20.1 初学者重要提示
' o0 V) ?+ W+ P# X, P c 学习本章节前,务必保证已经学习了第13,14和15章。
# }" i9 {) m4 Q! e V 注意有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的区别,本章教程的17.2.1小节有专门说明。
2 v$ V. G9 O; R- k' u$ `0 E 开发板是采用的有源蜂鸣器,需要PWM驱动,而截至本章节还没有讲到PWM,会在34章节专门为大家讲解,程序中是通过一个宏定义控制使能和关闭,所以对于初学者来说,当前阶段仅需了解到使能和关闭方法即可,后面学习到PWM章节了,再深入了解。
, I! \3 K% G, B; }3 z) t/ \( e 无源蜂鸣器的控制采用的非阻塞方式,实际项目中比较实用。4 ]6 Q$ \) W- p; J% c( I2 Y1 b
20.2 蜂鸣器硬件设计: \: |; L8 p/ T" a
蜂鸣器的硬件设计如下:4 \3 m0 y) x6 y
/ A' X/ |3 d7 j: c8 G, D
$ R3 a8 Y, F$ f
7 R2 \ }. e5 l( N3 g! r
通过这个硬件设计,有如下两点需要学习:
" i, G C2 O, ?8 @7 ] n0 K9 q9 M9 K6 S' s. ~* K9 S& S
20.2.1 蜂鸣器分类
- J; i C7 { v1 y4 b蜂鸣器主要有电磁式和电压式两种,而且都有无源蜂鸣器和有源蜂鸣器两类。开发板使用的是电磁式有源蜂鸣器,而有源和无源的区别是有源蜂鸣器内部自带振荡器,给个电压就能发声,但频率是固定的,只能发出一种声音,而无源蜂鸣器频率可控,给个方波才可以发声,并且根据不同频率发出不同的声音效果。& K8 v2 R$ ~% f1 R" w% n9 P* A9 j2 C
5 w* Z6 ]8 D- g- D" z3 ~ W
20.2.2 硬件设计$ Y% @0 u* P8 q
关于硬件驱动,这里主要有三点需要大家认识到:- O5 N8 B6 P* x
4 b' u E* n w8 m S8050TL1是NPN型三极管,这里是当开关使用,PA8输出高电平的时候三极管导通,输出低电平,三极管关闭。
* o5 [) z9 R5 a4 W 电阻R70起到限流的作用。
" t, y0 g J2 P5 w 电阻R47在这里有特别的作用,首先要普及一个知识点,这里使用的是电磁式蜂鸣器,属于感性负载,切断这种负载必须要注意,如果电流消失,电感两端的电压将急剧上升,这种感应冲击足以损坏逻辑门电路或者其它形式的负载驱动电路,为了保护这个电路,可以用一个二极管或者电阻吸收感应冲击。
8 _+ p7 n* Q+ A, y1 i D# S2 i
20.3 蜂鸣器软件驱动设计7 }; L0 ?: Y6 S3 e8 o8 d1 b
软件驱动对有源蜂鸣器和无源蜂鸣器都做了支持,默认情况下用的是有源蜂鸣器。我们使用蜂鸣器的话,大部分情况下可以配置鸣叫次数、鸣叫的时间和停止的时间。本驱动设计就是基于这种应用方式实现,基本可以满足大部分应用情况。
: I1 T5 o8 h. C' Q
& w8 v4 m- }/ d9 R! J+ w设计这个软件驱动的关键之处是如何避免采用阻塞式的实现方式,比如要实现鸣叫1秒,停止1秒,循环5次,如果是阻塞方式等待1秒执行完毕,那就时间太长了。鉴于这种情况,程序里面实现了一种非阻塞的方式,通过滴答定时器中断每10ms调用一次蜂鸣器处理函数来实现鸣叫次数、鸣叫的时间和停止的时间的更新。
$ o3 r. H9 F" _- P l+ o. n3 o5 y$ r' c2 F+ h% i. a
20.4 蜂鸣器板级支持包(bsp_beep.c)7 h7 W3 v# n s3 \" T
蜂鸣器驱动文件bsp_beep.c主要实现了如下几个API:/ j/ C- j' {; r7 r% Y, N
1 J2 k. L" c0 R7 v BEEP_InitHard0 S$ ?+ k5 W% X9 R3 o3 F* u$ L+ z
BEEP_Start
( _0 i! v5 d( ^9 c BEEP_Stop
7 ^: t6 e# n' f9 x! G Z BEEP_Pause
2 N- V% O7 r. V8 V! W BEEP_Resume
% @( f7 B, L' K$ n F: M" Z. S7 }% h BEEP_KeyTone% M6 |2 @8 e5 w! W
BEEP_Pro
( L1 b$ Y6 s/ `* r8 Z% {' t5 t% b5 ^3 M2 E
: T y+ E/ J6 O5 T+ ^( W这里我们重点讲解函数BEEP_InitHard、BEEP_Sart和BEEP_Pro。
) i; r3 }+ c, V& s% C: Q8 w/ K1 a. m
函数BEEP_Stop、BEEP_Pause和BEEP_Resume测试效果不够好,推荐直接使用BEEP_Sart即可,设置鸣叫时间、停止鸣叫时间和循环次数。而BEEP_KeyTone是基于BEEP_Start实现的,直接调用的BEEP_Start(5, 1, 1); /* 鸣叫50ms,停10ms, 1次 */
, _( Z) L6 Q0 k) k1 }" F2 [0 O" O$ S1 e8 F% |
20.4.1 宏定义设置
. a* w- T% `) ^2 s; G此文件的开头有一个宏定义选择,用户可以选择使用有源蜂鸣器或者无源蜂鸣器。$ j; |0 K% W% {" d
3 d v0 H0 O: T' K- //#define BEEP_HAVE_POWER /* 定义此行表示有源蜂鸣器,直接通过GPIO驱动, 无需PWM */
T: r- V7 N/ v% C+ O( H - O: q3 @9 U2 I; f# t
- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */! r4 k+ J" B$ Z; i3 P
9 H0 X% ~$ P# A- Z+ w! F0 y9 `# f- /* PA8 */
/ ~: i8 q; C5 ^ - #define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA5 D* o* b2 F! s( R8 z! }6 u* U
- #define GPIO_PORT_BEEP GPIOA
3 \' Z7 ]6 q3 S# N" L) \ - #define GPIO_PIN_BEEP GPIO_Pin_8
R2 L r1 D' J" K. [% p) n0 V; p; x
b/ g4 R/ k) E2 \; r# [& K- #define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */$ E( W' |( o( W. T* }' B
- #define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */; e* j7 j3 \/ T9 @* l( p
- #else /* 无源蜂鸣器 */: v; }# w) ^" v9 _# l/ @
- /* PA8 ---> TIM1_CH1 */' @; f7 f0 K. j+ N0 r {" {1 v' H
- i$ q/ d1 e9 f- /* 1500表示频率1.5KHz,5000表示50.00%的占空比 */" q x8 L( M. {3 o' l3 n
- #define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 5000);2 d' i0 P9 r1 g2 d8 m% P
1 v3 K. ]% d- j5 ]) ^# q- /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
/ p3 n3 \5 P) I" R' ]) j5 ] - #define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 0);9 c: Q+ Z5 t# V) F5 \" }
- #endif
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! }3 I! S. j+ ^7 C 使能了宏定义BEEP_HAVE_POWER就可以选择使用有源蜂鸣器,默认是无源的。4 F& i4 G& `1 j* I( @
使用无源蜂鸣器时,需要用到定时器的PWM功能,这个功能会在34章节专门讲解,这里仅需只知道配置了一个PWM来驱动蜂鸣器即可。
3 F* `& w9 n& c20.4.2 蜂鸣器结构体变量
( Q# s: S7 R- V) K! j5 g为了方便蜂鸣器的控制,专门封装了一个结构体变量:
. ?4 O8 a9 R- U/ i k7 l/ c. B. G: A6 [* e
- typedef struct _BEEP_T- V6 x# t7 x |2 r6 B( B0 I
- {. c8 X9 [& W5 }8 [. p8 R8 H
- uint8_t ucEnalbe;7 h# d) z7 u5 L( V
- uint8_t ucState;
) y5 S4 T: b7 ]( i) B$ z - uint16_t usBeepTime;
1 u2 \7 K3 b7 o9 f' E - uint16_t usStopTime;7 l, w1 b( D1 y3 [5 y# t
- uint16_t usCycle;
& @8 j+ h3 T, \2 ^" ^ - uint16_t usCount;
+ a" U8 e$ W. u7 P, j( u, G7 y2 i - uint16_t usCycleCount;, V, j( F, w7 ^- @8 c) a& O8 R& u
- uint8_t ucMute;
7 g( E; t7 D, ^ - }BEEP_T;
复制代码 ) D/ F# \* p. J! i/ W8 X
成员ucEnalbe:用于使能或者禁止蜂鸣器。
- |7 t+ _; L: u F 成员ucState:状态变量,用于蜂鸣器鸣叫和停止的区分。& }/ v5 q3 Q& i
成员usBeepTime:鸣叫时间,单位10ms。
% K: |/ G" D( a' Y2 f 成员usStopTime:停止鸣叫时间,单位10ms。
) N2 ]9 w; Y* {! H" [ 成员usCycle:鸣叫和停止的循环次数。
& E+ r( J6 N, y 成员usCount:用于鸣叫和停止时的计数。$ w5 c4 J6 B: [7 M& c( c8 r* l: ]
成员usCycleCount:用于循环次数计数。/ N7 t3 l* V: ^
成员ucMute:用于静音。: Z" F& T( M% b7 w7 X& g, ^1 J
20.4.3 函数BEEP_InitHard9 U# t7 S5 c" M$ g+ k: w
函数原型:
2 i) V0 k# z/ J+ f% X% w. I
o5 A8 `& O* G0 ]- /*
' e- e3 v+ x$ m _4 `# C0 Y - *********************************************************************************************************
2 G; O* s0 `. a. S - * 函 数 名: BEEP_InitHard
0 |1 ]( U- a! Y4 D! r3 C1 n& x' Q - * 功能说明: 初始化蜂鸣器硬件6 T6 c$ i! V$ B- V) i' y) P
- * 形 参: 无
& J8 L' T' k$ N$ b7 s - * 返 回 值: 无
. R+ x3 j, p) O/ b$ I - *********************************************************************************************************
/ z4 c x7 J. Q7 _6 K - */
. Y/ z& |( E# H1 {/ ~8 b0 u - void BEEP_InitHard(void)$ Y6 d/ J2 G7 f8 ^ u: W1 V
- {
3 Q4 c. s5 H y& k7 m - #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */$ o- H2 G$ V, t$ q1 E! [ f0 ]( B0 V
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;3 j$ C3 O1 o* q' T( j8 w7 Z
- . J# l$ S4 V3 _& H- \
- /* 打开GPIOF的时钟 */
5 B' s6 G1 G5 v7 l0 v8 x' D+ M - RCC_AHB1PeriphClockCmd(GPIO_RCC_BEEP, ENABLE);) Z- S+ S. R$ }% k, I0 E
- ( q H- M3 ^7 q6 c- g
- BEEP_DISABLE();" E" ~, V* B# I
- 8 W" F1 t0 N3 ^* B- R
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; /* 设为输出口 */
7 \, v1 H, X" D6 l( |2 r - GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; /* 设为推挽模式 */6 w- d+ X( ^+ q: t4 t
- GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; /* 上下拉电阻不使能 */
7 M; ]& A: F" l( X - GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /* IO口最大速度 */
?' \9 G2 _: K" O8 c - % d m& r# p! r2 q
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_PIN_BEEP;- Y& R; j# O. G* q& g' Y0 a
- GPIO_Init(GPIO_PORT_BEEP, &GPIO_InitStructure);' J9 o* L5 q, ^/ c, K8 ~
- #endif+ }! b3 M8 u H8 U
- ; @( G9 {/ z+ e: a
- g_tBeep.ucMute = 0; /* 关闭静音 */
8 c6 @0 l. ]/ ^5 @* ^ - }
复制代码
- u7 |5 Y6 t% }# {7 M函数描述:9 o) J: H. e$ y5 A
6 D! m1 q8 k2 R: \+ W; f( r& s( `此函数主要用于蜂鸣器的初始化,代码比较好理解。条件编译实现了一个无源蜂鸣器的初始化,配置引脚为推挽输出模式。由于V7开发板使用的无源蜂鸣器,所有没有开启宏定义BEEP_HAVE_POWER。
+ [9 a+ |% W6 @5 j9 C1 h3 ~. Z* i7 W
使用举例: @* S& T( p: N
u- e6 L6 `6 P u/ e底层驱动初始化直接在bsp.c文件的函数bsp_Init里面调用即可。
, g$ {' q- a1 \4 p+ e" F5 u/ l- k- b
20.4.4 函数BEEP_Start* }- B4 ~* M } j( ?" ~1 t& N5 Q
函数原型:
2 k" q3 m9 L8 Y/ `) F# {' _6 m9 e" o& ]3 W" r1 @
- /*
# y9 Y1 k5 H/ |' X; @- X8 l - *********************************************************************************************************/ Y7 A, K$ {; u N
- * 函 数 名: BEEP_Start m1 p6 z/ O# Y! \+ w$ |
- * 功能说明: 启动蜂鸣音。( I# ~* _3 k6 S6 _; N+ n
- * 形 参: _usBeepTime : 蜂鸣时间,单位10ms; 0 表示不鸣叫
( x9 c# R4 V, @' C" l4 F& O - * _usStopTime : 停止时间,单位10ms; 0 表示持续鸣叫% K: o/ d2 A$ ?
- * _usCycle : 鸣叫次数, 0 表示持续鸣叫1 T3 i2 l/ i/ l8 {0 K/ t
- * 返 回 值: 无% u4 `& r7 R% t$ y/ O0 l+ L1 G/ b
- *********************************************************************************************************# }* ]- u, t, ]
- */
% c4 H9 m9 l4 U4 ~* U - void BEEP_Start(uint16_t _usBeepTime, uint16_t _usStopTime, uint16_t _usCycle) ^' f; b4 ]/ Y
- {' D7 z/ ]! j2 {
- if (_usBeepTime == 0 || g_tBeep.ucMute == 1)
( r1 [. K% E7 N* i, A8 j& ]0 n5 N$ E - {
2 G) t0 R# c' z* D& D4 f - return;0 P! G, ]% } L' ^! p+ R5 I6 h
- }$ h+ V1 H/ M7 u7 w1 i7 M& [
- ) H9 o" ]! {- X5 A8 W0 @0 D
- g_tBeep.usBeepTime = _usBeepTime;
5 A' T) X2 Q, \3 x6 E/ w - g_tBeep.usStopTime = _usStopTime;
}2 K* h, f) a2 |% N4 y - g_tBeep.usCycle = _usCycle;
% N( A# N" H. Y - g_tBeep.usCount = 0;$ d! A ^& V( B" d- m
- g_tBeep.usCycleCount = 0;9 q$ N, b8 O! s: I* z$ Z2 z7 o
- g_tBeep.ucState = 0;
* u7 Q1 Q" T1 X* | - g_tBeep.ucEnalbe = 1; /* 设置完全局参数后再使能发声标志 */# C& R& `4 Q8 X! M- i
0 {/ m: k4 Q0 x5 m1 D8 c- BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */2 V( q2 `3 {+ [9 C9 T1 m
- }
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' A/ d* z# E6 g$ k. o2 V8 o函数描述:- j5 `) c4 _( O% K N
2 h( |; j) E( W" x; A7 `) h, o
此函数主要用于蜂鸣器的初始化,代码比较好理解。条件编译实现了一个无源蜂鸣器的初始化,配置引脚为推挽输出模式。由于V7开发板使用的无源蜂鸣器,所有没有开启宏定义BEEP_HAVE_POWER。
; p2 j) m* s5 h% U- i$ B% y* c# w5 {
函数参数:
9 f& t0 \/ t0 T, g# t- D/ d+ u3 l! `. n/ i+ S- D7 b4 j# p8 p/ V( C
第1个参数_usBeepTime用于设置蜂鸣时间,单位10ms,配置为0 表示不鸣叫。# n. M, h/ w5 |8 G3 j9 E* ~" a
第2个参数_usStopTime用于设置蜂鸣时间,单位10ms,配置为0 表示不鸣叫。
) p$ k/ g3 o0 X: C$ B 第3个参数_ _usCycle用于鸣叫次数,配置为0 表示持续鸣叫。
; v4 ^; }/ d+ ~. {, K使用举例:' d j! y6 j( R; j: b8 }
I7 J: R0 Y3 j调用此函数前,务必优先调用函数BEEP_InitHard进行初始化。比如要实现鸣叫50ms,停10ms, 1次,就是BEEP_Start(5, 1, 1);9 q# u3 w8 B8 ?
! `; P& W! k- N) y3 C20.4.5 函数BEEP_Pro
$ t2 L" }$ \( a- ^0 D' C函数原型:+ _/ j- ?, o! `, O" _
/ I/ |* Q/ |7 w$ j) ]
- /*
( G X: o* w# k& Y; t" i - *********************************************************************************************************) ]& m, Y2 w: Y# }3 c
- * 函 数 名: BEEP_Pro" c9 E8 L$ A& d' H. [ {
- * 功能说明: 每隔10ms调用1次该函数,用于控制蜂鸣器发声。该函数在 bsp_timer.c 中被调用。
( e+ H: X& ?- B1 ?1 A3 x - * 形 参: 无 D! S# c, w; e$ J
- * 返 回 值: 无
: l6 ]4 [* k& N+ t4 z2 V - *********************************************************************************************************. ?; ?. W4 ]5 s
- */
1 U, m; P# `- S0 P8 g b' t - void BEEP_Pro(void)
3 @' H' t2 f" u4 c0 A. F: M - {
5 G6 F$ |& @2 _" P9 ` - if ((g_tBeep.ucEnalbe == 0) || (g_tBeep.usStopTime == 0) || (g_tBeep.ucMute == 1))
; V$ {5 m' i& L - {
+ x/ E" y8 s9 I- \/ A* k - return;
, c2 j9 g$ B4 K' k$ [0 Z8 c - }
1 F$ k& d( s4 P* g. }( f# r
0 v8 a* ~. M. `2 o( ?( ^- if (g_tBeep.ucState == 0)
0 m% Q0 O* R& P. A, ^, y1 y - {
1 r* W, [6 ~ m( v" j4 }2 ^- f - if (g_tBeep.usStopTime > 0) /* 间断发声 */
G% \; q2 T% z; v8 q C& p7 \; ^ - {1 Q: {3 a* c3 O6 K/ ]2 a7 d3 K1 W
- if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usBeepTime)6 I, |& t9 k7 S+ w* p
- {+ ^+ n5 b( _1 t1 E; C
- BEEP_DISABLE(); /* 停止发声 */
* b' }" c3 i& a6 k6 a7 s0 v: q - g_tBeep.usCount = 0;: w2 K0 q6 B7 e/ ^9 T* a$ H
- g_tBeep.ucState = 1;! o/ o# X. b H1 q7 m/ J
- }
+ J- d5 I5 V/ {$ l8 K* h; F+ Q2 G7 K0 F+ B - }# ] z. i" r" A p! Y9 _
- else) h+ \: H. S, a
- {
- d1 F( J$ @" l; T4 h# d+ o: o - ; /* 不做任何处理,连续发声 */7 V# r7 }9 N/ X- X$ N2 J: C: i
- }5 k8 T' e/ H0 L1 S8 ~3 p6 E
- }
- _7 {, O: b- O; e - else if (g_tBeep.ucState == 1)
2 _/ C Q0 s) @4 L) z+ V - {
) h, k8 M( `, d4 f - if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usStopTime)
- {. v4 ` J: j; W0 H4 E& R# { - {
- v0 m) z& n. G* Q; V - /* 连续发声时,直到调用stop停止为止 */
: }) h5 _6 }$ Q$ ]' a4 x8 g - if (g_tBeep.usCycle > 0), W' |+ ]* R2 O$ v1 _3 s
- {
" Y) J4 }' t, _- n% ? - if (++g_tBeep.usCycleCount >= g_tBeep.usCycle); M2 i, X7 H- ~
- {
, {3 I! s5 t- z2 B - /* 循环次数到,停止发声 */
5 T# `% k( p& E& \& ]9 | - g_tBeep.ucEnalbe = 0;5 M! Z# C$ u( Z9 x
- }
* D# q; L! q" [9 x3 H
' z+ o, E, \" v; z- if (g_tBeep.ucEnalbe == 0)
7 _' }- l2 u3 J l - {
5 j/ Q2 h% i8 e/ b) y! P' L# ?6 m - g_tBeep.usStopTime = 0;
2 u$ g3 t/ q6 Q* }- q. f5 A - return;
J3 V8 x& N* A& a - }
% v: J% b; {1 y5 ^4 ^5 f - }
/ V! I3 ]" M! q' u# k2 U n2 d - " v' ~$ k$ [$ |& [! d2 ?* S
- g_tBeep.usCount = 0;
, N3 K" O* R* p- }$ `" z' a6 | - g_tBeep.ucState = 0;: ~" x- \0 l: m6 C! e
- 5 s- m* j: o u1 L6 W& O/ @' K' y, _
- BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */' ]% Z+ y% F0 w1 L5 U9 Y) N& ^
- }4 K& }' f5 L- C# U5 u
- }- c0 W U3 c. D/ Y! P+ q2 C
- }
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; f2 H& |6 O; Y. f; M函数描述:3 B: q; F# ` `) ~3 }( z, n
3 y V0 B1 J' Z- j$ {" H, w9 a此函数是蜂鸣器的主处理函数,用于实现鸣叫时间、停止鸣叫时间和循环次数的处理。
1 o T4 O2 `) ?5 D! \8 B7 l" Z7 F& ?! O, A. w& C8 P8 N
使用举例:
+ w& `8 l+ L ?' t; |& X9 t2 |+ J1 ^: c! {7 d+ @
调用此函数前,务必优先调用函数BEEP_InitHard进行初始化。
6 f; ^! n1 `! d4 K
; ? \) h: H* u) X, S另外,此函数需要周期性调用,每10ms调用一次。
0 A- g, F! a# p5 ?$ K- h* U! Y
$ M/ u$ j* c/ \3 X7 {5 b 如果是裸机使用,将此函数放在bsp.c文件的bsp_RunPer10ms函数里面即可,这个函数是由滴答定时器调用的,也就是说,大家要使用蜂鸣器,定时器的初始化函数bsp_InitTimer一定要调用。
: d+ x* G; l A; o1 q 如果是RTOS使用,需要开启一个10ms为周期的任务调用函数BEEP_Pro。0 [$ @7 b* o/ g- y
/ t* I7 w) f5 ?' \% a) V
20.5 蜂鸣器驱动移植和使用
7 Q9 p$ i7 S9 _' m1 L$ p按键移植步骤如下:, T# j# h' G# @7 }) f4 W
! {0 l5 ]: @0 j, g) ^ 第1步:复制bsp_beep.c,bsp_beep.h,bsp_tim_pwm.c和bsp_tim_pwm.h到自己的工程目录,并添加到工程里面。
: K/ _/ v( K( b6 }- L$ a* h8 j
3 L3 t0 o0 F6 u2 G( P3 J C S 第2步:根据自己使用的蜂鸣器驱动引脚和频率,修改下面的宏定义即可4 Z* {1 Z% ]% \7 M0 w9 k5 H
- k; a$ I6 ?; W' O* \- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */8 Q% t% ]& u+ C. g) V0 {
2 K$ a5 G' _% I. Z8 T/ S# m( j" Q+ R- /* PA8 */0 t% R, a, }9 }8 }0 m8 e* z
- #define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA
9 `6 B0 y$ X `( s: X( H0 r; t' { - #define GPIO_PORT_BEEP GPIOA4 v, t& B; [! m& d+ S: Q T I
- #define GPIO_PIN_BEEP GPIO_PIN_8" D. h0 q. |2 w, y
- / g) u$ U3 Q; I5 O7 a- y
- #define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */( Y& u" m7 d" F: ~6 r4 X, g' |
- #define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */! X* N1 r0 a5 ]/ {8 S* \- s7 f* _
- #else /* 无源蜂鸣器 */
: w* Q3 d) w0 p" t" O2 Q - /* PA0 ---> TIM5_CH1 */0 w% B5 p1 @( A3 b# \
- * w9 j2 X/ X7 f3 l w
- /* 1500表示频率1.5KHz,5000表示50.00%的占空比 */
O: \3 B- v. U5 B# w2 x. N - #define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 5000);3 B0 [1 z Z" Y8 z% ^2 m4 x
- " B* w* r$ Y9 _4 C+ c0 ~, E; ~
- /* 禁止蜂鸣器鸣叫 *// w0 o6 p. L5 y6 \) I
- #define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 0);3 J* @+ x& K2 x) i# N$ h
- #endif
复制代码
) i' B. G0 L/ A; n( n! U+ a, \ 第3步:这几个驱动文件主要用到HAL库的GPIO和TIM驱动文件,简单省事些可以添加所有HAL库.C源文件进来。
/ x9 e, B6 X; p6 k( p& c
- Y/ C; `6 v% o+ h p5 R) T: P 第4步,应用方法看本章节配套例子即可。
8 q' g% ^5 b' L9 u% f* t, b y; E+ P8 q
特别注意,别忘了每10ms调用一次按键检测函数BEEP_Pro()。
% o8 a' r' V; z0 p( S' V
; X0 o3 H" v, K& g3 b20.6 实验例程设计框架
0 l* K0 w' ^. L8 v8 t) I通过程序设计框架,让大家先对配套例程有一个全面的认识,然后再理解细节,本次实验例程的设计框架如下:
3 ~# @* V' \9 Z2 P7 a0 a- x; u2 R& s2 F8 o4 ^/ ^9 w( W$ x: o
$ z4 E4 \( P/ Q& W; p7 t3 |7 Y
) t# x! }/ X# Q+ Y- J4 s5 H 1、 第1阶段,上电启动阶段:1 H- _9 K( V9 B! s! R4 u. l
/ f! F" g4 H! ^
这部分在第14章进行了详细说明。
$ {" j" \! @# J" v( e- l* y V! f5 L3 A
2、 第2阶段,进入main函数:
2 d3 s7 [$ a5 P2 ~5 V9 [, \2 q$ P( p& @" y6 X9 S. W
第1部分,硬件初始化,主要是MPU,Cache,HAL库,系统时钟,滴答定时器,蜂鸣器等。
6 e6 C4 n% C; S 第2部分,应用程序设计部分,实现了一个蜂鸣器应用。, A4 J; B% |5 y5 o" T/ M
第3部分,蜂鸣器程序每10ms在滴答定时中断执行一次。
, ?* M0 R& U0 R* ?; o
6 x' ?# {' T( \4 U' Y# Y4 p+ k20.7 实验例程说明(MDK)
% ~) i ~) G9 K! f0 p配套例子:, R: W# ]/ s# E6 E* F9 K: S0 b
; a( F" m" I" w% w# |
V7-003_无源蜂鸣器% F+ k: B. n5 s* T0 M
3 q/ T$ O( s* ], ~% q |实验目的:
! Q1 Y F% B4 e. a' i1 s. A
- Q% h' f" G5 S学习无源蜂鸣器的控制实现。
% Q7 Q; h" d2 k. }% L" b' I1 n. s
: y1 V8 S' M% Z& h实验内容:
7 Z3 s& l6 ~% s2 A% J$ L
, E4 \( J# L/ \. V启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
+ S6 r( J4 ?$ |2 t8 x7 S9 @/ E7 K0 o" u, W+ d; t/ ]
实验操作:
, ^- r2 M4 N8 |2 O I+ c/ ]
4 Q' D# k1 [9 X$ Y9 ^$ JK1键按下,按键提示音(固定频率1.5KHz)。
) z) }1 h6 V. ^K2键按下,急促鸣叫10次。! k- C |; R! q6 ~9 z7 }. B
K3键按下,长鸣3次。
- i$ y/ b o; H5 {上电后串口打印的信息:
( `% x& [7 j% T% G' \9 r& L. U7 P8 s
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1! R6 V1 k% {! o; g1 J9 |+ a$ z
5 E- i( y( {/ S2 b6 T i2 [1 Y) M: e9 Z/ y4 R3 x! s
# i7 g# K1 v& O# }4 H程序设计:- `" L- u. S. O: O6 G$ {: ]5 s
O' r/ C/ k' O8 p" ^) B9 p 系统栈大小分配:/ }7 T* C' H. w: }0 Y
8 c# d# ]" X' b( c, l% Z- ^0 {1 f/ O
3 {' H1 N3 m) ]- q$ r9 R RAM空间用的DTCM:
1 U- @. b P, Y! b$ y R2 [- h; Z9 @2 w$ L1 J
+ f( L# N! w3 h3 ~: {+ p, @/ E" [; D, d; c8 l" j5 x
硬件外设初始化' @+ U$ w6 |" j' T3 D
$ L% G) L5 X% F3 V* K% r) }硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:& r' t5 x- {6 [/ [9 d
4 ~5 \6 C$ F& x7 ]& W6 k- /*
! O/ G0 b% Y3 `' c4 F8 \! H - *********************************************************************************************************
: O( j3 s3 f( ?* {+ d, R - * 函 数 名: bsp_Init
* A; ^, q& P( f) ^4 q9 q: P - * 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次3 n- M7 U% K# m& Y5 l, r2 M: m+ O, M
- * 形 参:无; j5 b- t* n/ ~; O
- * 返 回 值: 无9 p3 n9 I. E' [% R J8 o
- *********************************************************************************************************
' v: j: i' e g" q - */
7 F4 q: u! p1 M- S! H, x8 ~% s - void bsp_Init(void)* m. i/ s6 J9 E' |$ a# ]2 n+ [+ F
- {
& Z# p! I0 e2 |& N; b" J& w - /* 配置MPU */
6 C0 ~- O$ S, v1 u9 S3 ? - MPU_Config();
* f4 e: @* M$ w) a -
: i1 f& E1 F% y7 j - /* 使能L1 Cache */: e, `% t" r" c# m# J
- CPU_CACHE_Enable();
6 {* S, s* P$ j+ }7 u; W% q
- E r4 Y& I( ~" ?+ M6 }- /*
9 y9 O$ ]% D1 o, }: F5 L - STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:# f1 X/ e8 x8 W
- - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。! Y' k% a1 h" @; M9 X
- - 设置NVIV优先级分组为4。
h) _- z j4 A$ z0 \: ] - */
6 F) A; J6 B( s9 P- }$ i7 g2 F: u1 p" o% K - HAL_Init();. G0 ~( E+ S5 @0 ^7 f% K. m
- : U5 [5 j, G. s/ {
- /* 8 B' o6 w' [+ C. Y1 r7 p Q
- 配置系统时钟到400MHz @: {: | i+ D2 S
- - 切换使用HSE。' s# d- Z6 l8 i% L6 a6 U
- - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。' p# \9 y/ b) ]1 v
- */& J! f/ R) F2 e
- SystemClock_Config();0 ^8 y4 i8 W+ {6 Z
1 I3 Q; a) ]0 ?- /* & B- D, d+ b6 P
- Event Recorder:1 g4 O0 k; i7 B6 S$ P+ j
- - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。6 A) ]0 u, O4 I' [+ w
- - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V7开发板用户手册第xx章
K8 x, P) o8 b5 G! l. x - */ G* i0 m, C1 U E& {$ K& X: o
- #if Enable_EventRecorder == 1 ( M8 k, G* o: \1 s, W$ c' U2 M
- /* 初始化EventRecorder并开启 */
' M) z# @# r/ D9 N - EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
+ W( `- R. c( s2 g - EventRecorderStart();* A1 X9 [5 D' u! Q1 I
- #endif
" K3 O4 e& {6 F - , l/ R% d* r+ Y
- bsp_InitKey(); /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
v' _: @ ~: C8 f( c5 c - bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */8 ~1 q0 L# w! R* d5 M8 R; @
- bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */
) S$ i) Q- k( }8 w - bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ 1 J& e7 X0 w, P2 Z3 J
- bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
0 V2 w$ J/ }) _ _2 U6 y - BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */# c7 G# {3 S C4 g- W) W d& J1 v
- }
复制代码
3 y; O3 d- O/ C0 f z" Z; r' D MPU配置和Cache配置:
6 Q- u$ L1 Z7 \) t6 W
; f1 @8 o1 J8 a% c. s7 H0 c8 a8 C数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区(本例子未用到AXI SRAM)和FMC的扩展IO区。, g1 x) x" w0 C3 S
: X& l+ `+ I& y, z; s9 {- /*
* C( ^5 f4 G. t0 \* p$ y - *********************************************************************************************************- h( d" f; ~1 f) h
- * 函 数 名: MPU_Config! o" l8 X% Y8 ~: t5 l' J) o
- * 功能说明: 配置MPU) B: t4 n5 o! U2 Z# K
- * 形 参: 无( C0 ]$ w! n7 A3 T5 U7 [
- * 返 回 值: 无
5 r- a( h& f! v& q- Z - *********************************************************************************************************# ?3 {% }) o1 L" K; d. Z
- */
0 f: D+ ]' @6 j - static void MPU_Config( void )
* P3 W2 @) f o1 o3 P - {' X: J+ ?5 e& V5 L! W
- MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;$ ?$ y( p" q% F- Q' N" p
8 L; e; O: W6 x) H8 @7 Z- /* 禁止 MPU */
, z2 c# u: F' T: X/ z! C - HAL_MPU_Disable();
3 ?1 _" C' y* u0 Z# V1 ^ - $ [9 y+ {9 t$ ]' s7 A3 y9 C! k
- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
4 a" h( u' Z+ a2 S - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
- ~3 j( H, `8 Y2 ^ w; x - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;3 b4 Z, Y3 H( R+ j+ l3 g
- MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;8 U |8 D; s$ T: r
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;+ w8 y, P4 r5 h4 Y) ]# e; P. q
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
3 L! z' |" B7 j& p - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;7 [3 H: k5 O2 l4 F! F4 `" C
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
# ]! F+ n; n: a0 c7 {6 |( [4 z - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
$ M$ [9 ~5 F Q* \( g - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
3 ], Y, V1 b' P' V. i - MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;7 }, R. A, n+ q4 y2 v
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;: D* {: Q. D0 J' m8 C. h6 M/ E3 k
/ |) H) F" b. E- T7 ^- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);7 f% P; H/ o g8 I
-
" E1 x Q0 n3 c6 R -
0 w3 } N) {2 ?5 }+ k3 Z9 r - /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */# R9 R& j4 W/ v! |
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;$ Y0 n! n4 _, T
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;3 q/ c* r9 L6 I. y$ L: N
- MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
2 {" X) P7 b) C1 m h9 ^& v: g - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
" X- s9 C K* [* I/ z [ - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
% i1 [) U B$ d7 v9 q! _ - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; ; ^, K6 K" \- l7 W6 H4 m7 |
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;7 i& N2 l6 E, O! V, T
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;8 k: g2 s7 x7 t
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;# d4 I3 j5 X& H4 w
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;$ f! F+ F+ o1 D+ _; h
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
7 ` i. E; i8 j; y1 ? -
: v( A- ]" O6 z* g - HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
- T& Q, S7 L! ~ w6 N5 f - 8 P: Q. D" {/ b1 J9 I) y
- /*使能 MPU */
& C0 ?+ ]5 O! H0 i: X, ? - HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);$ z. n/ ^6 Y s! L) {/ Y/ N
- }- n7 B5 A8 ~+ P4 R$ N- f; z3 W: C
1 K; {$ K3 _1 U9 I- /*
7 X$ g1 i% N) X- `' b - *********************************************************************************************************
: B7 u# L9 p3 V) F, j. F - * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable
' M& A5 G$ P# Y1 U4 D! z0 T$ R, s - * 功能说明: 使能L1 Cache
% c5 _7 C9 |; o) u5 S; R - * 形 参: 无! K& X. q6 ~ n4 G& [8 M
- * 返 回 值: 无
6 r" U( s- J4 N; L - *********************************************************************************************************
' ~, v- l4 N' R - */
: c& r1 }$ `9 |; m% R2 H; C - static void CPU_CACHE_Enable(void)
0 h7 Q# o# ^ m - {
$ G3 y* E" n+ M* j, C - /* 使能 I-Cache */: ^( ]( B# V" p2 i
- SCB_EnableICache();
( z% @6 ]( @/ d7 A" F) L - ) p1 D7 _* T8 \! L* i, g! I# Q+ K
- /* 使能 D-Cache *// u3 U) }8 d& {
- SCB_EnableDCache();
6 G4 V7 S- j1 a - }
复制代码
, e/ u; e) m6 B# I 每10ms调用一次蜂鸣器处理:2 J; `6 A' V: U. d4 d7 D
+ [0 j$ E: [) y4 U- b! ?& B4 ~
蜂鸣器处理是在滴答定时器中断里面实现,每10ms执行一次检测。/ S! M( K; a/ r. V8 b" S
7 t4 J4 `8 n. H& @1 S" s4 ~- /*
" I1 [1 l+ j3 j - *********************************************************************************************************. q: m$ T `, A3 j! D+ ^
- * 函 数 名: bsp_RunPer10ms O; \3 z! C T+ z/ R
- * 功能说明: 该函数每隔10ms被Systick中断调用1次。详见 bsp_timer.c的定时中断服务程序。一些处理时间要求
0 Y. b+ \+ h a; _ - * 不严格的任务可以放在此函数。比如:按键扫描、蜂鸣器鸣叫控制等。/ ?3 P9 ?; e9 p7 X) U6 R* G
- * 形 参: 无
( S# Q5 i7 o7 G) `: H - * 返 回 值: 无
c# Q" o6 S8 e - *********************************************************************************************************2 R$ h. B$ i: H+ e* ^; A# @
- */
' r& c7 t/ i% U( p2 o1 Z s - void bsp_RunPer10ms(void)' E; D( P" M! c" ~
- {% ]0 l6 [7 A3 H- N, }# ?2 \: L2 V
- bsp_KeyScan10ms();) B- {" n3 n0 `
- BEEP_Pro();
, j! Y& x% {" ~* J - }
复制代码
! p9 J W% Q* C% y 主功能: _9 I5 @* s( ^
5 x, n: |: c. }
主功能的实现主要分为两部分:& W/ W: E8 I& y p" u) \+ p
2 U$ ?: @: T# i- S- [ 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
. u8 k# L6 c: A 通过按键做蜂鸣器演示。+ \; x1 c& h- {* |7 T' d* O
- /*+ j9 i! j, ?- ~# J- z# |& e+ v6 V
- *********************************************************************************************************3 n2 j! `: X9 D
- * 函 数 名: main
" K3 C8 M7 ]* ?* M( a - * 功能说明: c程序入口* P& g. \' J( R$ Q" u
- * 形 参: 无! {( X; f5 c4 Z" Z. ?3 x
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理)" [ ^& e. ]5 A! z& I! f8 k
- *********************************************************************************************************
; R) j6 Y; }! `8 r& z - */: h/ l& M9 k0 @$ E# k. G
- int main(void)
! e0 e& O; i' W+ z' u% y" G - {
- R7 g- ~. f7 z" h - uint8_t ucKeyCode; * c7 v! E2 R! z- U) P3 b) c
- uint32_t freq = 1500;4 }# s4 K$ f6 g$ g* E0 }
- 2 h9 ~: ]: s6 K% b+ r9 t
- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */2 O! c/ P, @1 P3 q( O- ^
- ; p6 s8 a! b# }, _* C3 S# }
- PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
$ `# |& A9 ~. |2 L6 L - PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */4 z- U) W6 }3 o, C; E
" v$ c% |2 w+ g0 j" ~0 t5 c, N3 B- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */2 h2 s( p' N5 [1 a; Q
- - ?. [) J$ u; h6 w& F
- printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);
2 \& u Y) B0 N& W( [( i2 W6 F/ m( u - & D T5 p+ |$ {7 V4 e
- /* 主程序大循环 */" z3 s4 |4 e# E& @# S% W1 S
- while (1)0 i7 y9 a F0 \2 V. X
- {+ c6 A& w# a( Q- H7 G" \/ X
- bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数,在 bsp.c */
0 |4 c/ _* M, g N$ p/ m* r -
7 \ g% {! B4 J% [/ R - /* 判断定时器超时时间 */; q9 @9 E) u' i8 Q
- if (bsp_CheckTimer(0))
& l0 ]. o6 c$ ?* U | - {/ d& h" p; B) `/ M+ Q0 T
- /* 每隔100ms 进来一次 */
i9 f9 t1 E A, } - bsp_LedToggle(2); 7 n) ~6 `. G8 z
- }
, @' g0 }! E8 t& Q - : F/ I9 d! v" v# D# ?
- /* 处理按键事件 */( w( s2 s l, ^, ? S5 A6 _' [
- ucKeyCode = bsp_GetKey(); e3 i: u& J6 O. e2 B. q- J
- if (ucKeyCode > 0)7 x. T- A) [/ U! P; L+ c
- {6 V0 h$ j" k) w5 U L
- /* 有键按下 */
: [8 m( o0 a5 B, Z, m# f - switch (ucKeyCode)
2 t, i& G3 O$ r- i0 |: g - {
, E! ~6 v9 i. `( \ u - case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下,提示音 */, _% {7 M) h$ v5 J
- BEEP_KeyTone();
3 N6 K5 h* Z7 p- ^' P9 C# I - printf("1按键按下,提示音(固定频率1.5KHz)\r\n"); ( V* |7 ^7 G: L7 m, b
- break;
' c* N( \( J" C% D7 y2 X - & F3 [; l$ [" R" W6 f6 }
- case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下,急促鸣叫10次*/ V) o: J% ]' n) [% P- m9 _
- BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms,停止50ms,10次*/! W: n/ x% t5 ~1 a) Y! Y
- printf("K2按键按下,急促鸣叫10次\r\n"); Y! u. K/ b: F& L5 f3 b
- break; ( H0 [% d5 Q }5 Q- z) y
- ( y2 p, K/ L4 n. Z, ]) S
- case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下,长鸣3次*/; a1 ~ k6 _6 c1 i3 {6 W$ ~' A
- BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms,停止500ms,3次*/3 N$ J" }3 n! j) S" A6 y' s/ F
- printf("K3按键按下,长鸣3次\r\n");) n! K/ |$ J: N# Z7 [$ k8 Y: v
- break;
6 L3 f) `2 c$ y& ]& ?9 [6 g( w
: _# V: w w; J+ `% |# X& ~- default:
|" P, J* b+ C3 j4 @5 B/ a - break;+ `: ]& Y& D/ A1 T& J
- }
7 A6 ?0 O2 t+ q4 C - }' V; d1 F+ P- ~0 j
- }! Z' i" E4 ]% ?
- }
复制代码 3 m2 q! m% a, c
20.8 实验例程说明(IAR)
) O4 B7 C8 \5 k1 d! `配套例子:3 `+ B' B d& x, K; I: a9 U
% [/ L" t! k# }* d: S+ n' z
V7-003_无源蜂鸣器
: ^" u& h4 g0 s8 o0 J
5 u4 o& x% b4 ~1 H' J实验目的:
( ]& M, R$ L& _1 S2 D, Y- H! H1 u" f+ U( X, K* f4 g! ^( P3 F
学习无源蜂鸣器的控制实现。" E1 U: J1 `: a5 f0 W- w d
9 x4 O+ B2 w5 M. t% l% p- j实验内容:7 i' f2 O: Z: n) P5 r: T
$ a" J/ V6 v. y- X. L: \. G; m8 v4 R启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
8 I8 P9 x( n3 R
" Z9 A8 S8 ~/ x" ]5 W实验操作:
& }: j/ u: _4 y3 J# q: K4 `" J" y1 e1 w7 |+ V, k7 ^* y
K1键按下,按键提示音(固定频率1.5KHz)。* s6 K( \& h( h( n# U: D
K2键按下,急促鸣叫10次。( B* S& R3 V, h6 A4 C
K3键按下,长鸣3次。
0 o) _* i0 f& L! _+ z7 w; g上电后串口打印的信息:2 W0 }# k4 [, e2 p. @( L; ~
/ Z ?* ~) w2 {0 e! `
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1( f) x; V4 ` o+ g* o: f8 B' v z
$ K6 d0 _( v F4 E% e5 B* \8 m% x
l: _: o2 k U. b% `
: S9 h9 [4 L+ d, W9 `+ k) X6 l; n
程序设计:" \4 U* [! v5 a$ H% V6 k! S7 t
3 {" ], f3 V: M& D$ X7 [6 Z
系统栈大小分配:! r3 Q, [' y7 h N( o3 a8 ~
; T' o6 n' [" I
: i6 |) S6 k% w8 [4 x* g# j3 g1 z5 i# e$ M6 o
RAM空间用的DTCM:
/ r( r% L; U' k! a, w& y. ^1 t0 `, R$ O4 |2 t0 G7 \; m8 Q! c) q# l
& X% F. _+ ~+ D5 g/ e7 J' }- H
8 x, t9 N5 T; A+ v 硬件外设初始化
; ~1 N5 J) k1 h3 L9 c
! ^0 K& J" n/ J$ T0 k. H硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
6 H8 q5 Z8 P+ x2 U u- j8 T3 X
/ |0 U ?, o0 n* u- K+ S6 |: a- /*1 B% |* J! i U7 E5 b% H
- *********************************************************************************************************8 w7 C+ o6 K$ |' A# u
- * 函 数 名: bsp_Init* O, x8 S9 d; x1 E
- * 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
5 F! Q: R" W$ q - * 形 参:无, L2 h8 S: ~) L* G& S; t/ y( }
- * 返 回 值: 无8 W/ V/ m" k0 x( r4 A" F' Y% v
- *********************************************************************************************************$ _* W- z+ w! ^5 `7 i. x6 \
- */7 G6 U0 }3 E5 q- L) r
- void bsp_Init(void)
9 V/ t5 m' `, A# y. w5 r( u& _1 h - {, S' S7 S% S! O& r
- /* 配置MPU */! u. ~2 h2 u s X) W
- MPU_Config();
+ ^7 Z# T* V6 G$ E4 f -
1 Z& x% E5 `/ x& k; q/ F" s, c a2 [ - /* 使能L1 Cache */
) t* X$ {/ D. U W3 S8 j" H) [ - CPU_CACHE_Enable();$ P! Q6 a, H) \# v& K" a
1 D# p2 w. U7 S- D) N9 Y- Q- /* 7 M9 @. a$ D1 e9 v# S
- STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:2 h5 G: p' l% C! i! }" V4 n% a/ c9 |
- - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
$ r; W2 N) v( s6 v5 {/ b - - 设置NVIV优先级分组为4。
) M2 d& H2 E# @! g# y& j4 U - */; ?! \9 W6 T& g9 F
- HAL_Init();) N4 e9 b- {0 H) P/ a
- ; \4 b* p0 c- q3 _8 `% t( u
- /* / ^. u' K$ R0 w* Q
- 配置系统时钟到400MHz
: g) ~$ I2 n/ O: S5 x - - 切换使用HSE。
7 J( @4 D' |2 O2 U/ w - - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
' ^( x: H, M# u: M - */
p0 p2 c+ U+ M* ~ - SystemClock_Config();7 N; g+ D. o) W: {: y1 x
- ) ]! U) n# P. b+ b
- /*
% p% V- e1 ?* v( U! f$ C, C; H - Event Recorder:% R( @) b! H& N5 e% D1 J1 @7 K5 H
- - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
' u& K# {' m. n9 G - - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V7开发板用户手册第xx章9 j$ l8 a# J3 H3 q; c1 f
- */ + D/ ]& E+ O$ a t+ K9 z {
- #if Enable_EventRecorder == 1 - p, @; ^) L7 ]& Z) s% ?6 ]
- /* 初始化EventRecorder并开启 */$ g. A$ n: v6 b8 Y
- EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
0 B: W& q( A, _) t* J& U - EventRecorderStart();
% O# l& i' z9 M1 R- i' ] - #endif
6 V) ^+ p4 p0 L+ g4 M - - Q; B/ d' K9 f( G5 N
- bsp_InitKey(); /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
* \5 K4 K! v2 E6 N - bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
. f, H; b( d, |3 V0 q$ x3 F9 S8 [ - bsp_InitUart(); /* 初始化串口 *// `" s% _1 [# i8 q- U" c
- bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ 8 E1 _8 e( }3 ]9 b2 A
- bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ ( Z8 N6 g4 r' \- z8 ~1 ?8 l
- BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */) H) H* I, q+ L ]: C* Q3 `
- }
复制代码 9 C% z# U y, W5 y ~$ E5 Y. f7 t
MPU配置和Cache配置:
" I# h# ~: W' J& V O
b. d* C- |8 w数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区(本例子未用到AXI SRAM)和FMC的扩展IO区。
3 Q# `# A* K0 n5 K$ q2 D `. J3 Z: i* c$ q: y+ |! z
- /*4 b6 G" D# p ]- D7 W' [
- *********************************************************************************************************
, F6 [, u2 d. y% R - * 函 数 名: MPU_Config, q( u, M4 X5 j
- * 功能说明: 配置MPU7 e/ A% E2 v$ C8 N+ C P" ~
- * 形 参: 无- c, G0 W" |6 E3 c5 s
- * 返 回 值: 无) @; x, O/ z! b$ G' a7 @) M6 [/ `
- *********************************************************************************************************5 ^$ x; Q7 z; \6 @
- */
+ v$ H2 S" n2 m6 x1 O" t$ d7 I/ n - static void MPU_Config( void ) B. ~$ j1 B1 v5 N+ e
- {
7 G$ y1 _+ O+ I; u# F- C - MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;; V$ M1 s+ \- z# |* f' ^
- 7 s8 q* Q" o' C# b! j3 F$ z( C
- /* 禁止 MPU */
1 a) E8 f Z! N6 ^ - HAL_MPU_Disable(); _* }7 R- j8 T, Q, y
- . Z! n+ ^5 P( T: c
- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
! ^" k2 n0 g) {; o$ ~, O - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;% @( P% Y% |+ N6 p
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
1 K/ g9 d5 D3 c9 }2 ] - MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;5 D$ q Z1 V& g
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
Y! R2 |8 K4 g3 g: ]4 T& P% ?2 f, [; R! V - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
( @/ F! j; D0 s2 ~ - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;/ y( r8 c8 c- A0 B% [9 i; D2 H7 c0 ~
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;/ M9 w4 ^$ }/ W( d- z/ [8 m1 C$ \" M
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;, M( R$ \, [6 n& s& X
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
' ]& C$ X& Q) g - MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;; \4 I* s' q, U
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
9 F* O' a! @0 f+ h; S
9 T p# P o+ V, l p; }0 L" J6 q- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
, G; w8 b( o( M1 }! f$ b -
2 s% r% B* _; d; Y: _6 B" ^8 L9 E -
( h$ ? G0 A Q2 u - /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */; G9 | Z0 U$ ]
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
" x% }$ W3 x$ J - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
) B0 X5 k* z2 |+ [$ q" ]6 J0 ? - MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; 5 P( D. `7 J* D& p9 j0 l
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;# U0 F! }* b$ S4 @! A1 M% y ^
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
% q9 b; B1 Q. a. j( ?- X# c$ Y - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
+ j, I& s$ N# K( O5 f& } - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
8 C7 f8 {! n; L - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
5 q, l4 H1 X, |! T) a* l0 t - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
/ O* _2 ] z; o1 H4 r5 w7 V - MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;- G# y2 ^6 s- B
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;( i5 O! h/ o! P8 O9 d5 [) h- E
-
1 b4 t( C" a) i' ?! O" |4 k - HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
# n3 r* q2 |& s" j: u: d - , q* M% \# m+ K4 }4 c; J
- /*使能 MPU */% Z Q$ V- B$ W. H+ b; A
- HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
; N* G: W& f, K - }
$ _9 v: ~7 N* ~: w3 \/ K - f2 a* P0 I- A2 D Y+ l
- /*
( ?0 T' C1 E# `0 e0 M- D - *********************************************************************************************************
+ z! O( E# H2 k9 ]& j, f" P - * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable
6 I2 A' ?, ?8 B7 A' S - * 功能说明: 使能L1 Cache. i7 V% x; ?: |# c7 V& B/ u
- * 形 参: 无
) v4 [% r' u, Q: J! R/ d7 K8 u - * 返 回 值: 无5 ]% r- U9 O" R
- *********************************************************************************************************: E/ O; R9 ]+ v ^( b; T4 [
- */
6 J1 \: x/ X. p& b: b2 \ - static void CPU_CACHE_Enable(void)4 n& D z# ?" ]3 E
- {
9 s+ n5 G. M' W9 N - /* 使能 I-Cache */, S: @' X( S7 X( [* _; C
- SCB_EnableICache();
$ e: Q/ a- z3 ^ O( Q
) `1 [9 E L a Z( `+ I3 E- /* 使能 D-Cache */, l; M' o. Z/ P( s& H8 Q- l8 |( Z8 l
- SCB_EnableDCache();$ Z" s. r: o9 {; j
- }
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: j2 K" F8 q. y8 q; x( I 每10ms调用一次蜂鸣器处理:
7 ]; u* H: _* B, o
# ~! w n# y& n* O. k蜂鸣器处理是在滴答定时器中断里面实现,每10ms执行一次检测。
, U# t5 J5 G/ M$ M' I
9 r, L; [ x; Y+ y& }& p; }, j- /*+ U1 V3 }$ a Q& Q% m6 f+ g* N
- *********************************************************************************************************
9 D. V! V, z$ y3 H3 i( C - * 函 数 名: bsp_RunPer10ms. T+ [- X" h: M- a# _
- * 功能说明: 该函数每隔10ms被Systick中断调用1次。详见 bsp_timer.c的定时中断服务程序。一些处理时间要求
, L( X' I: S6 g" ]+ c - * 不严格的任务可以放在此函数。比如:按键扫描、蜂鸣器鸣叫控制等。
; u3 L6 ~; `" E) F: Y2 B( C - * 形 参: 无
* J7 f/ a9 V A' Q) ~3 X - * 返 回 值: 无9 k u- x) Q! b, b8 \
- *********************************************************************************************************( V% i; b+ n6 n. \ R
- *// `- Q6 h0 q3 c6 w* t) e) o1 @
- void bsp_RunPer10ms(void)
2 i# ^* L- T6 K( U5 D6 j' S - {
' ^( S1 w i c - bsp_KeyScan10ms();! s1 K! \2 h. ]" x6 L
- BEEP_Pro();
4 u- ]! ]; G& I8 R - }
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! s3 r) S) M2 q( A5 E) y3 R 主功能:
2 b+ A- q8 N' i! ?, H; j: ~" u5 {; H( z& \' J5 c) b
主功能的实现主要分为两部分:9 _8 h8 G/ E) w8 l; I
. D7 {- x: M v# p 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。 O; _7 x* Q. Q' c+ M/ a% o( J
通过按键做蜂鸣器演示。. ~. ~, ?( b/ d- s4 U% Q
- /*
. g) S3 T' w$ c( j' z7 { - *********************************************************************************************************2 G3 N' [$ w6 H4 J
- * 函 数 名: main* @8 I* a0 I. y2 N8 `. W& N7 B# y+ X8 U1 H
- * 功能说明: c程序入口7 D: b' H0 \; d
- * 形 参: 无
6 C" |0 ~3 ~' ?3 T' M& Q+ e4 k8 l - * 返 回 值: 错误代码(无需处理)
* U0 v, H/ i* R1 o3 u - *********************************************************************************************************% j; g6 `. i' T, z" `% s
- */. n* T! }) q( M: B
- int main(void). L2 w2 `, K& j2 m
- {( U3 |5 e2 F- x1 u" W$ S
- uint8_t ucKeyCode; 9 g) ?( K$ w7 f- S
- uint32_t freq = 1500;
2 w3 T3 W* ^. W/ C6 a' h - 0 r. `# _0 s' z, ~5 A% [1 B
- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */9 p- ?% p. e, F" l' X7 v
-
, {& ]% @( e8 a8 ]% {* L8 f' L: z - PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
6 |. f0 W4 P0 f - PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */ y: p4 g7 b/ v+ [6 \; w) _6 N, O
- " N4 ?& _4 K0 O6 J9 @& T$ S
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
7 R) o1 n& ]0 x - ! b! m& w2 i: l; {
- printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);
9 w+ H3 q( T* @5 u1 V- G4 ^ -
6 n! } Q# F3 H, m - /* 主程序大循环 */: Z0 `; m3 \0 M5 L
- while (1)1 ]; B3 h# v1 k2 N
- {
1 p8 G; x$ Q* }) \ - bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数,在 bsp.c */( [; z% C. h3 F$ [ m0 t. Z% R
-
1 j6 {: d4 P, }* `) i: m - /* 判断定时器超时时间 */; q0 T; H- O# J; Y1 O. T! M
- if (bsp_CheckTimer(0))
9 [. i3 c# A' w# f - {
1 ]! ?' ~; \8 y' Q) i/ Q5 P - /* 每隔100ms 进来一次 */
! S9 C/ y8 l5 p2 m% x% f - bsp_LedToggle(2); 2 H. T9 V/ o5 L$ F+ q- T/ z/ J1 C H
- }# l* J) w, X. q2 J$ p
- * G5 f; G3 G8 ?0 d; m
- /* 处理按键事件 */+ |5 Y7 T* ~* N. V" B
- ucKeyCode = bsp_GetKey();5 G+ U( K3 Y/ p0 E
- if (ucKeyCode > 0)
) o L5 H1 c; K0 [2 X/ w9 @9 c - {6 h% |4 _6 o8 ?- |2 Q+ S( M7 L
- /* 有键按下 */6 t2 s, ]# O9 X3 g
- switch (ucKeyCode); J! O" c% K# e7 h- R
- {! w H' }. V& j0 i% @ U! M
- case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下,提示音 */0 y5 T5 ~+ T/ y1 Z) o" I: h
- BEEP_KeyTone();8 ?! p( X" c& q
- printf("1按键按下,提示音(固定频率1.5KHz)\r\n");
: ]& `- A. P: F ^4 [ - break;
0 ]& u. t( q6 c ^ - - n# E9 e. s) [/ y
- case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下,急促鸣叫10次*/5 b2 s) {* ]1 B) m L J0 I
- BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms,停止50ms,10次*/* m5 Z4 x9 D- S& a
- printf("K2按键按下,急促鸣叫10次\r\n");
& D z* H) |7 {0 D - break; 9 k) N4 K P/ c: k
- : p) n2 s9 e, B$ P* N" N9 R
- case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下,长鸣3次*/
# {6 z+ N* r0 ^2 i! |. A - BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms,停止500ms,3次*/) g1 A9 l2 j- ]4 _, _* E
- printf("K3按键按下,长鸣3次\r\n");5 u! j+ u2 ~. Q0 E& \7 P; ^
- break; 9 s9 N$ W; t7 f% J D
- 0 R7 h+ q: q' ]5 Y/ [' e! m
- default:! _- v7 L/ M( |$ [ o& b
- break;
% n+ @* P( J' ?8 a+ m7 k* O: m - }
. x1 Z2 ^! X4 {% D4 u( M: K - }" p! t' P. G6 ?( Z
- }3 d$ E- N5 H+ e+ I$ a
- }
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; O- l3 m( x! h' [20.9 总结 i( @# e( V) F7 \; f) _$ Q
本章节为大家介绍的无源蜂鸣器方案还是比较实用的,采用的非阻塞方式,实际项目中可以放心使用。
9 I6 j: R W0 R* q% C
, r5 P8 S) {- R' `3 T0 r1 E
! @3 t# k- c" J$ b4 v3 T. Q/ }+ V$ {' |3 j/ r$ Z* |
|