷）。侵入檢測事件將所有數據備份寄存器內容清除。
然而爲了避免丟失侵入事件，侵入檢測信號是邊沿檢測的信號與侵入檢測允許位的邏輯與，從而在侵入檢測引腳被允許前發生的侵入事件也可以被檢測到。
● 當TPAL=0時（高電平有效）：如果在啓動侵入檢測TAMPER引腳前(通過設置TPE位)該引腳已經爲高電平，一旦啓動侵入檢測功能，則會產生一個額外的侵入事件(儘管在TPE位置’1’後並沒有出現上升沿)。
● 當TPAL=1時（低電平有效）：如果在啓動侵入檢測引腳TAMPER前(通過設置TPE位)該引腳已經爲低電平，一旦啓動侵入檢測功能，則會產生一個額外的侵入事件(儘管在TPE位置’1’後並沒有出現下降沿)。
注意：對TAMPER引腳的檢測，可以是邊沿觸發（上升沿、下降沿），也可以是電平觸發，後者需要啓用中斷配合，下面會講解。產生侵入事件會將備份寄存器復位，產生事件的同時也可以通過軟件使能中斷，進入一個侵入檢測中斷TAMPER_IRQHandler。當然中斷不使能，事件仍然會發生。
3.代碼設計
涉及到的寄存器不逐一介紹，下面通過標準庫裏的函數進行開發。如果需要直接操作寄存器可以打開相應庫函數的定義，函數裏面也是執行寄存器的操作，將其內容複製出來即可。
#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輸出調試信息
NVIC_Configuration();//配置串口接收中斷的優先級
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//使能電源管理單元的時鐘
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);//使能後備寄存器訪問
BKP_TamperPinCmd(DISABLE); //先關閉侵入檢測引腳
BKP_ITConfig(DISABLE); //關閉侵入中斷
BKP_TamperPinLevelConfig(BKP_TamperPinLevel_Low); //設置檢測引腳低電平有效
BKP_ClearFlag(); //清除侵入檢測事件
TAMPER_ITConfig();//配置中斷優先級並打開侵入中斷，不需要進入中斷可以註釋掉這句，並不影響侵入事件的發生
BKP_TamperPinCmd(ENABLE);//開啓侵入檢測引腳
#if 0 //調試方法一
printf("上電讀取BKP數據：\r\n");
for(i=0x0004;i<=0x0028;i+=4){ // baseaddr：0x0004~0x0028 共10個16位的數據後備寄存器
printf("%c ",BKP_ReadBackupRegister(i));
}
printf("\r\n");
printf("往BKP寫入數據：\r\n");
ch='a';
for(i=0x0004;i<=0x0028;i+=4){
BKP_WriteBackupRegister(i,ch++);
printf("%c ",BKP_ReadBackupRegister(i));
}
printf("\r\n");
#else //調試方法二
i=BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1);
printf("上電次數%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);//初始化侵入中斷的優先級
BKP_ITConfig(ENABLE);//使能侵入中斷
}
void USART1_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
//配置串口1（USART1）時鐘
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;//一般設置爲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);//開啓中斷
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口
USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
}
int fputc(int ch, FILE *f)//重寫標準庫的fputc函數
{
//將Printf內容發往串口
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("觸發侵入中斷\r\n");
BKP_ClearITPendingBit();//清除侵入檢測中斷
BKP_ClearFlag();//清除侵入檢測事件
//如果將下面兩句執行，那麼就變成電平觸發，導致的現象：若PC.13引腳保持有效電平，則系統會反覆進入中斷
//BKP_TamperPinCmd(DISABLE);
//BKP_TamperPinCmd(ENABLE);
}
}
首先需要準備兩個獨立的電源，將板子的和PC.13（侵入檢測引腳）接到一個電源（因爲我的板子沒有電池），將接到另一個電源，並且將兩個電源共地。並串口1接到電腦，利用電腦上位機顯示調試打印信息。
其次，編譯下載程序，打開串口助手，按下板子的復位鍵（我這裏按了四次），也可以切斷再上電反覆四次，如下圖：
可看出，不管系統復位還是掉電，上電次數得到了記錄。下面將PC.13引腳從高電平且換到低電平（產生一個侵入信號），再進行系統復位或重新上電（我這裏按了兩次復位）：
可看出，侵入事件發生後，備份寄存器裏的數據被複位。當掉電時，PC.13引腳仍然在檢測，若出現下降沿，備份寄存器也會進行復位，這個可以自行驗證。還有上面提到的電平觸發，也可以自行驗證。我自己驗證過，這裏不做贅述。
<<書中有路勤爲徑，學海無涯苦作舟。———韓愈>>