20.1 初学者重要提示3 q$ |3 \0 G9 c+ d0 k. z$ Q) B/ p
学习本章节前,务必保证已经学习了第13,14和15章。" |+ r7 g, I/ Q3 |, p9 V; f% S) k6 i
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。
, L ]5 ?2 f& [, |- C# w3 k 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。! H& |9 D0 c' h/ o4 X6 C0 t
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。& v8 l) Q4 N1 I8 {$ y8 v
20.2 蜂鸣器硬件设计; a0 \3 i* F7 y1 _
蜂鸣器的硬件设计如下:
5 w; Q3 X& o5 J+ i- p! ?- m, e2 P) b7 T
2 t, w/ |( W5 C& g
y$ {# y2 h( }0 w通过这个硬件设计,有如下两点需要学习:
# H' C# X7 M ~2 d
2 y5 o. g4 H5 v) R20.2.1 蜂鸣器分类
- T1 d O+ c, U ^9 _8 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。2 B. k p X* J3 e4 ]) I1 c
! i/ ]$ u% j9 D7 D8 ^- ~20.2.2 硬件设计8 e$ [- I3 n8 g) K
关于硬件驱动,这里主要有三点需要大家认识到:$ r# w8 U* u* o
% L4 D2 t1 U3 F+ G+ }
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。
/ C8 E0 m, X9 M+ X/ m3 y 电阻R70起到限流的作用。
1 N% W2 U( ~* Z 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。
5 \7 s2 _: m; `9 s. N' r9 M
* G3 S1 Z! y5 A- A. Z! }0 z20.3 蜂鸣器软件驱动设计
9 s/ }" I1 t4 t/ T$ n1 }, o4 I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。
1 w' p* A( A! m9 v- M5 i$ `0 C8 j: G t
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。+ A$ t! e2 S% W' x
! o6 n& W T3 J* X4 O20.4 蜂鸣器板级支持包(bsp_beep.c)1 W+ f4 _; _, R( S- P) D5 e6 C
蜂鸣器驱动文件bsp_beep.c主要实现了如下几个API:
[ u, |" v2 q% |, X! g$ t6 ?. P! d0 @& i/ y; ~" C
BEEP_InitHard
# F# Y) }6 b i1 ?& T BEEP_Start
( W( i8 e& e e+ y! W% j6 V1 \ BEEP_Stop
4 e. O- W7 {7 w5 `) t6 |1 T' b BEEP_Pause7 P# P# t' R$ N; @% {
BEEP_Resume. n+ s9 A/ e) O8 o, Q- Y
BEEP_KeyTone
2 G3 G1 t4 L& o9 G/ B! Y' ~ BEEP_Pro9 Q7 ~. g( v8 I1 C* X- e6 A) q
. e$ y+ N* w2 A$ ^4 {1 S
9 J. a" a( m" q6 g0 R: ~) E这里我们重点讲解函数BEEP_InitHard、BEEP_Sart和BEEP_Pro。( u# b, V4 \9 }( }4 D8 M
8 z) W1 r! V- Q3 g; {, }8 x, X6 _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 */3 ~4 V1 g- }& k! G
2 [0 a% O! l& A% H3 w ?' c7 G8 T7 {' Z
20.4.1 宏定义设置2 U9 t; v4 k' c! t! t: d7 [4 K; `
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 s7 H9 P0 O: t$ W
& b5 s$ [5 ~: b, Q- //#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 */
" I; q5 P' B* r* q4 T5 E - " a2 L% G5 }* G7 e
- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */
# O+ E3 U1 P0 \: g( W7 c
+ v3 W- A% }: y* ^6 i2 w1 O- /* PA8 */: \$ u; L6 y2 K' S
- #define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA3 K4 x$ C8 f/ \" {
- #define GPIO_PORT_BEEP GPIOA
% s- E0 L8 X5 c* i3 V* V - #define GPIO_PIN_BEEP GPIO_Pin_8
+ h+ q8 Z V9 }) I* t" j1 Y# c% U - 2 L l* W# m# G# L" K
- #define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */
9 I. Q% a2 G: G$ E2 f+ y5 l - #define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
$ x+ B3 \4 `# `# P' Y% P' Q - #else /* 无源蜂鸣器 */
( Z' o9 G# k7 `$ t7 j - /* PA8 ---> TIM1_CH1 */
, }& N8 q& r' V - ' S* b# j3 F* _ _
- /* 1500表示频率1.5KHz,5000表示50.00%的占空比 */5 K5 P( C5 A6 ^( Y7 H5 c4 V
- #define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 5000);6 ]' j1 v! m! A' ~# }; p* f( d
! i7 \* T' d2 B/ Z- K; H/ Y- /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */: f$ P# X; N: N% o) X
- #define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 0);
" {1 S' ~+ o, h+ [# `4 V% G& s1 X6 | - #endif
复制代码 ! E( x* _! w3 ^) Y
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。: b7 `/ L6 c# w3 t ?8 A" h
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。
4 z A# [0 o1 h4 f4 {20.4.2 蜂鸣器结构体变量! G3 L2 u3 A+ g
为了方便蜂鸣器的控制,专门封装了一个结构体变量:, }; Q4 e; I5 v1 i" |8 |8 l
: y, g# Z+ {$ l/ o/ a/ u2 d9 z+ ]! ?9 ~
- typedef struct _BEEP_T+ p+ c4 z* I$ o; d# R
- {
5 r% O0 e* P! C$ I - uint8_t ucEnalbe;8 g5 U4 A: X3 k) `
- uint8_t ucState;
( X L7 ^5 g5 |7 U - uint16_t usBeepTime;$ y$ ~9 t. ~- K& Z0 A9 y
- uint16_t usStopTime;3 R8 L! o0 y) P3 x1 Y; G
- uint16_t usCycle;
6 A' K, M9 s$ P3 h - uint16_t usCount;
4 v& p, W9 p2 d% r& J - uint16_t usCycleCount;
9 t3 N+ E: t T8 y& U# `0 ~ - uint8_t ucMute; / Y% w8 g7 Q6 N
- }BEEP_T;
复制代码
1 Q# N# r9 _0 {6 H6 ~5 O6 Z 成员ucEnalbe:用于使能或者禁止蜂鸣器。
4 l. n' s" M4 P 成员ucState:状态变量,用于蜂鸣器鸣叫和停止的区分。
# ^# [+ A7 ~9 J8 t) G 成员usBeepTime:鸣叫时间,单位10ms。! x S# R5 G2 T3 ^' |
成员usStopTime:停止鸣叫时间,单位10ms。; h/ N6 d$ ?9 n7 V9 G7 Z2 j7 P+ C
成员usCycle:鸣叫和停止的循环次数。
: Q, s! u4 I6 O% ]7 q 成员usCount:用于鸣叫和停止时的计数。
, s: S4 {4 g8 I/ b- P) C 成员usCycleCount:用于循环次数计数。
( t2 Y# K/ K5 \- Z 成员ucMute:用于静音。
4 X+ p$ q3 e, l! t; ?/ c& F& d8 |20.4.3 函数BEEP_InitHard
- U9 H8 h: o- e# X$ [函数原型:
7 T# t3 J1 D% C$ O* K8 K' N8 @3 l7 X5 N) I% X% q; H' y
- /*/ z' l' n6 W5 @; c9 l
- *********************************************************************************************************
; y7 v& m1 I w" G - * 函 数 名: BEEP_InitHard
1 p$ i1 v( X0 Y; O( k" R+ N - * 功能说明: 初始化蜂鸣器硬件* N' r3 c" ?* }8 P1 [" L; K
- * 形 参: 无( Q& e. a. J: g6 G5 m7 M \8 y
- * 返 回 值: 无$ X( g' |3 X- b& l! d
- *********************************************************************************************************+ B3 e: W/ y1 C
- */
3 A* u4 v q" { - void BEEP_InitHard(void)6 F# F4 y" A- l7 S# X( R
- {: h5 O# F& R6 Y( J* U# |4 v4 M% G
- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */% C# b: O* ?2 v7 [& c' U
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
& z, h: B1 `" G1 E
1 n9 ]+ A( [9 t( P# p( G- /* 打开GPIOF的时钟 */2 o$ v4 Q6 G8 f; d; B+ ]% D
- RCC_AHB1PeriphClockCmd(GPIO_RCC_BEEP, ENABLE);) B2 g+ H( p& v4 `
- 5 i/ ^ s; U# w; G! r
- BEEP_DISABLE();" c% [$ z4 P" T8 E3 b
3 T/ D' g" g& @( J4 }- H- y2 j- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; /* 设为输出口 */7 y9 S$ e! S' v0 L/ ^+ k+ t
- GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; /* 设为推挽模式 */
0 p8 u8 F7 n/ c. I - GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; /* 上下拉电阻不使能 *// E9 ]4 }& f: U! v
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /* IO口最大速度 */* e9 g0 A$ g; ]$ j1 L( X1 ^# r
- , [0 |) c+ d( o% O
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_PIN_BEEP;
3 D' y9 q4 `0 t9 z4 u' v+ J4 ?4 @ - GPIO_Init(GPIO_PORT_BEEP, &GPIO_InitStructure);0 y. B. ^+ [% f" l# K$ D: U" C
- #endif
+ b h+ l* H% ] -
7 z+ e) o# I7 B9 J5 a - g_tBeep.ucMute = 0; /* 关闭静音 */, k- H2 Q4 Y- l' A& N' o2 @3 u
- }
复制代码 + [" w+ e" n. f( S$ m! j$ d
函数描述:& G' j9 X& y" v
9 x; o. U& ^6 ?8 P) c6 ]# N
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。
& V" |* q8 V1 B" |- y8 M4 U& S% R4 g
使用举例:$ p4 R$ E' g2 g% B' C
3 ]' q3 Z7 p2 }5 b
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。
. O g0 S* M1 z1 C- G- G5 X* p) ^8 ~4 h4 M/ }5 D4 R) q: v, _2 H" D
20.4.4 函数BEEP_Start, T& @+ D* i# s7 f8 \6 y- i
函数原型:
. t6 f4 V5 y ]* j# c4 _9 V) b
$ e; f) ]* g6 ? E& `% J& Z* `- /*
- d4 Q$ `/ ]9 u1 l% `' f - *********************************************************************************************************
% @' L, |& [' p" E3 i5 J+ e% G. e - * 函 数 名: BEEP_Start
2 l! O0 D$ _) H9 d. T* c - * 功能说明: 启动蜂鸣音。
M/ e" Z" ]8 [ ^) D4 v& X4 k - * 形 参: _usBeepTime : 蜂鸣时间,单位10ms; 0 表示不鸣叫
. @- m0 o& z5 \6 u% y( \. ] - * _usStopTime : 停止时间,单位10ms; 0 表示持续鸣叫/ I' P' }: z9 r; ^3 ?& T2 k8 J' M" \
- * _usCycle : 鸣叫次数, 0 表示持续鸣叫4 H/ \! M: ^7 N$ G$ r
- * 返 回 值: 无
/ W. k* `6 q( T( n; | - ********************************************************************************************************* g: z& W5 _- B% h* c3 I7 F" q& h
- */
$ T7 M; W( U2 T; J! E. R - void BEEP_Start(uint16_t _usBeepTime, uint16_t _usStopTime, uint16_t _usCycle)
0 C& Q% J8 [/ N1 f/ w - {
. }& @9 A& g# b1 _7 q ~* S% \ - if (_usBeepTime == 0 || g_tBeep.ucMute == 1)' g( c) ?+ c; n( H/ A6 A ]6 W
- {
: v4 b. P' h8 j - return;8 J9 R2 w$ S4 U# ]3 a, p
- }1 W4 S- x1 _5 P" L
, O* r! j4 |9 f7 ]5 ~. O- g_tBeep.usBeepTime = _usBeepTime;
5 F) @ h: H! R) b - g_tBeep.usStopTime = _usStopTime;
. n; e4 G" k: R/ G( v; i - g_tBeep.usCycle = _usCycle;
. s9 p3 c; ?3 z - g_tBeep.usCount = 0;
' I; L) T' y6 y' r- W9 q - g_tBeep.usCycleCount = 0;
- |4 U0 J2 Z, ^ - g_tBeep.ucState = 0;2 C" M% Y9 W, [2 Y5 V
- g_tBeep.ucEnalbe = 1; /* 设置完全局参数后再使能发声标志 */
; e$ U! v+ l0 J$ M) T* q5 W& [ - " {8 ]! ]- v% V6 T
- BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */6 g$ _0 c i9 v X4 L
- }
复制代码 3 _& I% Y4 z5 S4 p* [* @
函数描述:
( o. o' u! s0 U8 _
$ ]& K. X$ o2 ^" v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。
+ D0 S. f ]' c/ e1 Q- w
/ \6 w, U$ e( c+ T0 ^函数参数:
; t6 v" `/ {3 ^$ g5 m
# f7 ]9 q) O0 l5 P 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 Q" H( [7 J ~1 c2 e& M 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。
" q- `/ L' X% ]0 p: H+ m 第3个参数_ _usCycle用于鸣叫次数,配置为0 表示持续鸣叫。
. c# ~, W5 h- e2 s使用举例:/ M; \5 k% C) g
0 q8 G. Q8 [ S) u3 b* o# D% i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);
4 i4 g$ i8 H1 t4 N& ?+ @
: K+ `6 q2 p% {: ~$ p9 X20.4.5 函数BEEP_Pro' r# j% q+ z+ N3 ]. x. |
函数原型:
3 U l0 I- `* n- }) E2 _6 |; l, V* a6 w8 R5 y. ~9 m6 _( ]) H0 q
- /*: L; Z5 j! J% `
- *********************************************************************************************************4 F$ j* _- A6 e8 |$ Q# ~
- * 函 数 名: BEEP_Pro
1 d: a0 X/ f1 d0 Z - * 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。
& c6 A/ p# }8 f! C: ~. \ - * 形 参: 无
, ?% `' B; _# A! r5 d! N' J+ @ - * 返 回 值: 无
& f+ n2 N% f8 s* _1 h8 G6 N3 Y - *********************************************************************************************************
; V* f% d1 L8 b1 T0 F1 E - */+ l+ o+ N j( D% J& N0 W- B; I& q* \
- void BEEP_Pro(void)
- Z; j& E" u$ |: Y- D& W8 ` - {
% N! L- k* U' X. a2 n+ D& a* | - if ((g_tBeep.ucEnalbe == 0) || (g_tBeep.usStopTime == 0) || (g_tBeep.ucMute == 1))' [" D" y& \2 g/ u( s
- {
0 [6 ] i8 J! i - return;
* b; y& k- I1 O! ?$ V - }
! S; H9 ~9 Y5 H - 9 S5 b. X: K r6 l& g; o3 e
- if (g_tBeep.ucState == 0)
- g. L. Z8 l' \& Q2 ?% \3 n - {
. f* F) y1 W) S7 J8 v - if (g_tBeep.usStopTime > 0) /* 间断发声 */7 r/ B# a- e! [; h3 j
- {
% l& G4 H5 N6 _0 `, T. x# L. H - if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usBeepTime)
( d" m( \. \( B1 m# q, }5 d" V - {
$ e5 i; ? m }& a7 u6 s2 J - BEEP_DISABLE(); /* 停止发声 */
* z a6 F& i; o$ Y - g_tBeep.usCount = 0;
/ ]! V* y! G" F( P, A - g_tBeep.ucState = 1;
; c* m ^2 U. o; n4 r - }6 ~2 J8 [) U- n/ C# j" J+ Q7 g
- }: h+ A4 b2 i0 O
- else5 m$ l! L7 }6 Z, C
- {
3 h' R$ y. I2 v; _ - ; /* 不做任何处理,连续发声 */
8 H+ k4 e$ j9 v8 q | - }
; r8 l1 ], t, |; o - }9 M8 n9 m1 N' n) ]
- else if (g_tBeep.ucState == 1)2 D; R2 P1 q# q. G
- {
3 s/ P7 ]- E+ p0 Y; E- D6 L - if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usStopTime)
3 n: [# }) n0 L - {
1 R, D* U3 _# n8 K* s6 s9 W) b - /* 连续发声时,直到调用stop停止为止 */
. Y+ T i0 o3 @& ^3 S - if (g_tBeep.usCycle > 0)7 N8 J% q5 e/ n
- {
; w8 C5 O6 c2 M! ~% A - if (++g_tBeep.usCycleCount >= g_tBeep.usCycle)
, f+ ~7 \% b4 K6 T - {" o/ {& c1 g6 |4 C: j* Y a. M
- /* 循环次数到,停止发声 */! a# Y3 V. _9 h
- g_tBeep.ucEnalbe = 0;: z+ [: J3 G& W# ~- [. |+ O: G% H, o" u8 O: a
- }
9 x: s3 P& R% F; ~9 q2 R1 m4 N - 2 \ @4 R: E' `$ e8 m4 r
- if (g_tBeep.ucEnalbe == 0)4 b+ E, j( B4 `" L* X
- {
3 b! r, {2 V8 o( j( x+ q! ? - g_tBeep.usStopTime = 0;
1 T, N1 |0 [+ J# U' c7 M - return;6 a- g2 @( z' c7 |( l$ J5 }2 d
- }- e b6 V$ m$ X0 D
- }1 l0 x& K$ y- a' B9 E7 A0 \$ V& i0 J
- 2 G# Y1 r) G* \$ W6 v) v& e' b
- g_tBeep.usCount = 0;* J9 U8 m5 J% M+ |& Q7 `+ K; [& n
- g_tBeep.ucState = 0;7 Q3 G% t4 v1 o* e6 M3 o8 u4 M
' r3 h2 L% G8 R8 l$ a% z9 i: {) _ M- BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */1 Y9 m+ i* c/ }0 u q
- }
7 g& r* O; z* e' L: e - }3 W! O: N2 l0 q7 H+ @# V: s, p
- }
复制代码
( f; w" F' ~( q, p+ O函数描述:
5 Q3 r3 Y+ a, C6 u9 c8 H. S9 E k8 Q( h* A" l D
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。, N0 x; e/ V0 F' W1 Q& H/ J
: _0 V# s z9 Z' W; X( O/ _2 Z( @* B: R
使用举例:
8 q8 T9 Y# s- O- R# M3 E: a( o" ^' G, C: Z( J- k& K& J: z
调用此函数前,务必优先调用函数BEEP_InitHard进行初始化。2 H& c) r1 @8 q
+ e8 b7 O6 {5 _$ Q7 I
另外,此函数需要周期性调用,每10ms调用一次。
1 ~! g7 l0 s1 n, v2 N$ `. m2 s w7 X6 E
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。
3 e& I; }+ d# a 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。
9 ^3 m/ k3 [8 G1 Y _) k6 F I+ I0 p1 B) J! m1 e! A0 F+ W4 ~
20.5 蜂鸣器驱动移植和使用
/ b$ }: z: ]2 ^$ B. i4 O* g按键移植步骤如下:
! X4 e% D' c/ Z6 `2 U ~7 }8 F, ?1 h0 A3 K
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。
" C6 H0 A) T% F. q
+ }/ X9 d( ?5 b" Y2 ~ 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/ f: Z5 c$ {2 M* _: n
. O9 V, n1 a8 z4 [3 q
- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */
# j3 L i0 k+ S7 T% Y* c - # Z) M$ m' @3 Z$ Z6 w/ K' \) j
- /* PA8 */
2 g: P! \5 b$ b1 l+ e - #define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA$ o6 S+ i+ i" f2 i+ k; v; V
- #define GPIO_PORT_BEEP GPIOA
: S8 ]5 O% f3 u4 p$ ~ - #define GPIO_PIN_BEEP GPIO_PIN_8
; k! D5 Q+ d& x( R+ F
. N* Q3 W) j' H# Y+ Y' ^2 Y- #define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */
, A7 p% o0 l" V3 H+ z; ` - #define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
' o/ j. U0 Z; f; n( p0 A! N, F$ g* X - #else /* 无源蜂鸣器 */ d6 @, W4 i* {7 H) K* L
- /* PA0 ---> TIM5_CH1 */
( M# a8 b$ i+ V! _% q5 y* [ - 8 D# n2 |3 n4 @& ~7 H- b) o
- /* 1500表示频率1.5KHz,5000表示50.00%的占空比 */
7 @0 \/ U0 p! |& U& p- i$ H# ` - #define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 5000);: c. M. D9 i" y1 I( _
5 k' N! I' [1 S" K* D$ p2 K- /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */! Y5 v; B& d4 z
- #define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 0);7 [$ R! U! O$ y- C: Z. E
- #endif
复制代码
5 f1 w9 m! J, n 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。0 A% h/ } u3 D% L0 e! \
1 G$ R; @# B! I; A+ ]
第4步,应用方法看本章节配套例子即可。; F5 S: x' ]. Q# w% f1 @
% Q' C& a1 A# Q+ Z特别注意,别忘了每10ms调用一次按键检测函数BEEP_Pro()。
9 z7 M3 n/ X9 q0 P2 |& \6 g
0 \9 C9 I) f+ g20.6 实验例程设计框架# Z6 u) ~4 v1 P i3 K9 L
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:- U) x! b2 g( m! Y, H
U2 s& r, d8 h' x7 _' F
8 \7 i( A B' E' Z( d6 l* W
& G3 Y7 L3 d: n3 S 1、 第1阶段,上电启动阶段:
& f2 c& F8 ?1 K7 K" S( c6 Q& o* w$ M# G6 w2 S
这部分在第14章进行了详细说明。
% _* j0 w0 b% R$ R1 ^8 v# M6 {4 N" w
2、 第2阶段,进入main函数:
; C4 h+ [' Q0 f/ g8 O) Y' S1 H9 k M( J* C0 y9 q4 z% u4 {
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。
+ Q& F% Y- s; l/ w1 x4 T 第2部分,应用程序设计部分,实现了一个蜂鸣器应用。9 k2 s# ^7 u {" B8 n8 c; Z
第3部分,蜂鸣器程序每10ms在滴答定时中断执行一次。/ b u- V+ {, _' \3 D
! @3 r3 t# h- _ t( ^. @+ }
20.7 实验例程说明(MDK)
5 j2 h. Z' _+ s Q& Z配套例子:
0 r$ G8 z x2 o, F' }
! `* C) m6 \' ]) D8 y( n' NV7-003_无源蜂鸣器
0 f3 u, | b ~% ^# Y6 n, ^1 ^6 M% O* A) f; {
实验目的:1 N, c* C0 K# w) l
- e8 O2 [: }7 ^! D o( G
学习无源蜂鸣器的控制实现。
& B3 u( Y) c5 r7 N' E- B/ M
) q1 {* f6 ]4 k9 g实验内容:$ i6 O% J$ H) {$ h ?
* y r1 \6 R; u+ q0 j
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
' _, q0 j- K. T& k; u7 |; m5 d6 Q* R6 u" A
实验操作:
$ S' t! y4 |; f/ [' P8 ]2 b) |: h4 X4 H" `7 _. K% M! r8 ~! f9 P
K1键按下,按键提示音(固定频率1.5KHz)。 j3 n. C+ w' b
K2键按下,急促鸣叫10次。* A3 t: o5 _- P" ^# N
K3键按下,长鸣3次。
3 w0 Q4 r, H% b上电后串口打印的信息:
7 T$ x& ]: J. j/ B4 X: `
# Z* X+ H) h9 L) `波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1
2 x2 k' n- t; a6 \2 b
0 I& }4 F! l* d- `: V s# M
k, |. {8 w7 @/ G- S# \
: | z( E L% p程序设计:
* [6 K2 m- @1 h) o) a. ^. _& j9 m1 }4 e( c
系统栈大小分配:. ]7 P9 c1 N& Z# Y
- n% G0 p: h$ e+ {2 U9 g2 Z, k3 G( U7 H/ |3 W' s8 Y) N
' _ ]! m( A/ L J RAM空间用的DTCM:) q$ J2 u! X% G4 \& ~
" k% l# X# W# S2 l! w
6 f" D7 ?+ V5 E
+ D) e1 I) M N) L6 n Y 硬件外设初始化6 G& v- {' X# q+ E" \7 p8 l3 ^
9 ]1 g1 v' t" o硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
/ g, M; K3 t) O: X, f" i+ ?4 s& G, |9 E
- /*
* V: W/ U' t3 L- o* ^: X4 Y - *********************************************************************************************************
g i$ E6 U' I3 T - * 函 数 名: bsp_Init8 Y7 x3 v l& g4 Q! t3 g
- * 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
6 o" H9 f# H- v) h0 \8 H - * 形 参:无
* Q/ e3 p& x3 W/ _1 S- m' ~* S) x; X& ~ - * 返 回 值: 无
8 N' _5 p( I' x, ~ - *********************************************************************************************************
6 K' \& R# l* {7 f; } - */
9 V% [/ R1 W2 W7 r; [7 J - void bsp_Init(void)
5 a2 w' W: H$ E" Z* v/ g - {! `' Z# z0 c- u3 F
- /* 配置MPU */
8 {/ J/ A( C/ R6 ?( y* [! c - MPU_Config();
4 i9 n/ y$ q, O' C -
. P& q' l6 K% K4 k7 c! V& y1 b1 | - /* 使能L1 Cache */
7 g; O+ U( s1 H: X1 n7 v6 ?) Q - CPU_CACHE_Enable();
+ E8 M) B3 x; N5 t2 L( m3 B
7 B- f. x1 {& D2 Z! `8 O9 H% N- /*
; C. I5 X# r# F, M8 `: I1 F4 a - STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:2 _) q1 G1 O3 F
- - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
E' P- ?6 F. ]% e9 d - - 设置NVIV优先级分组为4。* \7 U% A# h. x* ~* W
- */
# c p* g) w \1 K7 o0 _ l - HAL_Init();
7 d; \" {! g9 h& G5 c
- j% U8 L7 w. m2 L( r" I5 S- /* ( J) O: B& `1 O5 z; ^6 j
- 配置系统时钟到400MHz
. \3 z8 R' C% B, Q* x - - 切换使用HSE。8 q$ v: w9 A n6 Q
- - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
" J. Z" k: ^' C* P n, `( ~ - */
/ A0 h+ n7 b- K( _6 u/ f+ { - SystemClock_Config();
+ o% ~" v" F! {- T% f
d3 T' g' y6 Q* m) J- /*
7 ]' L( u$ E0 A - Event Recorder:( ^( v- G9 x9 D! |3 S0 p' Q, 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。
9 H, x8 I/ r5 j2 Q - - 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
6 m0 m3 t! t% S - */ ; I0 f1 N5 Q1 X1 i) J2 l
- #if Enable_EventRecorder == 1
/ ?/ Y5 R) q. G! T - /* 初始化EventRecorder并开启 */: n6 r* B: a, Q. E
- EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);5 ]# l8 y9 \; p
- EventRecorderStart();
: P4 b0 T, ^% `) p - #endif
5 z' t/ o" {" e1 ]0 o - 0 L+ X1 u: Z3 |. w+ l( `3 u8 O
- 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 */
3 a- ]6 Q! T. e' h8 ?! v8 n$ } - bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
$ T& W) Y( P: n4 J) a. } h - bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */
) X+ H+ G5 @9 l1 E, I* w/ p# O - bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
3 ]9 T- O9 b) G# _4 m2 D" k) ^ - bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
! R2 i0 ]( ], ?# S( L5 r - BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */2 L/ }3 B* t9 C4 l0 M8 u
- }
复制代码
6 s! r1 Z( \1 D MPU配置和Cache配置:
7 u( {: |9 ? }" [0 h; O9 s+ P' M6 K* g* V" t
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。
9 D1 {- j3 [( s, D, [+ _' s
: O& z1 Y( @2 N9 H5 n; v- L" u- /*1 i H* I! s# e7 @+ k. Q
- *********************************************************************************************************$ b4 Q" N- K; R4 @ v: A
- * 函 数 名: MPU_Config3 W( ?/ y4 h& E z$ o+ w8 B
- * 功能说明: 配置MPU I8 v4 J/ n+ w' p: R
- * 形 参: 无
6 w. S: K4 ]" N2 ^ - * 返 回 值: 无
B1 z+ k# o9 k - *********************************************************************************************************) M8 [+ K. x& [! e6 o9 ~; z: R8 y
- */
5 w1 b. y: z |8 F2 e/ v0 @& } - static void MPU_Config( void )
( m% ~9 v" Q% Z2 N - {
7 i | K* V3 W! D4 E) D8 @ - MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;# r8 b' V& h) |3 y
- 4 J- G( `0 h, f4 m3 h
- /* 禁止 MPU */ U0 L1 [( U" F" n5 h
- HAL_MPU_Disable();6 k4 p- m; X- X
- % [, |7 _4 C5 D5 L$ ~
- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
* N5 d+ ^) m, ]1 d - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;$ G& n, i, l# ~/ B0 c, B
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;; z; p1 x; Z9 L) K0 U5 J5 [
- MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
9 g5 T5 `; r' E+ U0 E, g1 B& x4 d+ Z0 ~ - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;; l+ M3 P! N& T0 o
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
3 c$ S# i% @9 N C3 x7 k) V# E - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
' C* x) ~" v# E. [+ ~1 q - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;' }( Z) t1 N. P
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;- J. H" F* ]+ V0 P9 c. F' p" l
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;: b, |2 A ?5 P5 m) g
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
& W+ W) F8 s5 T# z3 v& ]1 \9 G- C - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;. B! p& k j* i) S& }8 h
- ) R8 n1 e5 ^; ~+ W
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);# t+ \0 t0 y8 H- P! a4 P
-
4 F0 l% m& j6 y1 o& Y) e% B/ E' ` -
E: G2 ^" z2 _ z& S6 z! L - /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
; F8 Q5 k" @: r# b* N# ^ - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
7 s$ H4 C0 h& P1 F9 O/ e3 }: ]3 A - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
8 J9 R2 G: ^3 D7 P - MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
) e+ \# h4 V0 C ~1 ]8 j - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
& j+ m% v/ K9 c9 L% U$ s - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;. A: V" j6 V( H4 r! i+ t
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; , T9 J2 t" ?0 Q6 {5 |" q: b% s5 i
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
9 U3 i5 B: K: s4 `$ m - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
1 t: B$ B" t5 [/ ]8 I! A# o* R - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;& G0 V' y+ o( F) Z( Z& h! g
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
" w0 {# o Y0 f8 M - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
1 R9 c( \1 i% ^ D) G9 z - 3 W& `% p; a; H5 m' S
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
# C+ V% z1 @3 ]8 U
/ W: D. h7 H) Y8 W7 j$ m. j- /*使能 MPU */
! V! V6 \& p5 T - HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
1 V# \/ }; g! ]" q @( y - }
8 g; ^ k! ?) s* }# U k
4 \' u! N; M1 `& _! E: x3 d- /*: F+ C. f, h. q2 b* x K1 A5 K
- *********************************************************************************************************, a% H/ c6 D. ~
- * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable) s7 J5 K- I, r3 ]" Z
- * 功能说明: 使能L1 Cache' a) W g3 c! I4 p( s
- * 形 参: 无
0 v! J; [* y- u; H& H# D) | - * 返 回 值: 无# T. b6 o& E {! l
- *********************************************************************************************************1 D, n+ E! J! E! b
- */
% H$ Q0 O" Y7 X( V5 _: \ - static void CPU_CACHE_Enable(void)
& y: U N5 s3 }/ T/ }# ^$ E; F - {4 E7 d" b) l7 w; d- c! v6 ]
- /* 使能 I-Cache */) i( q1 n, ~# ~6 j/ X. X
- SCB_EnableICache();. j K4 l5 z$ l7 P" U; v0 t
- " k, \0 o9 e; y/ f* g
- /* 使能 D-Cache */3 a: h9 ^! f) B. g# r" x0 O8 v
- SCB_EnableDCache();. M3 r! m. x9 b p$ H, Z! H) I N
- }
复制代码
' W, c9 N# ^$ k( m) T: r9 r 每10ms调用一次蜂鸣器处理:
) o0 B* Q" I% w. L4 _& U4 z" E0 |; I/ z3 q5 w. E2 F3 V
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。
4 w: ~& v7 I5 g' L6 i
4 T4 M, c! p/ ^" j- Q4 j; _- /*
* o4 A: `. h4 x' |- E q - *********************************************************************************************************1 G1 r: O% z4 x$ f
- * 函 数 名: bsp_RunPer10ms0 l r5 E6 F( x4 C# Y! F4 h1 `% [
- * 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
# T9 r7 g4 r8 ]; L$ V" k1 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。
, x: n! h9 O' N; i5 O+ q$ z9 p1 T5 I$ ^7 W - * 形 参: 无
! B+ o) H7 ?. m - * 返 回 值: 无. s- T3 _8 v* t- p8 o5 x
- *********************************************************************************************************& K5 c+ y* @7 u% _
- */& G9 m; ^! R% D3 u) ~4 }
- void bsp_RunPer10ms(void)
& L, l8 f- J3 D% a9 L - {) O& f+ G' {' _( N" k2 g3 W
- bsp_KeyScan10ms();1 u$ q" K9 S" \+ J. G
- BEEP_Pro();
$ d' Q! w' b$ ~ `. q - }
复制代码
6 q8 c M/ V O9 J2 A 主功能:1 t8 t9 w9 `& x# | [
5 I7 v7 I% ]! I3 B主功能的实现主要分为两部分:
. {2 V! l' e5 T! v" x$ j/ z3 `1 a# e6 b1 `: Z. l
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。) ~7 Q$ Q; j/ _& f6 U, y7 O# @
通过按键做蜂鸣器演示。
$ {! L' Y1 {' d0 _: Y- {4 s8 u- /*
. Q' H0 i( |- a4 t! I! e. Q - *********************************************************************************************************
! q; n: `( p b! Z3 ?( L - * 函 数 名: main
! G( W+ _# q2 E9 _( N, ^7 G - * 功能说明: c程序入口6 k. A& \ w, Y4 c- q& F
- * 形 参: 无& c& e" q4 n/ ~* i3 S: C" X
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理): U. z6 i1 j- }! Q, v
- *********************************************************************************************************
+ W; }# T; j* F' ] _ - */1 v. g' A4 |1 w! u5 z
- int main(void)$ R/ M3 y+ g5 z
- {
4 j; E# O8 f' r% Y: R | - uint8_t ucKeyCode; 0 p+ H$ A; r, C6 \! M
- uint32_t freq = 1500;
, v$ e( G/ ?) L2 b7 E - a' C! v+ g- N, f
- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */. U/ a h) T0 o( @8 l- |3 z% t
- + N, ~ X" i. `! E0 K
- PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
! r7 @* i2 K" }* r8 j( ~ - PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
4 f) X( ^& h# ~0 q- ]& c, y - % W2 n9 F' h5 @
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
/ D$ {0 |% U+ d( p3 G y2 w1 z - % U7 J3 v# U1 a6 `. P! F. U
- printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);) _+ n9 U$ D+ a5 P0 I0 r5 @& r, s0 s0 |
- 5 R5 P' l( l3 B; O) Q/ _
- /* 主程序大循环 */0 [, l1 d" m9 u/ ~/ N C
- while (1). _# X6 d4 K: p
- {4 j/ N: {+ \3 `1 N% Q
- bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数,在 bsp.c */
5 \7 h' G w! s; M2 z5 Q - ' r- K! I: _, N3 X4 T2 S
- /* 判断定时器超时时间 */
, H4 n, S$ A" n0 k& X( l - if (bsp_CheckTimer(0)) & C" F3 |4 j' `3 ~) y
- {2 t) Z, E$ ], w- z' s
- /* 每隔100ms 进来一次 */
( `" \* |. m4 E' {4 I( G0 B - bsp_LedToggle(2); 6 [/ C. H. O, {7 H- ^
- }; ?. O5 M) q) G- P8 Y
- 7 M9 G' m5 R9 m
- /* 处理按键事件 */) Z9 X1 Y' Y( G: @9 U' M7 b- W
- ucKeyCode = bsp_GetKey();
5 e$ ?. u/ N% K8 D1 V" z - if (ucKeyCode > 0)
# |3 n) o. F% ^( i& y: ~ - {: ]+ Y8 P9 x9 }! f0 K
- /* 有键按下 */. B, Z* @0 O0 G6 Q% b; I/ p
- switch (ucKeyCode)
: S& I1 h* k; H/ A/ R1 D - {" N; C1 h+ `3 C; u# e1 i7 ?
- case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下,提示音 */' c* ^( Z1 T v0 e
- BEEP_KeyTone();
- [1 y9 `; n& U$ M5 I) |" E - printf("1按键按下,提示音(固定频率1.5KHz)\r\n");
6 L2 A# m3 ^5 x: @- e/ E$ y - break; 6 U" Y( e4 x9 s) V
- 2 x6 _* w( |& ^3 W( R
- case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下,急促鸣叫10次*/8 ?0 W8 ^: k' f$ {4 B% @0 e& k
- BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms,停止50ms,10次*/% D! M+ Q2 ^" P9 t' H6 _9 I
- printf("K2按键按下,急促鸣叫10次\r\n"); ! n* r! v8 r1 }: f% S
- break;
: [3 s& _+ p& X4 X6 j - 1 @7 d6 Z8 p3 D/ f) l- ?
- case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下,长鸣3次*/! Y) u7 c* j. B8 b. i
- BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms,停止500ms,3次*/8 Q; I- O7 ~# e0 T( d
- printf("K3按键按下,长鸣3次\r\n");8 v7 e. ^5 T) e3 W
- break; 9 J# \6 c& M, l/ p6 B( c
! T* `+ w- }& F5 [$ z- default:6 t5 N- ]) ]8 o
- break;
! J- @: {/ y, @$ ~1 }, N# B - } c( o5 a5 L0 {& Y! d& J/ S3 c
- }
4 O0 V2 Q0 k' }2 k: h - }) L* U2 I" r- ?$ i; w1 [+ ]) d& |
- }
复制代码
* C( N+ W, f# A$ Q& c7 E' V3 U20.8 实验例程说明(IAR)5 g% ^' _" Z. S: b! @; w f% E5 Z% A$ f
配套例子:5 w! z# |7 a) H% S9 g- |0 y5 u
7 k* b+ A9 X" g# X4 F
V7-003_无源蜂鸣器
9 X& i: z! s6 G1 R* [" n- }3 _; H: S* n8 N: `# {9 F) D7 H+ A
实验目的: Z1 a: C' {& k- z) X+ i
! y. Y: k% ~& P% X& y
学习无源蜂鸣器的控制实现。* U. u" H2 n% b( `& J, V9 z7 `0 T( R4 i
, Q. Q: E- n; F# T0 j实验内容:- t: M; B6 A5 g8 b% F6 I' B
# K+ ]. j: O9 O: U
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。8 t9 q/ k( \% H0 E$ O/ l
b5 g. A" [9 ?. ^8 {4 E2 R实验操作:
2 N. w( h4 K' r4 }9 I
9 e; \0 a# V8 F% aK1键按下,按键提示音(固定频率1.5KHz)。& o9 P! @+ | V* A: D* N( _4 N A
K2键按下,急促鸣叫10次。
# Y/ v" _- d+ yK3键按下,长鸣3次。3 \6 S; a) A, S
上电后串口打印的信息:
- a# V& @) o! D, m4 `, O9 y
' ^" v* _2 p, U/ ~1 d* p* k$ L波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 14 c1 `, V( h2 {$ r
6 W$ t1 C1 m5 ^5 ?
8 ]+ {) I# s- \ I- \' p9 k* v
" Q0 \- o: Q: n: T2 ?5 T$ }程序设计:
9 k, `9 K/ N9 ]- I# I% ?% \
% T9 m8 r. t2 y4 e- r" Q 系统栈大小分配: F8 x3 A" S; {5 ^
+ z4 ]/ s" f0 `; z
+ C4 q* k+ z- B% @% d& O
4 P+ y) N% k3 y) x+ @8 x# x RAM空间用的DTCM:
# k# e9 y# q" D/ f/ y q! G9 K- ~& }; s' u: r3 |
- U$ A3 y: t! L1 z
3 I. y& D4 J" q+ f
硬件外设初始化6 v7 _& r. A+ b# G8 ?8 ]
* f" n, R. z4 Y% ?" b1 `8 X; v; h
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现: W% i5 R0 \: { y
5 C6 a& R( ^, u- B8 H2 s+ I
- /*; M. K9 ^/ V; ?
- *********************************************************************************************************
! [/ T3 a, | h" p6 d3 c - * 函 数 名: bsp_Init
- `1 N1 `! H$ k( F - * 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1 @1 {$ R& h9 b0 W
- * 形 参:无
% s; E0 S. Y+ O+ C+ W - * 返 回 值: 无: @4 d# `3 G3 c
- *********************************************************************************************************" B' [ P+ Q6 ~4 V, H
- */1 J0 ?$ F( p2 m# H/ `
- void bsp_Init(void)
$ z( I( N* g; R - {
! P) B! r- H* D- t+ x - /* 配置MPU */. [% n; D S. c9 f6 @# ~* w& h
- MPU_Config();+ ~; S& K1 t' |8 k
- # R1 c8 a& e2 V) S5 z* R# q! p
- /* 使能L1 Cache */
+ k2 e) e5 }7 f6 }+ y% n' ^+ G' Z - CPU_CACHE_Enable();; S& u" j+ b, T, X8 B2 d
- 1 Y7 \2 I0 u, m1 I6 P4 z
- /* $ }& E8 w& k8 j
- STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
@7 a2 ~7 [% N - - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
; C( M; z+ H5 w9 I$ G; v - - 设置NVIV优先级分组为4。5 o' n Z N3 i, v& _9 g
- */8 g% k. X: A$ Z/ w2 V
- HAL_Init();# c( E9 K5 V2 B2 U! W2 F% z
3 [7 Y9 f# Y% \+ t) Q- /* % \8 D0 p, Y" t z. i
- 配置系统时钟到400MHz
+ q9 O* T. o# N% u! D4 `7 C - - 切换使用HSE。
1 v# d: X) N! Y6 D8 s - - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。+ X& ^" s2 y2 s& J+ ]+ F! {( y
- */
4 K: i9 P4 s" a u3 h - SystemClock_Config();
2 ^9 ~/ Y( j6 e" X( ?6 G1 a
( M1 U% [0 C+ t- /* ( f3 @, @- h. h9 G, d9 s) o3 l
- Event Recorder:3 j s0 N* i, B' |- 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。( A! N8 [# c* P# \
- - 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
! c' |2 v$ D. v- y+ A4 _ - */ 4 f. W; l( v, J% a
- #if Enable_EventRecorder == 1
5 F* w T4 [8 E - /* 初始化EventRecorder并开启 */+ v: }1 ~( {" n! }; X7 O
- EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);2 C ?8 e9 F% r4 i: C
- EventRecorderStart();
& a+ m4 D; U# I! i3 s. L3 ?/ W - #endif
# l, x& ]9 u1 a5 R$ W& v; y! x - * Z: B+ j4 \" _8 A v
- 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 */+ a+ r* w9 G( X6 @: ~2 u
- bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
& o$ ]' a8 @, s! x" u' p - bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */) R [1 d: U. S% h+ d
- bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ 3 g0 z6 |1 D) Q6 n; z, w
- bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ . r# x; {; O% R9 O* R
- BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 *// X4 B& D. Z: [4 v4 [* ]3 c( ]
- }
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3 D6 t ], t# u0 {$ z4 Q MPU配置和Cache配置:0 v0 X& x5 U/ `& p: f3 J
( A% f; f' q, d- I8 [
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。1 r3 q: [, P F0 A
, ^% B5 T) p" c2 E. }+ J0 p- /*
' k8 n1 g) v; g- j# ] - *********************************************************************************************************: B2 l/ B( y! @2 c0 ?
- * 函 数 名: MPU_Config$ e q3 g9 w5 X+ H! ? P+ H
- * 功能说明: 配置MPU" ]" w6 a# G) y0 C5 c. V, d+ n
- * 形 参: 无
/ c! `" E d( W& j6 Z) F& x0 B! n+ x - * 返 回 值: 无
9 h+ o( G; W: M I9 n$ M% h8 m - *********************************************************************************************************/ {: l: h) a6 g
- */
7 D/ h- e# }+ D$ } - static void MPU_Config( void ) X7 k/ ]. q0 H" B5 M
- {& d+ |( N; c8 v. N
- MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
8 i. Y, A3 U) ], d5 Z - " I7 R1 r" [" ]' n
- /* 禁止 MPU */8 u4 o* l, P. L+ j( K
- HAL_MPU_Disable();; h( @2 { d( N" W& \; z/ D
5 q9 L- X6 N; h: j; W2 {- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
1 O5 ^7 j; w# |6 N& _( X - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
) r6 [' I" Z( l7 Q - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
; U7 F3 r& {( K. C - MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
- T! q' y) X( U3 ^1 ? - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
$ n }. Q1 h* e1 c5 `( i0 Z - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;" d# `: D3 L3 |4 N
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
2 N( k, I+ o! n4 C5 k* i* z - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;) |: ?7 E! M9 l4 t) Z
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
4 {; i* }- l4 _ m0 Z+ R - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1; S* m# f# j1 v. o
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
( R( b! {: P6 f4 y - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
2 G2 `$ J/ h( S: _+ f: R( C - 4 _$ ~7 |/ ]5 ?- L4 y8 m: y
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/ @* X; d, @! @3 v9 h - 3 H3 R k6 h' y# S v/ T7 r$ U- e6 d; G
- 1 G( C! p% `( B+ h8 z
- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
1 A" d4 C k* w - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
4 k" f8 ]8 G+ X H& R( Q$ H - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;" t' l) G4 d( \0 r
- MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; / c) w; D% x/ }
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
) q. R+ Y+ i6 u - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;& t' V6 d* P$ D& m: @
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
5 l% J* e K" V" l - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
2 x' D, z- C" `" x2 q( r - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
& c R5 F& ^- N# D - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
/ o1 w; U2 r# L5 X" z - MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;6 z; T- J+ f5 `' Z* I
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
4 D9 b* v% N, A1 W( k -
3 S" n# d. r7 v ]9 U - HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);4 }$ i. {# `- n
% r; \# a) X ~. @4 Q- /*使能 MPU */ b# e& J% L( V1 o: m5 j
- HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
! C* e7 t8 g; M& y/ j" X/ i( H! [ - }
1 ?. z& x$ x. r7 B! U' e( M: b
7 L# q& V) c+ @* v- _) X7 a- /*
( R" @( F% i/ G0 I" g( r - *********************************************************************************************************
7 ] w% V" R9 Y( L3 J& B - * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable
7 z h7 `/ R* C. s' }& d ] - * 功能说明: 使能L1 Cache% O$ E7 T' V& ^9 M
- * 形 参: 无
% l$ Y8 N$ _% @7 m - * 返 回 值: 无
' i, [& N3 O. O1 ^8 R/ W - *********************************************************************************************************1 h, \% R6 H6 ^, D
- */
# {' K9 N2 W3 X8 L$ y - static void CPU_CACHE_Enable(void)
& H* c2 ^9 Z/ W, E; p& n3 F" U' ~ - {
# ^/ J, a7 Z+ l - /* 使能 I-Cache */7 |2 J9 c9 A* \ _0 {
- SCB_EnableICache();" U1 U( w+ d! M# j" w F8 A# {
- : l7 Z6 w$ J1 x: z6 W
- /* 使能 D-Cache */( c1 l9 {8 q, e3 @. a
- SCB_EnableDCache();& ?8 ]. h' ?# [
- }
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1 W3 t S. R$ _9 E1 f" b 每10ms调用一次蜂鸣器处理:) C) v- H7 G `' i) _
% s J0 w( [% H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。" X7 r v+ N8 y, d6 `2 Y. L
, i# T: L% u1 J- /*. W4 W X0 _- @5 ]
- ********************************************************************************************************** e7 O% o8 I4 y* M( c3 n5 i
- * 函 数 名: bsp_RunPer10ms, C- |, _9 W. 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. Y+ S0 D( m; M' ]
- * 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。
; a: N; T* P& s* j% p% Y - * 形 参: 无; L" ~8 ^5 n6 V. n @* ]# a
- * 返 回 值: 无
5 z) v, P1 m7 [/ v, `- X) c - *********************************************************************************************************$ t6 y: G' \, o: h: n
- */
1 E. y5 z' t+ t) ] F5 j$ o - void bsp_RunPer10ms(void)% d+ z7 X7 C; T( ?
- {; S) j% G! A5 d4 ]& X$ G _
- bsp_KeyScan10ms();: A) Q8 N+ @ \0 p( N6 Z
- BEEP_Pro();% M9 L7 |4 |, p! i" q2 V; `5 q
- }
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# k( q% D; H4 t' w 主功能:1 V) E# Z. F: A, m6 B
: t. W' |4 X( l2 f }8 B, n
主功能的实现主要分为两部分:* A" B. f* t0 x- V
; u, t" n" r$ l: ~4 H
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
. t0 Z' M7 ` D& i1 C 通过按键做蜂鸣器演示。1 l! O& @( [, B! D5 L# {/ w
- /*1 E6 }! ~" S# B0 U3 H
- *********************************************************************************************************9 R! i" ] j1 T w8 c' ?: K
- * 函 数 名: main+ h% V# d2 B7 q8 k
- * 功能说明: c程序入口
9 J0 {, r/ |/ n' j# R, t - * 形 参: 无) A4 U' [2 |- X8 ^/ [9 M
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理)& x1 ?# I t/ v4 t
- *********************************************************************************************************) L. B& Q8 L8 r) x
- */
* A6 g1 f, ?8 N% v; |* c4 G - int main(void)
! K: w( i% f) J - {* f# X0 @4 ?$ v9 C
- uint8_t ucKeyCode;
8 a3 ]- O9 ` w# Y. J! `1 a8 p - uint32_t freq = 1500;
4 t9 q8 O* Y6 z) V* D) c - ) B8 a4 n6 Y1 ?( X9 Q
- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */% h& x0 [. i+ R4 a5 ]8 F
-
' B- h( T8 l" v$ W - PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */' U4 m2 \3 O$ C- ?0 b' q; @
- PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
/ m$ N0 Y v4 m" u7 c! B* G - 4 P, w- `+ f$ b e1 y
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */- [: R; R6 R. F3 s: s' F) C
- ! D# v7 y% Z5 z
- printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);
1 s. o# k5 B4 m5 F( [) K7 a9 T -
& s9 e: p( F c; x - /* 主程序大循环 */4 Z* U, v5 q6 E1 S6 P( E: S& q
- while (1)
# Z! d' n' l6 B; n - {) y+ c' Y6 d) j4 }. f
- bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数,在 bsp.c */& g. y* k* u7 q0 U
- 6 B6 L! z: J: t: D- W
- /* 判断定时器超时时间 */
8 k9 X* g/ ~8 O$ N `1 Q; U2 @ - if (bsp_CheckTimer(0)) 4 z1 G4 ~; b' j( a: G; K
- {
1 g, w, ?4 n8 P9 e - /* 每隔100ms 进来一次 */
/ [6 U V1 \$ o2 ? - bsp_LedToggle(2); * n5 A2 ^: N7 |3 e# W
- }
& w( U* D* X B% \0 b+ L -
0 `* w; e+ }" Z; D - /* 处理按键事件 */
* S) V. b3 s* d- F& y( E - ucKeyCode = bsp_GetKey();
- Z; d( X! a+ g" }; K: L; u - if (ucKeyCode > 0), e% w1 j1 K$ o
- {
! ~8 T% \% b$ j% ~' W - /* 有键按下 */% R4 A; r' [* ^7 M# s
- switch (ucKeyCode)
: _) R1 ~3 J, v5 r- M. p - {
R# [+ p& S p! |1 h7 t8 v - case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下,提示音 */
4 ~8 z Y9 l( r& |( b! @ - BEEP_KeyTone();9 Q/ N9 E7 k& Z3 ?% R9 U5 n& q
- printf("1按键按下,提示音(固定频率1.5KHz)\r\n");
# k8 \; {( S8 I' G3 X8 O R - break;
# s% Y$ h& w) S, ?4 g - * o. e/ I$ X+ U) ?& r
- case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下,急促鸣叫10次*/
2 x$ R6 }% l! U9 H; \" c; m+ B - BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms,停止50ms,10次*/$ M% q) Z7 X! c. n7 s3 |
- printf("K2按键按下,急促鸣叫10次\r\n"); ! V5 C: v( H* | P! C" X
- break; 2 u; n+ K( y1 C2 W
0 d9 ^) O5 d3 Y. C- E/ f- case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下,长鸣3次*/
9 Q+ X3 g4 M( X. Z: v9 a0 ` - BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms,停止500ms,3次*/% }$ }% X, V% e6 \; I
- printf("K3按键按下,长鸣3次\r\n");
" B- K$ v1 b; d' u1 [ - break;
& w) f8 ?5 g9 G# Q( R6 K - ' H( F" ]8 L r2 A) c d
- default:
/ G) J( g* N3 B L' n6 k - break;5 t& H( K8 ~; [& v+ i+ v
- }5 A% G9 P |/ s- J3 n; k5 _
- }3 t9 r$ f3 S! ]" O
- }1 c, K! e2 ?: q
- }
复制代码 ' n( Y$ L2 U" b* F2 m
20.9 总结
( R/ _0 J7 z# P0 H! N. t: |, q. G! S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。+ g4 j5 Z# e. b8 ]5 g7 B& Y$ ?2 U& |
* y: n, }( B' @2 g/ v2 Q+ D. z) y: I# G* c1 B; p8 I
~3 m3 @4 i# ]& d& a5 d6 R- q |