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。
6 V3 ?% ^% X8 b' [3 {* z8 l' U% Q  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。
8 u+ c" V) F6 d3 ]: E, }& A  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：
3 S6 S/ |% p$ y

通过这个硬件设计，有如下两点需要学习：

" a7 f) l2 y2 h20.2.1 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
/ {6 E' U" D5 w- Q- n4 i+ l关于硬件驱动，这里主要有三点需要大家认识到：
) y, {  k0 h; h) T# P+ G7 P
  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
0 d& Q( ~2 L6 v* f. W( y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。
) ?5 _" ]8 R+ v, c$ v$ p, Q
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）
1 y& V' J/ Z/ T+ s1 J! }$ i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
7 D2 W2 V  j6 R: |' L+ z9 w  BEEP_Pause
' q# }- Q# Z: V! b0 z  BEEP_Resume
  BEEP_KeyTone
  BEEP_Pro
. L3 B: d: a1 d; H- H" ^4 F0 ?& L
2 R* ^+ q% g+ o3 o$ R% ~* }# P
这里我们重点讲解函数BEEP_InitHard、BEEP_Sart和BEEP_Pro。
7 E1 q4 `! \& _: C
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 */
0 z0 P; b3 L$ T3 J) ]" C% ?
6 w9 V" ]" [" C1 Q) c8 `4 h6 c20.4.1 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。

1. <blockquote>//#define BEEP_HAVE_POWER<span style="white-space:pre">                </span>/* 定义此行表示有源蜂鸣器，直接通过GPIO驱动, 无需PWM */

复制代码

6 }5 [: D& V0 C# T* u+ V3 f/ \  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。
8 p( |" V0 K* ^' M/ u) N# g20.4.2 蜂鸣器结构体变量
8 Y' V5 L$ {  j" x# [+ |为了方便蜂鸣器的控制，专门封装了一个结构体变量：
, a; \/ l/ S$ D5 Q5 G: P
8 g' a. V/ U0 y' D( Y3 n  s

1. <blockquote>typedef struct _BEEP_T

复制代码

( t7 E4 B& x8 I  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。
0 D) U6 W. H; |6 T  p* m  成员usBeepTime：鸣叫时间，单位10ms。
  成员usStopTime：停止鸣叫时间，单位10ms。
8 M2 t$ t3 u; C/ [. X6 E  成员usCycle：鸣叫和停止的循环次数。
0 a: b  _4 `! E2 U( ?4 {) H2 P  成员usCount：用于鸣叫和停止时的计数。
  Z; Y: V9 }( i2 H: w0 W; s" w1 h  成员usCycleCount：用于循环次数计数。
  成员ucMute：用于静音。
: N4 n. J# N" h, ~8 n6 \5 G" a2 T: F20.4.3 函数BEEP_InitHard
* a9 U) E& s2 V函数原型：

1. <blockquote>/*

复制代码

% |- R* `, I+ s7 @6 Y, R+ z7 K函数描述：

4 O; w; l& `8 e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。

3 C: ^* \. y) m7 k6 D1 V使用举例：
3 a# p1 @/ d# U, Y/ q% A' F
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。

: C  d( [, m1 h" c  o0 d! I20.4.4 函数BEEP_Start
+ @. E( X- @! Y+ Z- p( j函数原型：
/ e3 R- B5 p0 W7 a+ G1 U2 b. P: b

1. <blockquote>/*

复制代码

函数描述：
2 }! _8 M  A) l6 d$ N9 x8 N
+ D- p" C# z. c- S; U! B+ Q: d4 H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。

6 J$ A/ ?: D) z$ m函数参数：
" e* G/ g2 I# I$ l( }
3 l7 ~  C/ D0 L! u% k" s2 \  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。
. l& K3 n% p( f" D使用举例：
& ]. M! B9 k; e& Q4 V6 N+ |
  a$ y7 y/ x5 x2 ?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)；
5 {$ @6 I6 j3 Y- e  o$ q- ~3 C
( l6 Q, u% g$ C( ?7 k20.4.5 函数BEEP_Pro
) y& S2 n/ E; P( _0 n函数原型：

1. <blockquote>/*

复制代码

函数描述：
3 x' Q- e( N% w% v9 Q% d2 q
! T- _+ _, w4 ?" d3 k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：
+ p* X; S8 a5 o! \+ f, z' Q
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。
5 s! S% [* Q5 U: g  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。
; V+ Z9 q2 Q; J; G/ `20.5 蜂鸣器驱动移植和使用
) F2 l+ G' d/ [% Q" @" M- h按键移植步骤如下：

1 {0 K, l. z1 y0 A' k3 Q2 ?, D  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。
0 q8 p' T7 q1 A1 V
$ d' U3 @# P' D! J8 D- j  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
1 A. S; D# G0 R: ]2 ]' v4 @- u* y- S) D9 A4 {
$ y3 S  g7 J+ l1 h# Y; \, q) \* v2 ?6 O

1. #ifdef        BEEP_HAVE_POWER                /* 有源蜂鸣器 */
   
2. 
   
3.         /* PA8 */
   
4.         #define GPIO_RCC_BEEP   RCC_AHB1Periph_GPIOA
   
5.         #define GPIO_PORT_BEEP        GPIOA
   
6.         #define GPIO_PIN_BEEP        GPIO_PIN_8
   5 q+ s+ y5 h7 S1 y, L7 Z9 k
7. 
   
8.         #define BEEP_ENABLE()        GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP                        /* 使能蜂鸣器鸣叫 */
   / H! D( H; b% }, W4 P, X
9.         #define BEEP_DISABLE()        GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP                        /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
   0 }* b( b: `! _2 j* i. C
10. #else                /* 无源蜂鸣器 */
    * j: {  Y+ r3 m- `( x# K
11.         /* PA0 ---> TIM5_CH1 */
    
12. 
    ' J8 P( _" W: p
13.         /* 1500表示频率1.5KHz，5000表示50.00%的占空比 */
    
14.         #define BEEP_ENABLE()        bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 5000);
    / N  ]& D: }$ w6 t
15. 
    
16.         /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
    4 Y% Y3 [: R9 W
17.         #define BEEP_DISABLE()        bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 0);
    * S* I/ b& @" h8 ]& l9 v' f
18. #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。

* H8 M7 V  j: c+ W( l5 y特别注意，别忘了每10ms调用一次按键检测函数BEEP_Pro()。
; @+ O4 k3 _8 g" M! u
20.6 实验例程设计框架
" M5 J5 ~- C9 x. e3 ~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：
* n  i7 x9 c+ i& Z1 |
; s$ G/ i  W4 n- L8 Y# _" k2 E

( a4 ~# d' J" U- r/ r
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。

9 P; l5 Q3 W9 x4 o 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：

7 I1 \" ]0 a" U& t2 YV7-003_无源蜂鸣器

实验目的：
$ z! M5 E2 }& U/ J  L
" y# L" [4 z) h* j/ l学习无源蜂鸣器的控制实现。
- ?3 x# B; E7 |3 H" e实验内容：

8 G4 r! a8 I% i# i1 B& V% f6 v* j8 }+ x, M启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
, _3 n) S$ h' H' V实验操作：
' [  a+ W3 c1 _& a
' P4 ^1 N! z! i7 L3 sK1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：
" ^4 U! P7 D, i( I% ^/ g) W
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1
" r6 u, \+ y, c, i( n; x

  K: c! X, K8 ]1 L' R" T9 ^% Q
+ k7 Q, x/ e9 Z3 Q. V3 M% C程序设计：

  系统栈大小分配：
0 i5 E4 i: {: r% ?0 g& ]

( P( |/ g) y) a$ N1 U+ A" V1 Y
  RAM空间用的DTCM：

/ l5 @+ Q4 D# g% n. w( ]  W

  硬件外设初始化
8 G8 v6 s3 Q. ?! o
  I/ W* T) ^% B6 d2 ]硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

# C: o# F* i: r& e

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   4 X2 O/ @& B8 X' F& m& y0 y/ i
3. *        函 数 名: bsp_Init
   6 v) J+ l: T: P. \' n2 R
4. *        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. *        形    参：无
   
6. *        返 回 值: 无
   4 T4 N9 `. l' D
7. *********************************************************************************************************
   0 m" _4 P8 q: j7 Z* I8 ]; s
8. */
   ) Z" U, l: U' F# n& _% V
9. void bsp_Init(void)
   
10. {
    
11.     /* 配置MPU */
    / ~0 S0 Z/ M. g7 _4 K9 K6 z
12.         MPU_Config();
    
13.         
    / c6 z  k! G/ A+ W1 s; v
14.         /* 使能L1 Cache */
    
15.         CPU_CACHE_Enable();
    / Z: A# r! W4 e: y6 q
16. 
    9 M9 S" f0 Z  Z3 e5 A' ~
17.         /*
    
18.        STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
    
19.            - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
    
20.            - 设置NVIV优先级分组为4。
    
21.          */
    ! K: z9 N* a/ ]+ A' C& n
22.         HAL_Init();
    5 Q- F) d# c( ]6 a# o
23. 
    
24.         /*
    % z& h  R% [& u$ q# y( G
25.        配置系统时钟到400MHz
    + v$ O0 {& |9 N0 h1 d# J
26.        - 切换使用HSE。
    ! q) D" l& g% h8 }4 Z( l
27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
    
28.     */
    
29.         SystemClock_Config();
    
30. 
    8 i: [% w, [- t5 [: R* f& c
31.         /*
    
32.            Event Recorder：
    
33.            - 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。
    
34.            - 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
      o+ s/ L# c" ?# X
35.         */        
    
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    
37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */
    
38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    
39.         EventRecorderStart();
    * X' {5 D$ I  p# P; t
40. #endif
    2 t5 v8 s" M- h
41.         
    
42.         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 */
    ( N7 G+ g4 [! H
43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */
    
44.         bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    
45.         bsp_InitExtIO();        /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */        
    , F* b! U# ^0 Q& c
46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        
    
47.         BEEP_InitHard();   /* 初始化蜂鸣器 */
    
48. }

复制代码

  MPU配置和Cache配置：
! k5 r4 q% p/ ?; s* T/ m
( C6 R3 q) C9 g9 ?/ s- N. n7 k/ F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。
) K$ d/ P5 u( T* G- H3 I; }3 Z
9 R; A  v" }8 Q, a

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   " s% x' g2 w- K$ B7 F4 [
3. *        函 数 名: MPU_Config
   
4. *        功能说明: 配置MPU
   
5. *        形    参: 无
   , `( P0 E' u1 F0 B' I
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
     M) K6 r7 O- m* r
9. static void MPU_Config( void )
   
10. {
    6 i+ H  K4 G" ~, l
11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    
12. 
    
13.         /* 禁止 MPU */
    
14.         HAL_MPU_Disable();
    * x% o4 g1 g* ~7 D0 b
15. 
    
16.         /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
    
17.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    % D' @0 g0 Y# B" o9 k4 L0 x/ v  K
18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    
19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    
20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    * s3 m* ~' g$ U3 ]/ y; s! b  y. c
21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    + C9 ~7 \$ ~7 F1 K8 l4 m$ Q: z" y
22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    
23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    
25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    # L' b5 @) a6 x! A* ]. d
26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    ' u6 B; F& b' X/ P: F" c) x. M
27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
28. 
    
29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    ; c; E3 h: |+ E  \) S9 h
30.         
    
31.         
    
32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    7 [' C6 R7 S" m% R3 y& w
33.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    : H" t+ G0 O+ L' s8 [& w; p! s& Q
34.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    
35.         MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;        
    * E* c2 P5 u9 ?: X
36.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    0 z& y; Z) `* E, n) a/ }
37.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    / X8 n) e. b- Z4 R% m  c3 _; d
38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        
    
39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    ) t1 S* n) C; j+ E) V$ e. g$ v$ p
40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    
41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    
42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    ; h. O5 V7 y; Y8 x9 H. R" G
43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
44.         
    
45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
46. 
    % f' a& F7 S) ?- H$ y9 ~0 k
47.         /*使能 MPU */
    
48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    # Q! t; }  J& ?! e& k1 ]
49. }
    7 }6 S- e1 X0 l2 V$ t2 _
50. 
    1 ?* x1 K* T# J1 M2 X9 b# i' N
51. /*
    $ W4 ^$ D) Y% A. W/ T  L
52. *********************************************************************************************************
    ' A4 |, ?7 @4 p# _/ |) ?; V3 e& }
53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    
54. *        功能说明: 使能L1 Cache
    
55. *        形    参: 无
    
56. *        返 回 值: 无
    # T5 k: D5 E0 e" k
57. *********************************************************************************************************
    
58. */
    0 ^; N6 w" L7 _' H9 @- w* H3 ~3 F
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    3 L/ ~2 ~. w2 ]2 u" V
60. {
    + d1 M# t5 ~+ f3 q: A+ S. J# {
61.         /* 使能 I-Cache */
    
62.         SCB_EnableICache();
    ; S( O: Y3 V, A
63. 
    : B9 [  C3 B& T- M. D" a5 a5 \
64.         /* 使能 D-Cache */
    # K: K2 G! r8 K5 X+ k" ~
65.         SCB_EnableDCache();
    ( W: h. u& P% C8 Y2 J% q4 Z! P* |. W
66. }

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。

9 ?8 l2 a1 B; c7 X

1. /*
   2 j1 {1 `1 g' }: Y9 K) z
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: bsp_RunPer10ms
   " C5 x1 @- N2 ^5 z7 F' ]
4. *        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
   6 U8 x. \1 A; ]1 u8 r+ A
5. *              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。
   
6. *        形    参: 无
   # ]9 c; j, _8 e$ [
7. *        返 回 值: 无
   
8. *********************************************************************************************************
   
9. */
   9 G7 C+ J3 e8 ]0 s
10. void bsp_RunPer10ms(void)
    
11. {
    
12.         bsp_KeyScan10ms();
    
13.         BEEP_Pro();
    
14. }
    
15.   主功能：
    
16. 
    , ^7 P  E2 P& o. o$ |7 y) A
17. 主功能的实现主要分为两部分：
    
18. 
    
19.   启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
    - M" E# n2 I& r5 q/ i, e5 d
20.   通过按键做蜂鸣器演示。
    
21. /*
    
22. *********************************************************************************************************
    2 e- {' \  U# M6 A6 z% x
23. *        函 数 名: main
    
24. *        功能说明: c程序入口
    2 B2 m6 d- i& O8 w# k* i3 \+ i
25. *        形    参: 无
    * R. r2 G0 E  t/ D
26. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    
27. *********************************************************************************************************
    # ^/ d- O/ j3 ~1 q
28. */
    * e  L1 s* h/ k3 |! ?1 y4 v
29. int main(void)
    
30. {
    : C) E3 {5 k' {. U. m
31.         uint8_t ucKeyCode;        
    1 }" e. S0 A4 ?0 j: j
32.         uint32_t freq = 1500;
    " I4 O; @+ y' Y. e3 j
33. 
    
34.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    
35.         
    1 R+ a3 R. F* `+ V8 X
36.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    
37.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    1 R% V! w# A# ^7 F, n7 v
38. 
    ' L4 P4 i7 V4 y$ @; z4 Z
39.         bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
40.         
    
41.         printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);
    
42.         
    7 V$ `% d+ R* G
43.         /* 主程序大循环 */
    
44.         while (1)
    
45.         {
    
46.                 bsp_Idle();                /* CPU空闲时执行的函数，在 bsp.c */
    0 O4 \; {" m7 I! N2 p2 }- A
47.                
    2 z7 [: h* N/ S: R7 b% C$ b
48.                 /* 判断定时器超时时间 */
    
49.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    2 U$ n6 w, A: }) U9 H! a) P" S
50.                 {
    7 X& p0 @5 @1 _9 ?
51.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    
52.                         bsp_LedToggle(2);                        
    ) q2 S. |$ e/ j1 \
53.                 }
    
54.                                        
    9 g9 v% R1 m$ ?7 |" I5 @
55.                 /* 处理按键事件 */
    
56.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();
    ) j: _4 g- h) R
57.                 if (ucKeyCode > 0)
    
58.                 {
    
59.                         /* 有键按下 */
    
60.                         switch (ucKeyCode)
    
61.                         {
    ! d8 z) q% |3 w6 w- g5 l
62.                                 case KEY_DOWN_K1:                  /* K1按键按下，提示音 */
    , w8 G1 T: ^  G6 ~. c% K( E& G
63.                                         BEEP_KeyTone();
    ) p% v% P' H& e0 \( n
64.                                         printf("1按键按下，提示音(固定频率1.5KHz)\r\n");                        
    6 T0 @- e) U- b3 O8 D' }1 U
65.                                         break;               
    - m' m" |% h* q% t/ @
66.                                 
    
67.                                 case KEY_DOWN_K2:                  /* K2按键按下，急促鸣叫10次*/
    
68.                                         BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms，停止50ms，10次*/
    3 W1 K0 C) X5 m/ c- j0 s8 o
69.                                         printf("K2按键按下，急促鸣叫10次\r\n");                                
    ( L! S$ P- r7 Q2 a4 H8 N3 h
70.                                         break;        
    
71. 
    
72.                                 case KEY_DOWN_K3:                   /* K3按键按下，长鸣3次*/
    : c. Q" ?: Z6 D  H- \" q
73.                                         BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms，停止500ms，3次*/
    
74.                                         printf("K3按键按下，长鸣3次\r\n");
    
75.                                         break;        
    
76. 
    ( g8 \8 v, ]' V+ [4 Y# G$ m1 Y
77.                                 default:
    % [9 M1 ?' G; {
78.                                         break;
    
79.                         }
    ! b' f7 ~* N" x
80.                 }
    1 V% E  B  x$ q3 t% P% u& E3 G- |
81.         }
    
82. }

复制代码

20.8 实验例程说明（IAR）
5 c) Q$ H" q5 X: W( f4 e- I2 d配套例子：
1 @' F7 b0 W' M' ~9 {, v
% Y- e( Q8 `" s; ?# R' q: n9 ?V7-003_无源蜂鸣器
: j' l' i9 J1 S; ^8 T
# k7 _% O+ Y0 x实验目的：

学习无源蜂鸣器的控制实现。
5 V+ g! z2 s5 X4 T0 X/ e1 D实验内容：
3 R1 B# ?( e; V( X8 |+ u
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)。
8 G7 ?5 w" C* _6 d" n5 OK2键按下，急促鸣叫10次。
8 ?! `# m! }% B, jK3键按下，长鸣3次。
: S# s) f& x+ R7 {# C% y/ W上电后串口打印的信息：
3 D8 K7 i0 `2 N2 _6 A) w) x' y- H
8 [- ^6 j, F: i& H6 S, ?! r波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1

8 c3 o" V% s! h- o- a* L( D
程序设计：
% M$ P! J/ P$ o& [& H
  系统栈大小分配：

  o' R4 ?0 b) y3 m2 ~5 A
  RAM空间用的DTCM：
$ j& o5 ]! X- Q/ A: X
- k5 B3 q  T% T+ ~" {

+ W  o% O: E8 c  v3 h
  硬件外设初始化
: v& ?5 I( r6 k+ I! U1 V
! ~0 ]2 }. v9 H硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

. _7 j7 f, [9 ?  K  L# N

1. /*
   6 o$ d; N/ m% F& p, D3 U
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: bsp_Init
   
4. *        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 z- D! M9 U  S; [) p
5. *        形    参：无
   
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   ' v3 }* l0 q/ e
8. */
   
9. void bsp_Init(void)
   1 B$ G4 V& e; T5 |) Q7 z; q6 O
10. {
    
11.     /* 配置MPU */
    & k+ K' y( ]4 F
12.         MPU_Config();
    . m) f, t% Y8 a5 I
13.         
    - Z8 I8 }" S3 X" T  w
14.         /* 使能L1 Cache */
    
15.         CPU_CACHE_Enable();
    8 W1 c  `' {$ J
16. 
    
17.         /*
    
18.        STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
    " q! s$ c4 B2 u% Q; C
19.            - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
    3 g& \$ M0 T. h' O
20.            - 设置NVIV优先级分组为4。
    4 @# E# V3 t5 X( }( m
21.          */
    6 x/ i2 _+ g6 ?7 k
22.         HAL_Init();
    * k3 ?% V- O! O2 p* j( \3 A  j
23. 
    * K' V% P9 ]6 O* X1 W# F7 ^) ~
24.         /*
    
25.        配置系统时钟到400MHz
      S) M, S* D' T
26.        - 切换使用HSE。
    
27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
    6 C3 C; v$ I& {7 {, p, n0 _
28.     */
    
29.         SystemClock_Config();
    
30. 
    
31.         /*
    % c3 |" [1 o. Z
32.            Event Recorder：
    3 L' x2 ?+ b5 [
33.            - 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。
    ; O' S) |% y; a- y( _* H( S
34.            - 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
    
35.         */        
    + G9 I4 g8 @$ \% D9 B
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    + {" m$ s# ]' e% z& W- [- C6 d
37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */
    4 [" _3 m# N3 T% Q. S% s
38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    * A, {6 O$ N6 E+ s/ m3 U
39.         EventRecorderStart();
    # {, b$ I2 O- ]4 M' h
40. #endif
    
41.         
    ( v4 I  ?* ?- F0 A/ T0 x) |
42.         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 */
    2 x, z- \- b# j5 ~
43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */
    
44.         bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    
45.         bsp_InitExtIO();        /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */        
    
46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        
    $ W& H6 b& o& n- J# H7 u
47.         BEEP_InitHard();   /* 初始化蜂鸣器 */
    0 e0 M7 Z$ q- Z  \$ X* V" l  @
48. }

复制代码

  MPU配置和Cache配置：
2 t6 |' f8 {' w6 ]1 o# V  K& H
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。
! _, M/ W3 o! c3 q) q6 Z

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: MPU_Config
     x5 C. `! Y( C  h  s8 `# Z
4. *        功能说明: 配置MPU
   
5. *        形    参: 无
   
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. static void MPU_Config( void )
   
10. {
    ( {' P) j4 ]( P4 Q6 X* G
11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    3 N) x  ]; d4 T4 `) k" Z
12. 
    ( l! n, X0 z9 V. i
13.         /* 禁止 MPU */
    
14.         HAL_MPU_Disable();
    
15. 
    
16.         /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
      y0 ?  o& ~: S* R* v2 l8 d
17.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    
18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    $ S1 i, j) {3 i2 ?" V5 R
19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    
20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    ( F4 X1 D/ h+ Z2 t! b! Z
22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    
23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    6 c& X5 I: C6 C+ Q$ O1 A* J
24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    
25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    . y3 W4 M2 f1 t
26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    # d( \$ Q6 ?: f) Y5 [0 }5 u" f" J
27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    , g; i$ ^* J" O0 @. R6 |9 ~7 P$ @
28. 
    
29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
30.         
    
31.         
    * B0 \( |! j/ k8 L5 l: c- R& _
32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    
33.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    # o' ]  R+ Z2 u0 Z) x& k
34.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    
35.         MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;        
    5 z  `# T; `7 a9 k1 @" }! F9 B5 ]
36.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    ( |! G8 b0 B% k# D- I
37.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    8 i. Q, I' |9 v
38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        
    
39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    
41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    
42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    : H) ?3 K- t9 O7 ?
43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    . p- p/ Y; N" \
44.         
    
45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
46. 
    
47.         /*使能 MPU */
    4 J' n3 P- j) |( r$ S) J0 v
48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    0 y( x& F, S$ L* l" W9 N
49. }
    9 ~* _! x+ f- u- `/ Z/ g5 U
50. 
    + G5 f& F* M* j8 U$ C) H
51. /*
    
52. *********************************************************************************************************
    
53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    
54. *        功能说明: 使能L1 Cache
    
55. *        形    参: 无
    
56. *        返 回 值: 无
    
57. *********************************************************************************************************
    
58. */
    4 \( ~  g7 _8 C& E8 }2 h0 b, r6 c
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    2 W+ \/ ?. ^9 L
60. {
    + _9 W: P9 n& x+ X3 G
61.         /* 使能 I-Cache */
    & S( b1 u- H5 W$ O
62.         SCB_EnableICache();
    / G9 w* B4 L! h: ?7 P& I
63. 
    
64.         /* 使能 D-Cache */
    
65.         SCB_EnableDCache();
    ' m3 B5 A% z. n6 P# {. D
66. }

复制代码

  每10ms调用一次蜂鸣器处理：
; H( q; A+ h( D( v( Q% O% J+ P
! u1 A* T  r" g/ s6 A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。
$ N5 F4 Z, }3 E/ I- m1 d
: a' z3 B  [' F+ X( V% {

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   $ m- C/ `7 r6 E3 o
3. *        函 数 名: bsp_RunPer10ms
   " e3 ?' C/ K7 U$ o2 U2 R9 z! Q
4. *        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 L. g- E, ~4 r0 I: G, e+ g4 s2 Q% _
5. *              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。
   
6. *        形    参: 无
   
7. *        返 回 值: 无
   ) U* J; m7 l! l# S
8. *********************************************************************************************************
   
9. */
   
10. void bsp_RunPer10ms(void)
    4 Y# a/ M/ q$ m% b+ f# k
11. {
    ' K+ W' H2 y6 A  {! o4 ^
12.         bsp_KeyScan10ms();
    , F+ _, r1 J; Q4 x% t0 G' E, A
13.         BEEP_Pro();
    
14. }

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; c0 Z3 X# a3 \  主功能：

主功能的实现主要分为两部分：

9 x0 ~( B3 H3 g, S! X6 B: i% _# a+ z  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。

1. /*
   / n2 a5 X/ E+ D2 u  J2 Q* N
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: main
   
4. *        功能说明: c程序入口
   5 `+ Y- |! C, X$ E- }$ ]
5. *        形    参: 无
   
6. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   - z' X. W. o- {* L( R3 M; i* T( u
9. int main(void)
   3 A; P8 o. j6 x" Q* C
10. {
    ) B4 L: `8 e) D  a
11.         uint8_t ucKeyCode;        
    . @7 r* H; [+ i3 L: [1 g
12.         uint32_t freq = 1500;
    
13. 
    4 N$ T6 K( j) \/ W2 A% o" q
14.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    
15.         
    , j  U( G6 k* D9 o# Q5 P% M# z
16.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
      D* w$ e9 P+ }9 H. O  Q
17.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    
18. 
    
19.         bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
20.         
    " ]" |  w4 V7 \6 f. z1 i# V
21.         printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);
    
22.         
    : z) z+ a, ~/ n: X
23.         /* 主程序大循环 */
    + v9 G" J/ c! ~
24.         while (1)
    7 m' H0 ?( @' |5 ?; {
25.         {
    
26.                 bsp_Idle();                /* CPU空闲时执行的函数，在 bsp.c */
    ! X8 B) R1 s5 y# ^, b
27.                
    
28.                 /* 判断定时器超时时间 */
    2 q# r" m" b; p4 _& l2 |7 E
29.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    
30.                 {
    
31.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    ! H6 [# Q$ E3 c; B0 |8 t3 z& k
32.                         bsp_LedToggle(2);                        
    
33.                 }
    4 W" b& Q! Y: S
34.                                        
    
35.                 /* 处理按键事件 */
    
36.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();
    
37.                 if (ucKeyCode > 0)
    - n) |8 n* a6 |. q
38.                 {
    
39.                         /* 有键按下 */
    ) |% Z- Y3 J) ?
40.                         switch (ucKeyCode)
    
41.                         {
    0 a+ w) g  y9 M' y9 f5 B: I0 ]
42.                                 case KEY_DOWN_K1:                  /* K1按键按下，提示音 */
    
43.                                         BEEP_KeyTone();
    : {2 C% l- a- P& L. N% O
44.                                         printf("1按键按下，提示音(固定频率1.5KHz)\r\n");                        
    0 \1 x, @' b' o" q% u- Z4 n
45.                                         break;               
    ) I& {" d( L9 _- C( E$ I
46.                                 
    + L, p( ?4 J) s. ^
47.                                 case KEY_DOWN_K2:                  /* K2按键按下，急促鸣叫10次*/
    
48.                                         BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms，停止50ms，10次*/
    * L+ R/ I6 ^$ y; Y/ u- v
49.                                         printf("K2按键按下，急促鸣叫10次\r\n");                                
    
50.                                         break;        
    % \+ ~( M9 R- e5 Y; H2 M  q
51. 
    
52.                                 case KEY_DOWN_K3:                   /* K3按键按下，长鸣3次*/
    ! `. W4 x) p8 n" |( J! ?9 Q. j6 g/ `
53.                                         BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms，停止500ms，3次*/
    
54.                                         printf("K3按键按下，长鸣3次\r\n");
    4 A6 w! T. u* _7 \+ ?+ ^3 u
55.                                         break;        
    5 @5 q8 Z# J- q6 S8 b& ~) @
56. 
    ! l8 L) s5 X7 M1 I4 ~* e
57.                                 default:
    
58.                                         break;
    7 h3 a# o) t8 o; R8 F& h4 \
59.                         }
    : y0 ?* N( N& }3 J
60.                 }
    
61.         }
    
62. }

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; _; B8 p  H" p7 f0 j20.9 总结
- T% ~7 D' T3 Y% Z0 x6 \! n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。
: b: J# Y  K5 f$ v+ Q