20.1 初学者重要提示
) z0 E5 v! ?; p/ N( m$ b' [ 学习本章节前,务必保证已经学习了第13,14和15章。
8 L( g8 h4 Q3 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。
: F$ @1 g0 v/ M, l* S 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。$ v- f( z& R, B# z6 L3 p7 ?, @ q
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。& H( ]2 i7 |. W& {& ]$ q; \
20.2 蜂鸣器硬件设计2 h. F+ O& Z( C3 R3 A
蜂鸣器的硬件设计如下:
2 l5 J7 ^9 i ~ |0 ?: |
; D# K7 ?& i8 k3 D! {, F* M# T! Z" A
( a; x+ D5 Z# m4 Q6 [4 d8 R6 B) w
通过这个硬件设计,有如下两点需要学习:
7 n, t \# H; S" n) r. ~5 v1 ?& w8 f# \; B" l" e
20.2.1 蜂鸣器分类8 E+ W" L& O2 R9 }; t
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。$ l2 E- x8 Z( c
0 u/ M; f* ]: r' n20.2.2 硬件设计( X5 b5 q* p9 l. r X2 c
关于硬件驱动,这里主要有三点需要大家认识到:( i ?+ ? I0 f) G4 y
9 J x4 T5 u/ @: T% \ 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。
& a9 d/ e, ]. J. N 电阻R70起到限流的作用。' c8 `3 q- M/ \! Q" D/ R0 Y4 e6 o! p
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。% f) ^; B% S$ g
; @* K" o+ `7 K9 }" f! H
20.3 蜂鸣器软件驱动设计
$ _4 E! a! a' M4 q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。
, z4 K- {7 r# L7 h2 j) w" j$ u3 d" c: h$ |$ }0 m! 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。* Q" U* F$ N( [ u4 {6 Q
' g8 f3 Z, z# e7 |# m20.4 蜂鸣器板级支持包(bsp_beep.c)
( o( R5 T4 B; e; O7 P蜂鸣器驱动文件bsp_beep.c主要实现了如下几个API:
4 |- K/ d. {& K& B% K% K& C, y6 f5 u, ^
BEEP_InitHard3 V" @( d; C% M$ G j
BEEP_Start
& j, h9 W, t, I1 s' i& S+ F& q BEEP_Stop
2 Z6 |1 P7 g1 s7 @+ `& K( _2 W BEEP_Pause
. p1 I2 X' W; J+ T# R# ? BEEP_Resume
+ j9 `. ]! h: ]" T1 f BEEP_KeyTone3 i& A% `) |; |) g$ \; S, n
BEEP_Pro. Z1 }, c! q/ H3 }7 ]. T
$ F! ^0 j: m4 O3 m& \9 v( o, p- P4 }8 j+ C4 U) u
这里我们重点讲解函数BEEP_InitHard、BEEP_Sart和BEEP_Pro。
0 n7 m, h( L2 f) o* X' j
0 s/ y) L+ A+ `1 H' o0 H3 D5 X1 O0 Q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 */5 Z$ ]1 I6 [3 C( v* R7 H2 W. ]
; E6 k. e; M' }# z) Q, G8 @2 E20.4.1 宏定义设置
2 \& O' X* o' l" y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。6 e2 g+ h2 x @6 w R5 m: ?0 H5 y
1 i1 x, k8 C- ^7 O: z; b0 \- //#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 */: N$ E5 ?3 E6 _# D* ?8 f/ z
- , h4 g1 c$ Q' L1 ]6 P% O
- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */
4 _" r0 z& [# k/ ]8 b - ) A+ F m- e$ ^0 _1 F9 V1 g
- /* PA8 */" F8 i6 w, ]8 I" K
- #define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA
$ O V) n1 c$ X6 ?1 T2 T - #define GPIO_PORT_BEEP GPIOA/ I7 t9 F) o: |0 a
- #define GPIO_PIN_BEEP GPIO_Pin_8; G _" k# v& g( C( r
: Q! K! z# `3 ~6 o$ f- #define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */' I, b" C2 R2 S7 L1 K
- #define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */1 ? c/ G' u) @* Z f# b+ ~: m
- #else /* 无源蜂鸣器 */$ W3 M/ A% ~) m3 G( J
- /* PA8 ---> TIM1_CH1 */! t0 H9 A: a! N- @( T6 _7 m5 A% t
- 7 E: s! @7 K8 x4 j4 I9 }: l
- /* 1500表示频率1.5KHz,5000表示50.00%的占空比 */
: a( x# n& ~3 `. k - #define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 5000);
& L$ \" j5 e1 u: E3 u
( K: Q- V. C( e+ C- /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */) O6 ^1 w; a9 m% r8 H: z) O& T' n
- #define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 0);
( Y8 u7 L) C# a/ O - #endif
复制代码 : h: s5 n1 `, [5 E
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。
5 p8 N/ Q7 V5 L 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。
' D8 K8 y1 ^* f& ?20.4.2 蜂鸣器结构体变量1 N0 Q" b' V/ u
为了方便蜂鸣器的控制,专门封装了一个结构体变量:) X/ x' q8 U7 ]' M' @
! b1 Y! @- u$ g# O/ w- {9 f- typedef struct _BEEP_T$ g/ N" `3 v4 t: Y' s; u( \ d
- {+ w, Z4 Z! O5 [' K: I+ }7 g
- uint8_t ucEnalbe; A7 B1 ^) i: [( V
- uint8_t ucState;
* v0 f8 j1 H! }$ r - uint16_t usBeepTime;' U( q, `( d$ K- F$ `, T3 n
- uint16_t usStopTime;
" U1 B5 m0 E2 B - uint16_t usCycle;9 M D0 j3 ^$ U* ^
- uint16_t usCount;
+ V) J, \2 i5 C9 O6 K, E! n - uint16_t usCycleCount;+ z# J# ?8 X' s% v3 t
- uint8_t ucMute; & l9 L) ?! T! f
- }BEEP_T;
复制代码 3 g9 @+ S- { t$ H5 Z6 a4 S
成员ucEnalbe:用于使能或者禁止蜂鸣器。
T$ z! X% j1 V! k! { 成员ucState:状态变量,用于蜂鸣器鸣叫和停止的区分。
+ n' V# { D* T0 M# ~/ X 成员usBeepTime:鸣叫时间,单位10ms。
+ |$ J$ r) D& R f; W- X, x% T. v: N 成员usStopTime:停止鸣叫时间,单位10ms。- C" O# z( k; A1 p' o3 F C* H
成员usCycle:鸣叫和停止的循环次数。
* z- E5 D: z. p4 S4 Y6 D; b 成员usCount:用于鸣叫和停止时的计数。
0 _6 o2 D, ^# \7 @( N+ T 成员usCycleCount:用于循环次数计数。
/ w5 X/ ?! I% @' h 成员ucMute:用于静音。
$ h* k- U$ ~" {" }3 \' A2 e) U3 H- M) C20.4.3 函数BEEP_InitHard! {( Z; h# G9 |! ] q' j2 }5 |
函数原型:% J9 c' ?; w& [' j: {
, \, V! L0 N1 ?* z( Y( f- /*
9 J8 G4 Z* \- P; K% }6 J; F+ G - *********************************************************************************************************
& u, t) k. Z+ |3 Z - * 函 数 名: BEEP_InitHard _- B( Z, \: }- J
- * 功能说明: 初始化蜂鸣器硬件
8 Q, `. W" {. V. \: K" i - * 形 参: 无
3 b& `0 x) w6 T" x) p' l! _ - * 返 回 值: 无
! B7 d! z# U5 b' O1 H4 u - *********************************************************************************************************
. {7 u) L' {2 p* O8 L5 \ - */6 m" P8 |+ y1 j1 U
- void BEEP_InitHard(void)
4 [4 h F9 {& d! P - {
7 ^( \/ v; Q4 S/ p - #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 *// [0 r' h6 e u$ k4 M
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
2 P( `, j4 ? F5 d6 w$ }, [ - 1 Q5 W; y% R+ f) R. {; E/ q) w
- /* 打开GPIOF的时钟 */4 J5 B n4 o5 p9 G
- RCC_AHB1PeriphClockCmd(GPIO_RCC_BEEP, ENABLE);- M5 M: {; G" M/ g; S: x* Z
6 X) t; P7 F/ l( {7 G- BEEP_DISABLE();' {/ ^! B r/ i8 j8 Z0 i6 j& }3 s( v
- A6 w; s1 V# n3 C( N' e1 N+ I- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; /* 设为输出口 */' _: D/ V0 k' J6 F+ C% D
- GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; /* 设为推挽模式 */- V+ l! Y7 U/ B% z) G& g
- GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; /* 上下拉电阻不使能 */
A% d8 I5 z5 p7 x$ g* y; e - GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /* IO口最大速度 */, O% c9 |' l: q/ W8 |6 w6 j
( p/ K5 E4 ^# d: n: ]7 n- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_PIN_BEEP;
- d) z6 M* F: g# \% N# e. _ - GPIO_Init(GPIO_PORT_BEEP, &GPIO_InitStructure);
) `; F( N) q; D) u$ l - #endif' D# `+ w4 j5 x
- ! d) w! a0 v& {% Y+ F8 X
- g_tBeep.ucMute = 0; /* 关闭静音 */3 b% W- `4 Z% C+ p; s7 r8 ]
- }
复制代码
% _1 M- F" O* E/ N) w6 V函数描述:
, n9 W8 n0 L8 h( P% ]! }) a8 M8 K
! | D$ t% L- Q; D' [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。
8 w/ o; R' _) B& B& \3 i/ ~8 j4 t6 [' T* i8 r; s7 q
使用举例:6 Z: n. y, {" n2 Q) d) g
9 o: @& B6 c. X9 ?1 _5 W% L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。/ J1 W/ T+ H: T+ @
: ]/ x$ R" J$ }20.4.4 函数BEEP_Start# u% p# Z3 t, T0 [
函数原型:
, i; {5 P$ p @6 @% [, E9 A
7 x& q8 e; j7 p5 s8 F3 V+ X- /*0 M# l) ~) z+ s4 a3 W8 @
- *********************************************************************************************************0 G( ?" t s: G
- * 函 数 名: BEEP_Start/ M2 M* D( t* @$ {+ Q
- * 功能说明: 启动蜂鸣音。
% _3 s% E' ^) M6 f$ X; Q$ S - * 形 参: _usBeepTime : 蜂鸣时间,单位10ms; 0 表示不鸣叫, h+ L, q- r/ n( q3 \ c% B3 v
- * _usStopTime : 停止时间,单位10ms; 0 表示持续鸣叫
% ?1 \7 E) ~; K# d; H7 u7 {: M# z3 J7 t - * _usCycle : 鸣叫次数, 0 表示持续鸣叫! y$ x/ _, O, D0 r8 ?' ^
- * 返 回 值: 无
; c& l6 t7 _' ]+ h7 O - *********************************************************************************************************9 c4 T/ w& R$ ~4 I1 g/ v2 ? c. i
- */ X5 l% K5 R! t% o& U1 J0 o
- void BEEP_Start(uint16_t _usBeepTime, uint16_t _usStopTime, uint16_t _usCycle)
0 h6 x0 N# q1 a, x0 w4 Q - {! r B2 X7 a% Z6 }; @. N
- if (_usBeepTime == 0 || g_tBeep.ucMute == 1)
$ n6 L9 u% `1 @( E8 `; J0 }7 N. k - {+ s0 E! j8 ~: \. {: Q
- return;6 i* T' T1 \, d4 C
- }$ b4 r4 q& \2 r6 u! E
- 4 L4 u {# {: P0 L/ l/ B
- g_tBeep.usBeepTime = _usBeepTime;
' s" \2 c/ K N' j) q5 z - g_tBeep.usStopTime = _usStopTime;
; [4 @3 F; P* i/ F; | - g_tBeep.usCycle = _usCycle;+ T1 N% f9 U( A: X/ o% X
- g_tBeep.usCount = 0;
2 t* i) o8 b+ i5 w8 K5 ]9 T - g_tBeep.usCycleCount = 0;# F& t4 x8 A5 y8 a& R
- g_tBeep.ucState = 0;. K7 M) {0 F1 r; W( c9 H9 _
- g_tBeep.ucEnalbe = 1; /* 设置完全局参数后再使能发声标志 */
' j; Q+ S3 V; P0 ^0 l
- U: ^ p; n, Q/ C" }+ _- BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */
! b# |7 ^$ P4 w% }& X - }
复制代码
6 y2 }+ r, t, n+ H' Q' b% I: A函数描述:- C) _" u. Q) s9 ?& }
1 \( t+ A. G9 W% q& Z0 G' S- f
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。
y1 U. @5 ?8 d( k+ `' D; N7 H
( Z! n4 U" z- w- g$ }- p& z函数参数:
) Y+ | m) `6 N/ C4 e
# i5 v* V' ?2 a2 ?/ Q' h 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。
6 l( h( A" s7 f7 j0 S' I' B 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。
: z0 c+ J+ {0 K- U 第3个参数_ _usCycle用于鸣叫次数,配置为0 表示持续鸣叫。2 f1 x6 p5 I, p2 ?! ]
使用举例:# y; v6 o4 b; F% A6 K" b; ]. ?
9 D- Y L/ C3 ?& L! O
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);
, }! U v/ J% `% j. x1 o, H0 r2 F4 y0 ~1 D7 x
20.4.5 函数BEEP_Pro
: b2 a" e' j H9 f6 ^4 O函数原型:
7 g6 H/ }- ]$ Z/ z4 A' L/ V) H0 X; O* ]1 S; o1 J0 J
- /*
( b# D h3 g3 R% u& O - *********************************************************************************************************
0 P6 `# D* x+ H5 M - * 函 数 名: BEEP_Pro8 D$ u( v' k; J
- * 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。. B9 j- {" u" i1 D+ w: h
- * 形 参: 无
3 V) S. D+ D- [- E: c - * 返 回 值: 无0 {$ N! U& G, ~* C/ m1 n9 \. Z* H
- *********************************************************************************************************+ t6 u5 R0 Z4 r, n6 }$ O
- */
9 b" D% W0 q* O C$ M5 e- u# o3 E5 } - void BEEP_Pro(void)
: V0 S3 u7 i' C! |5 T( d# m# n% F& ]- a4 { - {, l4 \4 @6 W/ { n; T8 ?
- if ((g_tBeep.ucEnalbe == 0) || (g_tBeep.usStopTime == 0) || (g_tBeep.ucMute == 1))5 w$ {/ U. N4 ~( R9 Y+ q! m% u8 o6 s
- {; q% ^, i$ R% O" o* ?
- return;* u( Y% U# s4 l8 f$ y# Q
- }
) `- B! |; f, P' @. c0 f - 1 T/ Z# l( k. n D3 |
- if (g_tBeep.ucState == 0): \% m% O# D! K
- {
) c0 \* J% g$ X( e, v1 V - if (g_tBeep.usStopTime > 0) /* 间断发声 */; B( r7 K B @& ? I. Y
- {
4 r: A9 ]+ i. I/ I$ i3 I" [ - if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usBeepTime)" I1 l9 q! B4 `; h' U
- {
) z" R* ]) r: O, o4 q - BEEP_DISABLE(); /* 停止发声 */8 z9 r$ F( k9 r3 O
- g_tBeep.usCount = 0;; m) N7 X' [ E( X8 ^2 F
- g_tBeep.ucState = 1;
% G* ]% D" c; y8 x0 Y - }* G5 M) \# v( g5 ^2 J
- }' ?! e7 k: V1 f7 Q
- else
. L. {5 \! F1 b' H5 ^% T - {
$ e1 m" [& k# \- D N - ; /* 不做任何处理,连续发声 */% f- m/ d; H3 L2 f
- }
+ d% N4 |( H/ \, z1 |( q; i2 } - } x" U6 _: s: C
- else if (g_tBeep.ucState == 1)
' }- I3 C2 W2 A" j0 H - {% [- [9 f5 B- f" m1 [( E( I3 @
- if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usStopTime)
7 N- f% R6 W- m0 z8 x3 @8 o - {! ?* ?# B$ k$ @* D% ^1 a
- /* 连续发声时,直到调用stop停止为止 */9 ~: t7 f9 E- n! b' O# C0 ]" u+ W
- if (g_tBeep.usCycle > 0): D& a" e9 d7 f
- {
2 F* W& M+ O* `1 |3 W) y - if (++g_tBeep.usCycleCount >= g_tBeep.usCycle)
) a! g. k& y) G4 k. f9 W8 g" g5 v I - {! _' s$ i( H1 I3 j6 u2 o) {& I
- /* 循环次数到,停止发声 */1 b# a& n0 }1 N; ^
- g_tBeep.ucEnalbe = 0;
% ?4 v0 m0 V6 R& t, T - }
1 [) l8 K) S9 t7 m y
8 q/ c0 B; ^/ o$ R, D# `7 w- if (g_tBeep.ucEnalbe == 0)
: m# [' X- p6 z: o" I5 J4 N& H. } - {
- H _4 l7 h3 M4 R: m+ r - g_tBeep.usStopTime = 0;" G# n/ G8 ~0 h: u
- return;# Q# k5 ?- r' I' M) e; D
- }
/ n+ Y/ s' f+ |; _ - }8 H0 w4 N4 m" l. w$ P
- / e: M) @) I* r# `5 [1 \
- g_tBeep.usCount = 0;9 Y2 I" F; A' D5 e6 O P E) U
- g_tBeep.ucState = 0;8 [) K$ L8 d: d& D
- , H$ w9 p. y# a/ _1 ~
- BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */" A8 L1 g0 W$ W" N# `6 T
- }" y* d3 Y- U0 O3 p
- }
+ r- J" I% P+ e0 p - }
复制代码 0 o! w( N0 n# u- @
函数描述:
. ?- D' C% G5 L; W
6 ]4 z! J9 p* |: y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。; v; w$ Q4 R; P' c* s3 Y
6 C0 h2 j5 Q" H! l& c使用举例:7 @+ C, v- n; E* r
" ^( F1 X& ^# G3 `% ~; B& v调用此函数前,务必优先调用函数BEEP_InitHard进行初始化。
: @/ I3 N3 `! {7 n9 x
0 e4 x- F9 V. T9 u: x. ]5 }) w另外,此函数需要周期性调用,每10ms调用一次。
* j! y7 t% W- Z, S: w7 A, t: Q: b' \- z
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。 T6 A9 _# i4 i3 H
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。
5 D, `. s; w4 b" u; x
) e# P7 L+ P7 g! Q2 _ I9 W+ f# c20.5 蜂鸣器驱动移植和使用
; r. f3 Y, g; z d按键移植步骤如下:% {; V9 |' m' r" x( {; V" K' T) ]- D
9 Q8 v5 G5 c7 O) ~
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。
+ ]7 f' O" P+ P, W# B) B
7 S9 l7 ]' T9 j, A4 v! R3 ~ 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
. ~: {- A" }0 O+ S$ Q* E/ H( t$ ]: z8 H: k
- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */
* L/ O4 |# n" ] - " v; l+ ]0 ?/ K; L- n- J+ R
- /* PA8 */7 }, [- Z; s3 r* \! W: n
- #define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA d. Y7 P' ?' P6 B5 K
- #define GPIO_PORT_BEEP GPIOA
. w/ v8 R3 _. b0 R - #define GPIO_PIN_BEEP GPIO_PIN_8
8 |2 Q& L& |4 b( _
' J$ ^ x w4 b$ G* [9 _7 p9 F/ q- #define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */
3 m z1 |2 |8 p7 O D - #define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */- \0 j& B# u3 s3 v- p
- #else /* 无源蜂鸣器 */. T& M- q2 J; Y O7 Y& I$ h! ?( `
- /* PA0 ---> TIM5_CH1 */0 e6 ?8 V) k2 L5 ?7 j
- 8 Z) F" I! v+ d, ~: g/ a
- /* 1500表示频率1.5KHz,5000表示50.00%的占空比 */
A% W; z7 j; n - #define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 5000);- A" Q1 C* \0 H9 e4 o* x
- - Q! S8 e" T- R5 A/ I
- /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */0 E3 N# r; ^ \2 B, J
- #define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 0);7 t$ V4 V, W9 S( c$ I
- #endif
复制代码 4 H; d% \- H- @1 s) q
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。( H$ C9 l/ a7 t! A q
6 D4 [+ o9 b) g 第4步,应用方法看本章节配套例子即可。
+ B2 F# G- Q- P, p; d; d/ ?6 ~/ ^& g+ Z' s( L- I4 t
特别注意,别忘了每10ms调用一次按键检测函数BEEP_Pro()。
4 V9 g$ Q* {' Y( E8 A
3 ?4 f V/ l6 z$ F$ E0 t; I M( n20.6 实验例程设计框架
% n! h- [' g, b5 `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:; M+ r8 u* S' T# ]# _% j9 b% F% }' L
/ E9 J2 F$ a ]. b! x
% |& i6 u1 x1 G# ?
8 J* H8 j7 |) S+ b# Z" a 1、 第1阶段,上电启动阶段:" |# a* Q# d: J5 |' W/ h5 s5 ~
( Q4 R, i5 D. C. m2 [这部分在第14章进行了详细说明。
( z9 K& f$ c3 B# N
/ {. j5 p$ g& \5 }) \% F% ] 2、 第2阶段,进入main函数:
n' _# m% a7 N/ a/ ?3 k! X
. j# _/ D+ A/ w" B# c+ m+ J4 C 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。
# i, B8 b! z; k/ I) w0 N3 v$ \. t 第2部分,应用程序设计部分,实现了一个蜂鸣器应用。8 j* s$ M( I: p; e1 Y
第3部分,蜂鸣器程序每10ms在滴答定时中断执行一次。; X2 E- o! L& _4 s5 F; P0 f
; @+ }" Z2 ]2 v8 b) G5 R/ Z2 M, I6 f20.7 实验例程说明(MDK)
4 l$ m/ \+ b6 E8 x" c }1 m8 P配套例子:# n3 a5 [4 ]( c5 C
) t# G' v G6 K* k- t lV7-003_无源蜂鸣器3 z' E8 Z- n/ W# p3 `# g
/ g i! l9 x7 u2 _" f
实验目的:
/ N7 N( a* n& {% }2 V' ?) E" I7 s' Q- E
学习无源蜂鸣器的控制实现。
/ s2 s9 n, h8 s5 i8 R f1 N/ b! k- d5 S8 ~
实验内容:+ @4 s4 Q& G3 q U. N4 w" p1 j( q
* q- ? j7 u( }. O( L+ \1 M
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。8 \! f) o1 ?- `* D8 r) P! n# }( M
" s) _/ s" R4 [8 ~0 m实验操作:
0 }9 U- o: K9 V# K8 j% A
- V( p6 a" [+ h. c9 Q4 a K1 [) {K1键按下,按键提示音(固定频率1.5KHz)。
* `* Y# \8 p0 ?7 a4 wK2键按下,急促鸣叫10次。
8 {1 {0 }! s: {K3键按下,长鸣3次。
. r; G) o5 a- ~ _上电后串口打印的信息:% M* g5 ?) A3 ?+ M+ i& U; P" D1 X
% N4 g' U. m( K- t s
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1
6 n/ @6 Z; y. c! ^* ~3 h" G
+ W7 U. b+ O. P0 @' M4 ~. h' [
( ^- f- V8 L0 v& y- u& F3 m6 [7 R0 y8 i
程序设计:& m* w' U9 h. R) b7 g
8 v2 P8 a. I. i9 m
系统栈大小分配:
9 Q/ j9 @$ ~# ~
2 g( t* M' F# y$ E" o W' X0 ?4 \& S" ?. T8 m9 m" ]0 P+ {6 B
6 X2 [& R1 a J
RAM空间用的DTCM:
, @8 P" g6 \8 Y9 q8 S# _1 X$ {; N" y# Z1 }- W
/ M; ?6 G1 \7 L( u3 u
( g6 g3 w! o, A1 z, j, k8 ~; O4 S 硬件外设初始化+ M4 x/ s2 d) p1 f9 H
9 R9 k# v: k. r! Y硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:, O8 ^( f) u% K
7 V6 h: d" y+ `9 p+ [! J5 ]3 G
- /*
8 r# w# P. [. F0 `4 r- a - *********************************************************************************************************
0 f2 ?" t; R6 y - * 函 数 名: bsp_Init
5 i! |+ u% m3 M- h! { - * 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7 I' K. q3 \% ?) Q4 }9 x
- * 形 参:无2 N9 X6 q4 I& C- X v, K9 g$ [
- * 返 回 值: 无
9 u5 E6 n _ Q2 _ - *********************************************************************************************************
+ R, J& b! B& t8 N/ k1 n - */$ H4 h& K* G! Q( l$ @. B1 e
- void bsp_Init(void)
0 Y" G4 Q' [% i& t* s5 j H - {
! z& |5 j* q L* ^ - /* 配置MPU */
" W- i% C3 s P4 |) T+ c d$ L - MPU_Config();
, ~$ \$ F0 g5 \' y# K. j+ P$ r -
& l4 M8 S' t: I! N q8 _: g( i - /* 使能L1 Cache */; A7 ~7 `- Q: O
- CPU_CACHE_Enable(); _5 T$ @+ q" S+ k/ \( d
- / S5 O1 ?6 C$ k% y! V8 x9 p/ e1 e
- /* - k; ]: o" j+ x" w7 p. j1 t6 [9 v9 c
- STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:8 N6 I6 c2 t% ]2 C$ S* h" g! V
- - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。! a4 K8 K W' R9 A. s% o4 V' Z5 K
- - 设置NVIV优先级分组为4。! e2 |1 F. H0 w
- */: p& k. ~0 q+ k3 X1 e: ^) g# i& w, u
- HAL_Init();1 p' C0 n3 I" Y7 B' l4 N J& G
; m* a+ J' Q: [5 @5 \$ s5 s- /* : u8 o: i6 f! m: U+ h- t6 i
- 配置系统时钟到400MHz7 S+ { s0 ?. Y# s3 a- n: [
- - 切换使用HSE。
: i+ t: a6 [2 J' T - - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
# e/ J' G8 |; Z" t9 Z) q - */ r3 m/ q7 Y( k# D' v6 R
- SystemClock_Config();
* E9 a- J( {' y- k3 H
7 ^3 z' t! b5 ~/ h8 f. Y- /* / Y: G/ p# T2 f( S4 `: H
- Event Recorder:
3 G2 l9 \, v" H+ t) n; g" 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。
, |, K B! O; ^$ i F( c - - 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
) v) t) r# }. D { - */
7 w) [5 F. y7 m9 z4 B1 e - #if Enable_EventRecorder == 1 ; n8 |( B2 _& F& P8 l4 F' I
- /* 初始化EventRecorder并开启 *// U/ Q; p. C5 o, @. u
- EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
4 d. O4 b# ^* K2 z0 M - EventRecorderStart();+ {# h& l1 i7 x
- #endif
& ~0 @$ Y; l) \; F0 c -
$ B/ H9 l# [2 W C# H3 }6 A. h - 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 u' m2 ^$ F* i6 E% W, |
- bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
1 g( i- @! K1 ]1 }# a - bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */; _. f% H8 n: f6 r( ^3 x( [; z* A
- bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
7 b4 l- h6 o0 g- m! J) H6 P - bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ 9 R' _) u8 C0 q+ R5 [( Y
- BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */& F$ h* x2 [( ^/ C) v
- }
复制代码 % Z f6 a3 U' i
MPU配置和Cache配置:
4 r6 E" I4 Y0 s/ D3 Z$ w4 I
4 \# Y5 L8 R6 L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。
! ]5 a5 m+ h( v8 C, M' q1 T
* I3 t7 J6 |5 x$ O3 |5 h" d- /*
J; r: y: f/ x: L - *********************************************************************************************************2 x! l! u6 |0 u5 l# [3 k/ X$ l' |
- * 函 数 名: MPU_Config
! t' M5 g: e/ g1 Q4 E - * 功能说明: 配置MPU
7 ~. W# U5 _( S, o) C5 u - * 形 参: 无
/ h, \* m& U4 ^$ _- k" f! o. C - * 返 回 值: 无! P; B$ i& ?: A6 h( x0 D. q% {
- *********************************************************************************************************( C- n' C# R+ G7 C3 B0 n7 s
- */
9 {: T0 j% J# Q( r1 N - static void MPU_Config( void ). k, B8 S3 ~( p9 S! }- @# d
- {
2 a0 e% V, O7 V - MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;6 v2 B% \4 v$ f c3 g$ S
- $ X( U* \1 T' i# o9 R
- /* 禁止 MPU */
& T9 s: H( ~. ?1 {% E. A# z t8 d - HAL_MPU_Disable();6 Y, Y( w$ @4 ~# b! o3 |
2 x0 F G. g# X3 d: \( p* }- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */+ y- [% \3 D- V M
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;$ E' k; ?# T8 z' }! M
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;9 P. o" {! g8 G1 [' [* E+ L7 N
- MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;5 x4 v0 f U% @+ J/ }9 r/ H% O' L3 }( U
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;. X$ N' q- r7 T8 H. V/ _+ M
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;" C# R* h4 Z& A% p3 X$ J
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
( ?) `" V3 T4 M7 `7 z0 ~( s. b - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
2 B1 ?' m0 d$ D8 K0 O( d: t& \ - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
5 E" }! |: j# Z* o3 S( S - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;8 L- n, {$ Z3 _$ \; k
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
; k( Y: h# ?# W* V# Q - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
& T, n4 K) F$ |5 Q2 X1 s0 [8 u* o
6 `/ h+ G/ Y1 \( a4 c3 r$ B- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
8 f% Y) t, f9 Z1 d( P - ^1 V5 R% S& F8 B8 a2 y
-
8 L4 q4 s" J* f" Y' W - /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */7 L" L/ V1 J' l8 m% w0 b
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;1 M# o* j; _6 D. O# t! m, p. N
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;7 U8 C: l: ]& |$ U! S* a# z, L
- MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; 1 ^* l, D9 i" r/ M3 }: U
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;+ r" `( U8 F, l* r1 Q$ h9 {
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;- x7 \ ]7 v& W- ]- t7 Y
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; % _' @9 \4 J, w. p/ ?; S8 x
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
v# s' c) R0 j% m. T! m - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
4 n5 U' T4 a4 o, s- _. B - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;2 p; Z- C* J9 e# F
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;& B- s, W# k2 w
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
8 A- w( L4 P3 g -
: E& ]! j" t% K4 {% O6 E - HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
1 {2 m# d% i8 q3 h! ]$ Z" @ I
9 D4 `) q4 M. t- /*使能 MPU */
$ p2 o: G2 y% B1 @9 c% q - HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
! O) Y1 Z7 S( U! ?$ H d - }
$ H! K$ ^' B7 d/ m
$ e, A |/ y0 K$ j. S; H& p0 ~; R" v- /*3 [3 r0 E! P9 F! u' _
- *********************************************************************************************************
; `2 N- k- D' r. W- s b! l - * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable) t+ V: `: \8 C- K* |
- * 功能说明: 使能L1 Cache
- L1 j0 z# q- C0 Z* q - * 形 参: 无
' o' {" W! D3 s9 W - * 返 回 值: 无4 V) e5 h+ W' j& A/ R
- *********************************************************************************************************
. ~: t' q6 l& S - */6 e$ H2 `* S+ y* f+ P( B
- static void CPU_CACHE_Enable(void)
8 g( g: F1 q% h& n+ m - {
$ K& |5 B& a0 g9 G - /* 使能 I-Cache */* w- B3 H I5 I5 @
- SCB_EnableICache();
* p4 b6 B9 {5 T1 F1 \ - / S8 r% n5 @& M& h( g
- /* 使能 D-Cache */7 A- W/ j" `; E5 }1 ~
- SCB_EnableDCache();; \( i: y) Y: z) O: v/ S0 w( m" {
- }
复制代码 8 |/ A' ?5 g4 ^/ P0 a3 K
每10ms调用一次蜂鸣器处理:
; S; }0 `( i7 y2 S
6 T) s3 L. \- E7 z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$ d4 r+ ^$ u5 r: ?
" w* W2 W1 L8 e' \' s, P- l
- /*
/ @- l( E3 H. ?& w# n: g+ {( e( r - *********************************************************************************************************
+ W0 C; z6 C/ O - * 函 数 名: bsp_RunPer10ms& F2 G$ [# k; S, c* ?
- * 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7 _3 p# d* v0 N% } y( ]
- * 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。" D% d; M, `( q9 p2 ]
- * 形 参: 无; S5 z {. @2 B$ e$ b5 J
- * 返 回 值: 无
0 V, v' b8 R i6 Y - *********************************************************************************************************
9 m3 T0 e8 f) p1 i- b& h - */3 W: S. G$ c8 l
- void bsp_RunPer10ms(void)9 r5 H% q8 B6 E. z
- {4 x' s/ |) z: ]5 `
- bsp_KeyScan10ms();
3 L# F# r6 t2 V. G* m5 ~5 `8 R - BEEP_Pro();
; g, p. Z4 T7 G( E - }
复制代码 4 [8 Y* f% [5 B) t1 U6 ?6 X
主功能:$ O- X! w6 M t8 d/ l j
, Q4 _/ b! l$ t5 ^( g4 L主功能的实现主要分为两部分:5 {. B% i( K |8 w3 H8 w
4 B* K' G( _( s3 r4 l0 d7 F 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。9 W) J% x& @$ L5 G q3 {
通过按键做蜂鸣器演示。
% J7 C9 |& A# @% }/ j- /*& F4 G* D6 u. @0 w7 i1 [
- *********************************************************************************************************
" d# u" P; A* p3 B4 \ - * 函 数 名: main' u3 p! L4 Y% q0 ~* @
- * 功能说明: c程序入口
- u/ J2 w3 i) o - * 形 参: 无$ b( j) x1 J7 X- r8 }( g; c
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理)2 M) p4 P6 F, A$ y! x+ K T$ i
- *********************************************************************************************************
% x* b1 ?& L9 D5 N: |; t - */% W# N2 E1 ~( c Y9 s1 h
- int main(void)
3 v' _$ O2 v3 w - {( l! \1 w4 X2 T4 P) `
- uint8_t ucKeyCode; 2 O# t4 h6 p7 J4 N
- uint32_t freq = 1500;' `0 z7 d# d; k3 W' d1 u
$ ]# w3 K: N2 y0 w4 f" Z1 w' M- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
" E" z% Q7 G+ J/ O* Z* { - 3 l: O0 U/ j d. L
- PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */. Y) N- E: y/ K8 l" y5 T+ E! g
- PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
4 f0 N9 }$ h3 I4 Y - # |: V! I5 U( b1 z! s1 _/ e
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
9 H3 {3 b3 D7 u- s) v$ @3 y2 g0 k6 e -
( N$ g, L( L' X - printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);
* F3 @5 I. r% e - ; D! ]# \. M8 W' C
- /* 主程序大循环 */
+ Y4 v0 m) k% z: ]$ b- [ - while (1)$ i J" T0 ]- _7 ?& s$ b9 B
- {
1 @+ i# d! m4 F - bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数,在 bsp.c */& F7 B) N' G8 @
- * @- U: ?& O4 V; h
- /* 判断定时器超时时间 */
0 O" ? z! y, z* _ - if (bsp_CheckTimer(0))
( f8 e8 @2 H; ^5 ]4 c# w8 p - {$ R% X& @( ^! h0 j! U: _1 T
- /* 每隔100ms 进来一次 */ / G; N# a& b& `' q
- bsp_LedToggle(2); + S( |$ m" _" @) \# H# e- M
- }
) ]. `+ N& Q r& Q/ d* a3 s( d4 c - 2 j' A0 p- M; r0 O
- /* 处理按键事件 */0 l' [2 g' G8 U7 U! p
- ucKeyCode = bsp_GetKey();3 H7 T& o* J! x7 x2 w
- if (ucKeyCode > 0)* R+ t7 s! v0 v8 H8 \
- {
5 O3 m' H* Q4 D: b# n+ z - /* 有键按下 */& J; I# m& J; K" U; e% z) _$ x- p8 l
- switch (ucKeyCode)2 p" E& c4 l& K; G9 T" r, d8 O
- {5 i ]4 V; ~$ A9 X1 E2 d
- case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下,提示音 */
. B4 k2 e: R& R/ {" S% W2 d4 ^ - BEEP_KeyTone();0 p" \2 t ? t" F. T8 J' l
- printf("1按键按下,提示音(固定频率1.5KHz)\r\n"); ) A5 u1 Z4 E# J" S6 Z
- break; # Q' s5 s; ^) G0 Q# Y( `) s! e
-
1 p- M5 w% v/ A" y0 } - case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下,急促鸣叫10次*/; D8 Q' U. c/ N
- BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms,停止50ms,10次*/
8 J1 C1 F( Y) p' J: A - printf("K2按键按下,急促鸣叫10次\r\n"); 5 z" o( Y% L- t
- break; 8 ^0 p3 m& I. r2 b$ Q" X) h# E
' X2 e3 j. W' \2 P3 ]2 ` P- case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下,长鸣3次*/
6 D! Z7 n2 t1 H8 Q0 S/ L: T+ s - BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms,停止500ms,3次*// T+ R& u% W. t9 S5 ?
- printf("K3按键按下,长鸣3次\r\n");
$ Z# w [7 l4 ~% [2 r* T1 s8 b- E$ M - break; 8 X- R' l) |! o0 H0 M1 {
: P- p" v% ^; h/ ?2 ^' `- default:
$ C9 ~0 N6 b) Z& S2 |: _1 \ - break;
4 }( E( C/ v/ j/ e3 P! ?& w! ]: ? - }
3 U- K9 _" T' ?" \ - }2 T# D3 k/ v% I% m1 M4 g
- }( j; ~. w& ]0 w2 z: K
- }
复制代码 % l- u6 L5 Y5 Z+ b4 r
20.8 实验例程说明(IAR): K+ W4 o4 @" B2 D1 k1 L
配套例子:
" D) w& s; j$ W+ w
" Y* y! L) s# ] b# j; r" l3 bV7-003_无源蜂鸣器7 B+ u/ T) v5 y | J, l
7 o: [8 U$ |" ^3 o实验目的:
3 |4 K& q. ]. `
7 ~' X) j2 L! L5 U3 B# q" y学习无源蜂鸣器的控制实现。
# N5 p( O3 l$ j# e
! a0 S8 i) I/ j9 x( Q/ @$ Y. a实验内容:0 u; W: H$ e# j0 ?! G6 _
# A, y6 J/ r5 n' G$ f
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
+ `/ R _6 o1 b# }, N4 o$ j" }" F; h7 x: X c: P/ T
实验操作:! i1 P V, j0 a# P6 @# y0 @0 w
$ C8 L* z; e2 g f- M5 ?K1键按下,按键提示音(固定频率1.5KHz)。( b% p: i% L. H# C! {- k
K2键按下,急促鸣叫10次。
8 x; j1 b/ E' G5 WK3键按下,长鸣3次。, {, A% w6 v; j/ i+ S& Y
上电后串口打印的信息:
( Y3 Z3 Z) r" T# e* W5 z# b* M* x9 Z0 P. u/ J
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1
' b7 }! b& j R* o4 M. a" `+ L1 q, [. l
4 s2 a5 h9 W- n
/ K' e2 L: \* K程序设计:+ ~. h& a# g# Q! c; j
' d/ d% d9 W, r$ J5 ]+ Q: L
系统栈大小分配:4 F# l5 k8 t3 q6 _0 ]( {4 ^6 e) D7 k
: P+ e( C7 e* l, ?6 a: P8 J C; p7 S3 g" W
" @1 l1 Q4 i: w9 |' {5 C
RAM空间用的DTCM:
& l& I, d; s6 G H& q) k
* J, [) i$ G& k6 I7 f: p+ o
) n! O6 \ t) Y) O; o
& V1 G0 B- O9 W% O! B" | 硬件外设初始化
* S& }' E" {3 h
5 i8 V- A7 N3 E/ T5 f硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
1 n9 i8 b! H) z. L6 V3 |
/ t' R( n6 S0 X8 }- /*
" X; U( T6 X+ ~: a: h# x - *********************************************************************************************************& }, {: t1 h+ P- z
- * 函 数 名: bsp_Init
+ Q6 e& G; I# U H& ]. o) Y6 u9 Y - * 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 k( V; Q% Y& c& Y' v3 U2 g1 d4 B: R - * 形 参:无0 l* {' A" W: r; l: o
- * 返 回 值: 无+ w' o! `2 b0 k5 A5 t% F
- *********************************************************************************************************
, I$ o! P* U/ [5 @* U7 n - *// H; V$ V5 C: d7 D3 j; z6 b
- void bsp_Init(void)- Q- p6 Q; c& ^) P
- {5 R9 G! u$ K% ~ l! d W
- /* 配置MPU */: m' ^# d( ^% P/ D
- MPU_Config();
' r7 u& ^6 [% `# I3 Q* f- | -
+ B+ ]& E" z- [2 Z, o" n+ O% T - /* 使能L1 Cache */% n& r( j$ W- u; o- B% N# @: a
- CPU_CACHE_Enable();8 I7 r; J8 c* K
- 4 |0 b5 Z( H7 E8 X# B5 x
- /*
. x) ~4 t1 X) j - STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
. n% z: c6 _0 x/ K - - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。# ~& y7 x' K" ~; Z
- - 设置NVIV优先级分组为4。# a- E+ A0 D" L2 D9 V7 Q" P: w
- */; \9 q/ q2 c) R, w1 S7 f
- HAL_Init();$ u% G* V& D. J8 F' ]
- 6 `4 Q* G# V$ ?1 o- e: {1 c- _
- /* ) t9 a8 g/ P, a: M4 U1 J; p, m" s
- 配置系统时钟到400MHz, I {& k1 e$ a
- - 切换使用HSE。
1 ^! f' t) Q) Z9 c5 [ - - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
' F" C. q0 Q) V( U - */" i0 U) S# W+ c4 d; L
- SystemClock_Config();
" h( W! }" G3 P- p. m+ w
! k* `- k! T( N d \& y+ k- /*
9 Y: o& o) l0 _! n+ m# ~% b - Event Recorder:5 Q: i' f4 c2 g. D7 ^# N R& C3 y
- - 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。
( ?5 h8 H, x3 T; s: T: j3 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. Y+ ]- p; M. B# b4 V- u
- */
; L1 V/ X f) [; Y$ d - #if Enable_EventRecorder == 1
/ Q, A3 r' k7 ~ - /* 初始化EventRecorder并开启 */5 |0 d7 K) f8 q( z# J7 u% t
- EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
2 D4 z1 ^( \8 G0 o. a6 G - EventRecorderStart();
) O( q3 B8 K9 o& b9 D/ n* } - #endif! }. Z, Z h0 c
-
2 O$ H/ ?) K% \) X0 H; i) r4 N0 L - 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 */
& [% g2 o, S* t7 u% w: m) m# n - bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */6 D( z) e j0 i& x: s. z# }; k
- bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */; L3 G: }7 S% k3 J0 ^9 l0 \: i& O
- bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
$ ]" Y& g. ^! M4 { N - bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
) R, l+ g* z5 Q8 n% d$ {# g* t - BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */
0 Q3 _$ {0 B/ |# S/ [; M! N) C - }
复制代码 $ R* P6 f2 ^1 \; G7 j
MPU配置和Cache配置:
" y/ O6 X4 A: O% O1 a; m% |: A' F4 W. K% n' L$ t5 S
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。
6 ]% j9 g* s$ Z% A G1 m- i" ~; C7 g1 F
- /*
8 n. W! ?; k' A - *********************************************************************************************************
; \ I+ e9 h' i7 l' A3 { - * 函 数 名: MPU_Config
; @& r# p8 K2 a1 ?7 U - * 功能说明: 配置MPU% _2 Q5 D0 Z) v* c3 H
- * 形 参: 无
$ C, h3 t0 ^) k" ` - * 返 回 值: 无
) j. G: K' O) C, f0 V - *********************************************************************************************************) ~1 N9 o4 d( @& f5 l
- */
1 q# y3 S" F- C3 K1 A! m. a* U - static void MPU_Config( void )
( N4 L v& n" r" O - {
5 \, j7 ]' O$ C* U - MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;6 Q" m6 h7 y' I/ U3 Y% F% o
' I9 ]- h$ Y, l$ j# Z- /* 禁止 MPU */
6 n8 s5 s' B7 p0 F8 T- M! p - HAL_MPU_Disable();; g, M, H/ ~6 |. d
- t& H& D- d- S! M3 U
- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
$ y$ h1 T. h6 M5 H - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
" ` V# i3 n; }* {; w% j! k - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
# h" I% ~1 u# I2 X# n - MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;. N! |4 `: ~8 B) V. x
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;2 @6 D5 Z, h. p% ~7 Q9 `+ B! y/ n
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
7 D! o- A+ y" r8 I0 a( g% U - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;- |* Q9 g9 ?; S$ {
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;/ x5 L$ C6 k- F" {
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;3 \2 t' |6 b( r6 B, _
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;9 x9 y |7 F4 G
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
$ w1 T% P% R% H0 ~6 X, D4 W" m - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;0 Q- c& f1 { c9 F
- # d5 _7 E0 B+ a7 d' j
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);' z4 y( d+ X. l2 Y0 |+ l
-
0 C I. C) J t& D- a - * a+ `: j2 q+ |# X: ~
- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */7 ^9 l0 J8 l5 b7 F0 U$ s. [2 o l5 _
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; a5 e. }8 J- u9 Q2 ` G8 K
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;2 S' ~ a2 O- j8 z \% k0 o" [+ m- D9 ?
- MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
2 a' Z$ _% I; ]% X) w s - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;/ j: E# H5 h I+ w% ~8 a4 Q# n
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;" V1 x: e) T' j6 z7 B% y
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
- q2 Y+ a; C9 x A! z2 c& h9 q - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
# P( n$ Y% q0 ]1 L# w" U - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
3 K7 u4 H! G, r- M# j - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;$ Z( P/ B% i, S; t
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;8 |! b9 X! @: Z6 W5 \# s2 n
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;/ j1 B, L7 m& P; B; B
-
% m0 B- h6 J# l3 o3 E* y! F - HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
1 d1 ]1 k+ Y. O; m, B ] - 7 d" g) `7 y1 { y% S9 S6 a
- /*使能 MPU */
6 K* q; S. ]# }# }; [+ f7 | - HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);9 q, _7 ^1 R7 U9 F
- }- J5 ~/ u9 [( e0 ^8 f
- . l0 C" C. a6 l- u- }* u. `- j$ c% m
- /*
9 X6 L0 I$ h: ^ - *********************************************************************************************************7 n7 `% j! ^/ u* c n
- * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable9 F6 c7 r# z0 Q4 X
- * 功能说明: 使能L1 Cache
1 [! d# S7 l" I$ m. C, N- q0 F" H - * 形 参: 无
+ }1 i2 R4 ?8 N. M - * 返 回 值: 无8 a' c1 v" o" o
- *********************************************************************************************************
) B- t0 A) E, @ - */
' P' k" V3 m' v9 }9 U d - static void CPU_CACHE_Enable(void)0 p7 J7 u5 q- x3 C9 R
- {9 k8 d7 c+ x% o, `0 X0 _2 N. O8 C
- /* 使能 I-Cache */
1 @4 _9 ]2 B7 l3 P% v - SCB_EnableICache();
`5 F2 u7 f1 E; }1 @+ u3 d- C+ M - ! x3 ]* K# h& g) m& A b& `! }
- /* 使能 D-Cache */7 _+ n6 H4 C; {+ j: l
- SCB_EnableDCache();
. C0 t$ Y* N. j& x( {3 ?3 ^ - }
复制代码
7 `# i( |/ E& _4 K6 v R 每10ms调用一次蜂鸣器处理:, e( b8 e" \& g% }% b
# j0 e; Y k1 e' K ^( i
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。& J. O- K7 n' Y! e) ^. U
7 z. l& f# _# k% v" d
- /*
2 O6 O% | m- D Y - *********************************************************************************************************) z5 t1 z9 M: C4 l: n4 i' T
- * 函 数 名: bsp_RunPer10ms
1 _4 F5 Q& e) j3 \ - * 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; o9 [- U. @0 `5 w5 _3 Z+ `- @4 i. D
- * 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。
( l2 r7 a% f* W- V8 X - * 形 参: 无
, z4 v5 c7 ~( \6 ~; w" C - * 返 回 值: 无; @( H! Z# T6 Q1 q8 ?. l% c+ T7 h7 S& j. X
- *********************************************************************************************************9 t" U& D% C9 g: Z4 D: D
- */
- B h) j8 C: P, \3 f& O% f7 s) Q - void bsp_RunPer10ms(void): u! l2 k% a+ Z& w ~3 }* a; C
- {0 m. p, }% S+ }: t% F! ]
- bsp_KeyScan10ms();9 ?9 |3 |5 ^' h$ x/ ~- W
- BEEP_Pro();
- q7 h* s8 ]4 H% @4 ?- x( |& v - }
复制代码 3 [: A7 E% i: y1 e- Q4 C& h" L
主功能:: o) R( }- Z: S/ u
" R; v' @( ?& e+ k Y
主功能的实现主要分为两部分:
k7 X, }4 i; J: r( b; ~
* `- W( ?* Q- @4 h, @9 v 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。: M; ~! g. _( e
通过按键做蜂鸣器演示。
. H) R0 U) X X/ U ^9 Y! k. S2 H- /*
% l# |1 }+ D- U( ~2 l b - *********************************************************************************************************
- j/ f: S9 r: n! u$ {$ a5 U - * 函 数 名: main
7 F+ n, M0 M3 r9 h& F - * 功能说明: c程序入口4 Y9 t) i( a+ w; i2 x: t( [9 p! P
- * 形 参: 无
1 }7 \- k' Y& n) ~: W - * 返 回 值: 错误代码(无需处理)
9 Y6 u% |8 S, E% A5 U+ U - *********************************************************************************************************
9 p6 n, V) U6 ?! I+ L. x+ p" S - */
( P' u' e# h% V4 ^ - int main(void)
& h! a9 i! q9 J: \ - {
) n8 T6 o4 y0 A, }8 t* A - uint8_t ucKeyCode;
9 z) A( x% w; E3 F - uint32_t freq = 1500;- U& { n9 o2 H" [, L4 f
- 3 Q% l" R k& s* i
- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
- l6 h! c# N f/ w' [ - ! e M# m7 F' e& T( V, k
- PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
6 u5 }2 V N8 n0 B5 G6 k7 M - PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
# U' g8 d- V: n3 F
* a- r0 a& t3 b- U& H# @- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */- U% m& m: W/ @/ A# f
- 6 I1 i7 _2 c; [; s
- printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);0 N" H( r0 H9 j; ?
-
+ P7 `9 Q9 q, g - /* 主程序大循环 */
4 E5 L) b) T- E/ ^1 l7 b; ] - while (1)2 X* ?* Y: _6 q, Z4 M" ?% u
- {7 I8 }% j* x4 w! i# r
- bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数,在 bsp.c */
7 |1 F! \7 ?0 t) N& ^3 x% ^ -
: H3 T% v# J% d$ j+ k - /* 判断定时器超时时间 */. s' G& F; E1 L- M6 H! V, r4 b# b
- if (bsp_CheckTimer(0))
3 ^* Z' u+ S7 ? - {
( p. s* U6 O( e: A1 m - /* 每隔100ms 进来一次 */
; Q' O9 m& T6 c# N - bsp_LedToggle(2); - g0 ?5 a2 m3 {+ M7 W! Q/ a4 @
- }* E! o" p: \" c. _& J( x$ ^
-
: p1 x2 r' i" [ - /* 处理按键事件 */
; ], i% q% g; a/ t5 H6 K' F - ucKeyCode = bsp_GetKey();( o, [3 Z' {* L+ \# A/ Y8 ~
- if (ucKeyCode > 0)
# Z1 n7 k1 s( H. h - {
, K8 f. X5 o* Z5 W# X8 s/ c& v - /* 有键按下 */
% I: [% [# m) H! \( i - switch (ucKeyCode)
8 s! Y5 \# h! b. B$ H5 a - {1 M+ j9 b9 I/ U1 n, f4 K$ V9 e: G5 w9 `
- case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下,提示音 */2 D/ t% U$ s3 T2 {
- BEEP_KeyTone();* l4 L1 F# ?0 c8 _! \$ D! @
- printf("1按键按下,提示音(固定频率1.5KHz)\r\n"); . ?; @6 I9 a% k5 m- d
- break;
8 X$ C! y8 ^: l$ e$ H, Y -
9 D9 P( G1 K! O/ k - case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下,急促鸣叫10次*/, O; ]$ B4 k! S$ X( S, L0 y$ I
- BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms,停止50ms,10次*/; X* W/ @. `0 @2 t E0 O
- printf("K2按键按下,急促鸣叫10次\r\n");
O9 ] g' ?" J4 d3 d - break; 4 Y D8 f* i# w2 O5 z+ c
# S! U8 V$ D$ u/ @) Q# V4 V- case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下,长鸣3次*/
0 l! i0 O5 y e' S8 w - BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms,停止500ms,3次*/, N+ f, Z0 H- i1 A6 Z- K6 Q
- printf("K3按键按下,长鸣3次\r\n");5 M4 u1 M+ b1 f1 J5 A
- break;
& g' |1 O# ~. G
; |1 O ~8 p% b! v- N- default:0 \) ^5 A. g" d4 p/ ]6 S
- break;! p" I5 }: \8 d) [+ J; z, l
- }8 M4 s- e& f5 Z8 b. C* g9 s! k
- }1 K, x+ N0 C s1 Z6 u
- }# |0 j* {- c, H! r
- }
复制代码
6 Z# \1 Y. E" s9 `: J20.9 总结
/ Y/ ? I* b8 i$ Z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。
' w' ?* [! k& l3 Y n Q: W* { {' W& i1 _1 ]# T* F# P+ C
2 s( `0 Y# S9 I9 {- N
0 F2 z" p/ f& T( x# J, T$ R: @ |