【经验分享】STM32H7的GPIO应用之无源蜂鸣器

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STMCU小助手发布时间：2021-12-29 23:49

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文章简介:	STM32H7的GPIO应用之无源蜂鸣器

20.1 初学者重要提示
  学习本章节前，务必保证已经学习了第13，14和15章。
  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。
  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。
  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。
20.2 蜂鸣器硬件设计
蜂鸣器的硬件设计如下：

aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png

通过这个硬件设计，有如下两点需要学习：

20.2.1 蜂鸣器分类
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。

20.2.2 硬件设计
关于硬件驱动，这里主要有三点需要大家认识到：

  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。
  电阻R70起到限流的作用。
  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。

20.3 蜂鸣器软件驱动设计
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。

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。

20.4 蜂鸣器板级支持包（bsp_beep.c）
蜂鸣器驱动文件bsp_beep.c主要实现了如下几个API：

  BEEP_InitHard
  BEEP_Start
  BEEP_Stop
  BEEP_Pause
  BEEP_Resume
  BEEP_KeyTone
  BEEP_Pro

这里我们重点讲解函数BEEP_InitHard、BEEP_Sart和BEEP_Pro。

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 */

20.4.1 宏定义设置
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。

//#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 */
#ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */
/* PA8 */
#define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA
#define GPIO_PORT_BEEP GPIOA
#define GPIO_PIN_BEEP GPIO_Pin_8
#define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */
#define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
#else /* 无源蜂鸣器 */
/* PA8 ---> TIM1_CH1 */
/* 1500表示频率1.5KHz，5000表示50.00%的占空比 */
#define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 5000);
/* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
#define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 0);
#endif

复制代码

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。
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。
20.4.2 蜂鸣器结构体变量
为了方便蜂鸣器的控制，专门封装了一个结构体变量：

typedef struct _BEEP_T
{
uint8_t ucEnalbe;
uint8_t ucState;
uint16_t usBeepTime;
uint16_t usStopTime;
uint16_t usCycle;
uint16_t usCount;
uint16_t usCycleCount;
uint8_t ucMute;
}BEEP_T;

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  成员ucEnalbe：用于使能或者禁止蜂鸣器。
  成员ucState：状态变量，用于蜂鸣器鸣叫和停止的区分。
  成员usBeepTime：鸣叫时间，单位10ms。
  成员usStopTime：停止鸣叫时间，单位10ms。
  成员usCycle：鸣叫和停止的循环次数。
  成员usCount：用于鸣叫和停止时的计数。
  成员usCycleCount：用于循环次数计数。
  成员ucMute：用于静音。
20.4.3 函数BEEP_InitHard
函数原型：

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: BEEP_InitHard
* 功能说明: 初始化蜂鸣器硬件
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void BEEP_InitHard(void)
{
#ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/* 打开GPIOF的时钟 */
RCC_AHB1PeriphClockCmd(GPIO_RCC_BEEP, ENABLE);
BEEP_DISABLE();
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; /* 设为输出口 */
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; /* 设为推挽模式 */
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; /* 上下拉电阻不使能 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /* IO口最大速度 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_PIN_BEEP;
GPIO_Init(GPIO_PORT_BEEP, &GPIO_InitStructure);
#endif
g_tBeep.ucMute = 0; /* 关闭静音 */
}

复制代码

函数描述：

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。

使用举例：

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。

20.4.4 函数BEEP_Start
函数原型：

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: BEEP_Start
* 功能说明: 启动蜂鸣音。
* 形参: _usBeepTime : 蜂鸣时间，单位10ms; 0 表示不鸣叫
* _usStopTime : 停止时间，单位10ms; 0 表示持续鸣叫
* _usCycle : 鸣叫次数， 0 表示持续鸣叫
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void BEEP_Start(uint16_t _usBeepTime, uint16_t _usStopTime, uint16_t _usCycle)
{
if (_usBeepTime == 0 || g_tBeep.ucMute == 1)
{
return;
}
g_tBeep.usBeepTime = _usBeepTime;
g_tBeep.usStopTime = _usStopTime;
g_tBeep.usCycle = _usCycle;
g_tBeep.usCount = 0;
g_tBeep.usCycleCount = 0;
g_tBeep.ucState = 0;
g_tBeep.ucEnalbe = 1; /* 设置完全局参数后再使能发声标志 */
BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */
}

复制代码

函数描述：

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。

函数参数：

  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。
  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。
  第3个参数_ _usCycle用于鸣叫次数，配置为0 表示持续鸣叫。
使用举例：

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)；

20.4.5 函数BEEP_Pro
函数原型：

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: BEEP_Pro
* 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。
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void BEEP_Pro(void)
{
if ((g_tBeep.ucEnalbe == 0) || (g_tBeep.usStopTime == 0) || (g_tBeep.ucMute == 1))
{
return;
}
if (g_tBeep.ucState == 0)
{
if (g_tBeep.usStopTime > 0) /* 间断发声 */
{
if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usBeepTime)
{
BEEP_DISABLE(); /* 停止发声 */
g_tBeep.usCount = 0;
g_tBeep.ucState = 1;
}
}
else
{
; /* 不做任何处理，连续发声 */
}
}
else if (g_tBeep.ucState == 1)
{
if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usStopTime)
{
/* 连续发声时，直到调用stop停止为止 */
if (g_tBeep.usCycle > 0)
{
if (++g_tBeep.usCycleCount >= g_tBeep.usCycle)
{
/* 循环次数到，停止发声 */
g_tBeep.ucEnalbe = 0;
}
if (g_tBeep.ucEnalbe == 0)
{
g_tBeep.usStopTime = 0;
return;
}
}
g_tBeep.usCount = 0;
g_tBeep.ucState = 0;
BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */
}
}
}

复制代码

函数描述：

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。

使用举例：

调用此函数前，务必优先调用函数BEEP_InitHard进行初始化。

另外，此函数需要周期性调用，每10ms调用一次。

  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。
  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。

20.5 蜂鸣器驱动移植和使用
按键移植步骤如下：

  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。

  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

#ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */
/* PA8 */
#define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA
#define GPIO_PORT_BEEP GPIOA
#define GPIO_PIN_BEEP GPIO_PIN_8
#define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */
#define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
#else /* 无源蜂鸣器 */
/* PA0 ---> TIM5_CH1 */
/* 1500表示频率1.5KHz，5000表示50.00%的占空比 */
#define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 5000);
/* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
#define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 0);
#endif

复制代码

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。

第4步，应用方法看本章节配套例子即可。

特别注意，别忘了每10ms调用一次按键检测函数BEEP_Pro()。

20.6 实验例程设计框架
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：

1、第1阶段，上电启动阶段：

这部分在第14章进行了详细说明。

2、第2阶段，进入main函数：

  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。
  第2部分，应用程序设计部分，实现了一个蜂鸣器应用。
  第3部分，蜂鸣器程序每10ms在滴答定时中断执行一次。

20.7 实验例程说明（MDK）
配套例子：

V7-003_无源蜂鸣器

实验目的：

学习无源蜂鸣器的控制实现。

实验内容：

启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。

实验操作：

K1键按下，按键提示音(固定频率1.5KHz)。
K2键按下，急促鸣叫10次。
K3键按下，长鸣3次。
上电后串口打印的信息：

波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1

程序设计：

系统栈大小分配：

RAM空间用的DTCM：

硬件外设初始化

硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: bsp_Init
* 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
* 形参：无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
/* 配置MPU */
MPU_Config();
/* 使能L1 Cache */
CPU_CACHE_Enable();
/*
STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
- 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
- 设置NVIV优先级分组为4。
*/
HAL_Init();
/*
配置系统时钟到400MHz
- 切换使用HSE。
- 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
*/
SystemClock_Config();
/*
Event Recorder：
- 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。
- 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
*/
#if Enable_EventRecorder == 1
/* 初始化EventRecorder并开启 */
EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
EventRecorderStart();
#endif
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 */
bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */
bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */
}

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MPU配置和Cache配置：

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。

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: MPU_Config
* 功能说明: 配置MPU
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
/* 禁止 MPU */
HAL_MPU_Disable();
/* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/*使能 MPU */
HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: CPU_CACHE_Enable
* 功能说明: 使能L1 Cache
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
/* 使能 I-Cache */
SCB_EnableICache();
/* 使能 D-Cache */
SCB_EnableDCache();
}

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每10ms调用一次蜂鸣器处理：

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。

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: bsp_RunPer10ms
* 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
* 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。
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_RunPer10ms(void)
{
bsp_KeyScan10ms();
BEEP_Pro();
}

复制代码

  主功能：

主功能的实现主要分为两部分：

  启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
  通过按键做蜂鸣器演示。

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: main
* 功能说明: c程序入口
* 形参: 无
* 返回值: 错误代码(无需处理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
uint8_t ucKeyCode;
uint32_t freq = 1500;
bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);
/* 主程序大循环 */
while (1)
{
bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数，在 bsp.c */
/* 判断定时器超时时间 */
if (bsp_CheckTimer(0))
{
/* 每隔100ms 进来一次 */
bsp_LedToggle(2);
}
/* 处理按键事件 */
ucKeyCode = bsp_GetKey();
if (ucKeyCode > 0)
{
/* 有键按下 */
switch (ucKeyCode)
{
case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下，提示音 */
BEEP_KeyTone();
printf("1按键按下，提示音(固定频率1.5KHz)\r\n");
break;
case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下，急促鸣叫10次*/
BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms，停止50ms，10次*/
printf("K2按键按下，急促鸣叫10次\r\n");
break;
case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下，长鸣3次*/
BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms，停止500ms，3次*/
printf("K3按键按下，长鸣3次\r\n");
break;
default:
break;
}
}
}
}

复制代码

20.8 实验例程说明（IAR）
配套例子：

V7-003_无源蜂鸣器

实验目的：

学习无源蜂鸣器的控制实现。

实验内容：

启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。

实验操作：

K1键按下，按键提示音(固定频率1.5KHz)。
K2键按下，急促鸣叫10次。
K3键按下，长鸣3次。
上电后串口打印的信息：

波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1

程序设计：

系统栈大小分配：

RAM空间用的DTCM：

硬件外设初始化

硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: bsp_Init
* 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
* 形参：无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
/* 配置MPU */
MPU_Config();
/* 使能L1 Cache */
CPU_CACHE_Enable();
/*
STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
- 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
- 设置NVIV优先级分组为4。
*/
HAL_Init();
/*
配置系统时钟到400MHz
- 切换使用HSE。
- 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
*/
SystemClock_Config();
/*
Event Recorder：
- 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。
- 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
*/
#if Enable_EventRecorder == 1
/* 初始化EventRecorder并开启 */
EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
EventRecorderStart();
#endif
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 */
bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */
bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */
}

复制代码

MPU配置和Cache配置：

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。

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: MPU_Config
* 功能说明: 配置MPU
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
/* 禁止 MPU */
HAL_MPU_Disable();
/* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/*使能 MPU */
HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: CPU_CACHE_Enable
* 功能说明: 使能L1 Cache
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
/* 使能 I-Cache */
SCB_EnableICache();
/* 使能 D-Cache */
SCB_EnableDCache();
}

复制代码

每10ms调用一次蜂鸣器处理：

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。

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: bsp_RunPer10ms
* 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
* 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。
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_RunPer10ms(void)
{
bsp_KeyScan10ms();
BEEP_Pro();
}

复制代码

  主功能：

主功能的实现主要分为两部分：

  启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
  通过按键做蜂鸣器演示。

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: main
* 功能说明: c程序入口
* 形参: 无
* 返回值: 错误代码(无需处理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
uint8_t ucKeyCode;
uint32_t freq = 1500;
bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);
/* 主程序大循环 */
while (1)
{
bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数，在 bsp.c */
/* 判断定时器超时时间 */
if (bsp_CheckTimer(0))
{
/* 每隔100ms 进来一次 */
bsp_LedToggle(2);
}
/* 处理按键事件 */
ucKeyCode = bsp_GetKey();
if (ucKeyCode > 0)
{
/* 有键按下 */
switch (ucKeyCode)
{
case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下，提示音 */
BEEP_KeyTone();
printf("1按键按下，提示音(固定频率1.5KHz)\r\n");
break;
case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下，急促鸣叫10次*/
BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms，停止50ms，10次*/
printf("K2按键按下，急促鸣叫10次\r\n");
break;
case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下，长鸣3次*/
BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms，停止500ms，3次*/
printf("K3按键按下，长鸣3次\r\n");
break;
default:
break;
}
}
}
}