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【经验分享】STM32H7的高分辨率定时器HRTIM应用之PWM实现

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STMCU小助手 发布时间:2021-11-2 23:14
64.1 初学者重要提示
学习本章节前,务必优先学习第63章,HAL库的几个常用API均作了讲解和举例。
设置PWM周期时,注意结构体HRTIM_TimeBaseCfgTypeDef中的Period周期参数范围,至少3个HRTIM时钟周期,最大值0xFFDF。
HRTIM的输出极性可以设置激活状态Active和非激活状态Inactive,这里要注意一点,激活状态既可以设置为高电平输出,也可以设置为低电平输出。
HRTIM其它几个例子执行效果展示,方便大家有个感性认识:
STM32H7的HRTIM配置输出5组不同频率,不同占空比的波形,同时5组互补输出也是没问题的。
STM32H7的HRTIM触发ADC和DAC转换。
STM32H7的HRTIM Fault故障保护功能,可在输出故障时禁止输出
STM32H7的HRTIM生成任意波形
64.2 HRTIM的PWM驱动设计
HRTIM的PWM实现相对比较简单,只是涉及到的API比较多。

64.2.1 HRTIM时钟设置
HRTIM支持两种时钟源,一个是来自CPU主频时钟,另一个是来自通用定时器。大家可以通过函数HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig来设置使用那个时钟。具体实现代码如下:

  1. 1. RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInitStruct = {0};
  2. 2.
  3. 3. PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_HRTIM1;
  4. 4. PeriphClkInitStruct.Hrtim1ClockSelection = RCC_HRTIM1CLK_CPUCLK;
  5. 5. if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct) != HAL_OK)
  6. 6. {
  7. 7. Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  8. 8. }
复制代码

这里把几个关键的地方再阐释下:

第1行,这个变量务必要做0初始化,防止不必要的麻烦。
第4行,用于配置HRTIM使用的时钟源,这里有两种选择:
使用CPU主频时钟,对应参数RCC_HRTIM1CLK_CPUCLK。
使用通用定时器时钟,对应参数RCC_HRTIM1CLK_TIMCLK。如果CPU主频时钟是400MHz的话,通用定时器时钟就是200MHz。


64.2.2 HRTIM的PWM输出引脚
HRTIM的涉及到的输入输出引脚如下:

  1. FTL = FAULT INPUT Lines
  2. PA15       HRTIM_FLT1
  3. PC11       HRTIM_FLT2
  4. PD4        HRTIM_FLT3
  5. PB3        HRTIM_FLT4
  6. PG10       HRTIM_FLT5

  7. EEV = EXTERN EVENT Lines
  8. PG13       HRTIM_EEV10
  9. PB7        HRTIM_EEV9
  10. PB6        HRTIM_EEV8
  11. PB5        HRTIM_EEV7
  12. PB4        HRTIM_EEV6
  13. PG12       HRTIM_EEV5
  14. PG11       HRTIM_EEV4
  15. PD5        HRTIM_EEV3
  16. PC12       HRTIM_EEV2
  17. PC10       HRTIM_EEV1

  18. PC6        HRTIM_CHA1
  19. PC7        HRTIM_CHA2
  20. PC8        HRTIM_CHB1
  21. PA8        HRTIM_CHB2
  22. PA9        HRTIM_CHC1
  23. PA10       HRTIM_CHC2
  24. PA11       HRTIM_CHD1
  25. PA12       HRTIM_CHD2
  26. PG6        HRTIM_CHE1
  27. PG7        HRTIM_CHE2

  28. PE0        HRTIM_SCIN
  29. PE1        HRTIM_SCOUT
  30. PB10       HRTIM_SCOUT
  31. PB11       HRTIM_SCIN
复制代码


当前程序里面使用的Timer D的HRTIM_CHD1和HRTIM_CHD2,即PA11和PA12引脚输出PWM。程序配置如下:
  1. GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;

  2. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  3. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  4. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;

  5. GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF2_HRTIM1;
  6. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11;
  7. HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  8. GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF2_HRTIM1;
  9. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
  10. HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
复制代码

64.2.3 HRTIM初始化和时基配置
HRTIM的初始化和时基配置如下:

  1. 1. /*##- 初始化HRTIM ###################################################*/
  2. 2. HrtimHandle.Instance = HRTIM1;  /* 例化,使用的HRTIM1 */
  3. 3. HrtimHandle.Init.HRTIMInterruptResquests = HRTIM_IT_NONE;/* 用于配置支持的中断请求,当前配置无中断 */
  4. 4. HrtimHandle.Init.SyncOptions = HRTIM_SYNCOPTION_NONE;    /* 配置HRTIM作为Master,发送同步信号,或者作
  5. 5. 为Slave,接收同步信号,当前配置没有做同步功能 */
  6. 6.
  7. 7. HAL_HRTIM_Init(&HrtimHandle);
  8. 8.
  9. 9. /*##- 配置HRTIM的TIMER D 时基 #########################################*/
  10. 10. sConfig_time_base.Mode = HRTIM_MODE_CONTINUOUS; /* 连续工作模式 */
  11. 11. sConfig_time_base.Period = HRTIM_TIMD_PERIOD;   /* 设置周期 */
  12. 12. sConfig_time_base.PrescalerRatio = HRTIM_PRESCALERRATIO_DIV1; /* 设置HRTIM分频,当前设置的1分频,也就
  13. 13. 是不分频 */

  14. 14. sConfig_time_base.RepetitionCounter = 0;                     /* 设置重复计数器为0,即不做重复计数 */
  15. 15.
  16. 16. HAL_HRTIM_TimeBaseConfig(&HrtimHandle, HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_D, &sConfig_time_base);
复制代码

   这里把几个关键的地方再阐释下:
   第2-4行,初始化HRTIM。
   第10-16行,配置HRTIM的Timer D时基。
   第11行,设置Timer D的周期。
   比如HRTIM主频是400MHz,HRTIM_TIMD_PERIOD = 4000,那么Timer D的输出频率如下:
   PWM的频率 = 400MHz / HRTIM_TIMD_PERIOD
                     = 400000000 / 4000
                     = 100KHz
   第12行,对于STM32H7系列,仅支持下面选项中最后三个参数,也就是1分频,2分频和4分频。
  1.    #define HRTIM_PRESCALERRATIO_MUL32    (0x00000000U)
  2.    #define HRTIM_PRESCALERRATIO_MUL16    (0x00000001U)
  3.    #define HRTIM_PRESCALERRATIO_MUL8     (0x00000002U)
  4.    #define HRTIM_PRESCALERRATIO_MUL4     (0x00000003U)
  5.    #define HRTIM_PRESCALERRATIO_MUL2     (0x00000004U)
  6.    #define HRTIM_PRESCALERRATIO_DIV1     (0x00000005U)
  7.    #define HRTIM_PRESCALERRATIO_DIV2     (0x00000006U)
  8.    #define HRTIM_PRESCALERRATIO_DIV4     (0x00000007U)
复制代码

   64.2.4 HRTIM的Timer D配置
   Timer D的配置成员非常多,对于PWM输出功能来说,这些成员的功能有个了解即可:

  1. HRTIM_TimerCfgTypeDef        sConfig_timerD;
  2.    sConfig_timerD.DMARequests = HRTIM_TIM_DMA_NONE;        /* 不使用DMA */
  3.    sConfig_timerD.HalfModeEnable = HRTIM_HALFMODE_DISABLED;/* 关闭HALF模式 */
  4.    sConfig_timerD.StartOnSync = HRTIM_SYNCSTART_DISABLED;   /* 设置同步输入端接收到上升沿信号后,不启动定时器 */
  5.    sConfig_timerD.ResetOnSync = HRTIM_SYNCRESET_DISABLED;   /* 设置同步输入端接收到上升沿信号后,不复位定时器 */
  6.    sConfig_timerD.DACSynchro = HRTIM_DACSYNC_NONE;        /* 不使用DAC同步事件 */
  7.    sConfig_timerD.PreloadEnable = HRTIM_PRELOAD_ENABLED;     /* 使能寄存器预加载 */
  8.    sConfig_timerD.UpdateGating = HRTIM_UPDATEGATING_INDEPENDENT;      /* 独立更新,与DMA突发传输完成无关 */
  9.    sConfig_timerD.BurstMode = HRTIM_TIMERBURSTMODE_MAINTAINCLOCK;     /* 在突发模式下,定时器正常运行 */
  10.    sConfig_timerD.RepetitionUpdate = HRTIM_UPDATEONREPETITION_ENABLED;/* 设置重计数器事件可以触发寄存器更新 */
  11.    /* 当HRTIM TIMER的计数器复位时或者计数回滚到0时,不触发寄存器更新 */
  12.    sConfig_timerD.ResetUpdate = HRTIM_TIMUPDATEONRESET_DISABLED;
  13.    sConfig_timerD.InterruptRequests = HRTIM_TIM_IT_NONE;           /* 不使用中断 */
  14.    sConfig_timerD.PushPull = HRTIM_TIMPUSHPULLMODE_DISABLED;       /* 不开启推挽模式 */
  15.    sConfig_timerD.FaultEnable = HRTIM_TIMFAULTENABLE_NONE;         /* 不使用HRTIM TIMER的Fault通道 */
  16.    sConfig_timerD.FaultLock = HRTIM_TIMFAULTLOCK_READWRITE;         /* 不开启HRTIM TIMER的异常使能状态写保护 */
  17.    sConfig_timerD.DeadTimeInsertion = HRTIM_TIMDEADTIMEINSERTION_DISABLED;/* 不开启死区时间插入 */
  18.    /* 不开启HRTIM TIMER的延迟保护模式 */
  19.    sConfig_timerD.DelayedProtectionMode = HRTIM_TIMER_D_E_DELAYEDPROTECTION_DISABLED;
  20.    /* Master或TIMER(A到E)更新时,不同步更新寄存器 */
  21.    sConfig_timerD.UpdateTrigger= HRTIM_TIMUPDATETRIGGER_NONE;
  22.    sConfig_timerD.ResetTrigger = HRTIM_TIMRESETTRIGGER_NONE; /* 无复位触发 */
  23.    HAL_HRTIM_WaveformTimerConfig(&HrtimHandle, HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_D, &sConfig_timerD);
复制代码


   注意,如果HRTIM_TimerCfgTypeDef  sConfig_timerD做局部变量,务必记得清零。

   64.2.5 Timer D的输出比较配置
   HRTIM用于PWM功能时,比较输出用于设置PWM占空比:

  1. HRTIM_CompareCfgTypeDef      sConfig_compare;

  2.    sConfig_compare.AutoDelayedMode = HRTIM_AUTODELAYEDMODE_REGULAR; /* 这里使用标准模式,即未使用自动延迟 */
  3.    sConfig_compare.AutoDelayedTimeout = 0;              /* 由于前面的参数未使用自动延迟模式,此参数无作用 */
  4.    /*
  5.    设置定时器比较单元的比较值:
  6.    最小值要大于等于3个HRTIM时钟周期。
  7.    最大值要小于等于0xFFFF – 1
  8.    */
  9.    sConfig_compare.CompareValue = HRTIM_TIMD_PERIOD / 2;  /* 占空比50% */
  10.    HAL_HRTIM_WaveformCompareConfig(&HrtimHandle, HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_D, HRTIM_COMPAREUNIT_1,
  11.    &sConfig_compare);
  12.    sConfig_compare.CompareValue = HRTIM_TIMD_PERIOD / 4;  /* 占空比25% */
  13.    HAL_HRTIM_WaveformCompareConfig(&HrtimHandle, HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_D, HRTIM_COMPAREUNIT_2,
  14.    &sConfig_compare);
复制代码


   注意事项:

   如果HRTIM_CompareCfgTypeDef sConfig_compare做局部变量,务必记得清零。
   配置占空比就是配置成员CompareValue,范围是0到HRTIM_TIMD_PERIOD(这个参数就是前面配置的PWM周期)。比如配置为HRTIM_TIMD_PERIOD/2就表示占空比50%,配置为HRTIM_TIMD_PERIOD/4就表示占空比25%。
   64.2.6 启动PWM输出和Timer D的计数
   这部分的实现代码如下:

  1. 1. HRTIM_OutputCfgTypeDef       sConfig_output_config;
  2.    2.
  3.    3. sConfig_output_config.Polarity = HRTIM_OUTPUTPOLARITY_LOW;    /* 设置定时器输出极性 */
  4.    4. sConfig_output_config.SetSource = HRTIM_OUTPUTRESET_TIMCMP1;  /* 定时器比较事件1可以将输出置位 */
  5.    5. sConfig_output_config.ResetSource = HRTIM_OUTPUTSET_TIMPER;   /* 定时器周期性更新事件可以将输出清零 */
  6.    6. sConfig_output_config.IdleMode = HRTIM_OUTPUTIDLEMODE_NONE;   /* 输出不受突发模式影响 */
  7.    7. sConfig_output_config.IdleLevel = HRTIM_OUTPUTIDLELEVEL_INACTIVE; /* 设置空闲状态输出低电平 */
  8.    8. sConfig_output_config.FaultLevel = HRTIM_OUTPUTFAULTLEVEL_NONE;   /* 输出不受异常输入影响 */
  9.    9. sConfig_output_config.ChopperModeEnable = HRTIM_OUTPUTCHOPPERMODE_DISABLED; /* 关闭Chopper模式 */
  10.    10. sConfig_output_config.BurstModeEntryDelayed = HRTIM_OUTPUTBURSTMODEENTRY_REGULAR; /* 设置从突发模式切换
  11.    11. 到空闲模式,不插入死区时间 */
  12.    12.
  13.    13. HAL_HRTIM_WaveformOutputConfig(&HrtimHandle, HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_D, HRTIM_OUTPUT_TD1,
  14.    14. &sConfig_output_config);

  15.     15.
  16.     16. sConfig_output_config.SetSource = HRTIM_OUTPUTRESET_TIMCMP2;  /* 定时器比较事件2可以将输出置位 */
  17.     17. HAL_HRTIM_WaveformOutputConfig(&HrtimHandle, HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_D, HRTIM_OUTPUT_TD2,
  18.     18. &sConfig_output_config);

  19.      19.
  20.      20. /*##-9- 启动PWM输出 #############################################*/
  21.      21. if (HAL_HRTIM_WaveformOutputStart(&HrtimHandle,  HRTIM_OUTPUT_TD1 + HRTIM_OUTPUT_TD2) != HAL_OK)
  22.      22. {
  23.      23. Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

  24.       24. }
  25.       25.
  26.       26. /*##-10- 启动计数器 #############################################*/
  27.       27. if (HAL_HRTIM_WaveformCounterStart(&HrtimHandle, HRTIM_TIMERID_TIMER_D) != HAL_OK)
  28.       28. {
  29.       29. Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

  30.        30. }
复制代码

这里把几个关键的地方再阐释下:


第1行,如果HRTIM_OutputCfgTypeDef sConfig_output_config做局部变量,务必记得清零。
第3行,输出极性是用来设置激活状态Active对应的高电平还是低电平。
第4行,用来实现置位源(SetSource)设置,这里是设置满足比较事件1时,输出置位。
第5行,用来实现复位源(ResetSource)设置,这里是设置产生周期性更新事件时,输出清零。
通过第4行和第5行,就实现了Timer D中通道1的高低电平输出方式,
第16行,设置Timer D中通道2的置位源,即通道2的高低电平输出方式。
                  
64.3 HRTIM板级支持包(bsp_hrtim_pwm.c)
定时器驱动文件bsp_hrtim_pwm.c主要实现了如下一个API供用户调用:
bsp_SetHRTIMOutPWM
                  
64.3.1 函数bsp_SetHRTIMforInt
函数原型:
void bsp_SetHRTIMOutPWM(void)

函数描述:
这个函数的源码实现在本章64.2小节里面已经进行了详细说明。
当前这个函数通过配置HRTIM的TIMER D输出两路PWM,周期都是100KHz,PA11引脚输出占空比50%,PA12引脚输出的占空比25%。

64.4 HRTIM驱动移植和使用
定时器的移植比较简单:
第1步:复制bsp_hrtim_pwm.c和bsp_hrtim_pwm.h到自己的工程目录,并添加到工程里面。
第2步:这几个驱动文件主要用到HAL库的GPIO和HRTIM驱动文件,简单省事些可以添加所有HAL库.C源文件进来。
第3步,应用方法看本章节配套例子即可。
                  
64.5 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:     

aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png


第1阶段,上电启动阶段:              
这部分在第14章进行了详细说明。                  
第2阶段,进入main函数:
第1步,硬件初始化,主要是MPU,Cache,HAL库,系统时钟,滴答定时器,LED和串口。同时HRTIM也做了配置,将 HRTIM的TIMER D输出两路PWM,周期都是100KHz,PA11引脚输出占空比50%,PA12引脚输出的占空比25%。
第2步,按键应用程序设计部分。

64.6 实验例程说明(MDK)                 
配套例子:                  
V7-045_高分辨率定时器HRTIM实现PWM输                  
实验目的:                  
学习高分辨率定时器HRTIM的PWM实现。
实验内容:
上电启动了一个软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
配置HRTIM的TIMER D输出两路PWM,周期都是100KHz,PA11引脚输出占空比50%,PA12引脚输出的占空比25%。
PWM输出引脚PA11和PA12位置:

aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png


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

aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png


程序设计:

系统栈大小分配:

aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png


RAM空间用的DTCM:

aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png


硬件外设初始化

硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:

  1. /*
  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
  5. *    形    参:无
  6. *    返 回 值: 无
  7. *********************************************************************************************************
  8. */
  9. void bsp_Init(void)
  10. {
  11.     /* 配置MPU */
  12.     MPU_Config();
  13.    
  14.     /* 使能L1 Cache */
  15.     CPU_CACHE_Enable();

  16.     /*
  17.        STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
  18.        - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
  19.        - 设置NVIV优先级分组为4。
  20.      */
  21.     HAL_Init();

  22.     /*
  23.        配置系统时钟到400MHz
  24.        - 切换使用HSE。
  25.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
  26.     */
  27.     SystemClock_Config();

  28.     /*
  29.        Event Recorder:
  30.        - 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。
  31.        - 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
  32.     */   
  33. #if Enable_EventRecorder == 1  
  34.     /* 初始化EventRecorder并开启 */
  35.     EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
  36.     EventRecorderStart();
  37. #endif
  38.    
  39.     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 */
  40.     bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
  41.     bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
  42.     bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */   
  43.     bsp_InitLed();        /* 初始化LED */   
  44. }
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。

  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *    函 数 名: MPU_Config
  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. {
  11.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;

  12.     /* 禁止 MPU */
  13.     HAL_MPU_Disable();

  14.     /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
  15.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
  16.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
  17.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
  18.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
  19.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
  20.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
  21.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
  22.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
  23.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
  24.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
  25.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

  26.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
  27.    
  28.    
  29.     /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
  30.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
  31.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
  32.     MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;   
  33.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
  34.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
  35.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;   
  36.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
  37.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
  38.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
  39.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
  40.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
  41.    
  42.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);

  43.     /*使能 MPU */
  44.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
  45. }

  46. /*
  47. *********************************************************************************************************
  48. *    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
  49. *    功能说明: 使能L1 Cache
  50. *    形    参: 无
  51. *    返 回 值: 无
  52. *********************************************************************************************************
  53. */
  54. static void CPU_CACHE_Enable(void)
  55. {
  56.     /* 使能 I-Cache */
  57.     SCB_EnableICache();

  58.     /* 使能 D-Cache */
  59.     SCB_EnableDCache();
  60. }
复制代码
主功能:
主程序实现如下操作:
上电启动了一个软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
配置HRTIM的TIMER D输出两路PWM,周期都是100KHz,PA11引脚输出占空比50%,PA12引脚输出的占空比25%
  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *    函 数 名: main
  4. *    功能说明: c程序入口
  5. *    形    参: 无
  6. *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
  7. *********************************************************************************************************
  8. */
  9. int main(void)
  10. {
  11.     uint8_t ucKeyCode;    /* 按键代码 */
  12.    
  13.     bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
  14.     PrintfLogo();    /* 打印例程名称和版本等信息 */
  15.     PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */

  16.    
  17.     bsp_SetHRTIMOutPWM();
  18.    
  19.     bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
  20.    
  21.     while (1)
  22.     {
  23.         bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */

  24.         /* 判断定时器超时时间 */
  25.         if (bsp_CheckTimer(0))   
  26.         {
  27.             /* 每隔100ms 进来一次 */  
  28.             bsp_LedToggle(2);
  29.         }

  30.         /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现,我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */
  31.         ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
  32.         if (ucKeyCode != KEY_NONE)
  33.         {
  34.             switch (ucKeyCode)
  35.             {
  36.                 case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下 */
  37.                     break;

  38.                 default:
  39.                     /* 其它的键值不处理 */
  40.                     break;
  41.             }
  42.         }
  43.     }
  44. }
复制代码

64.7 实验例程说明(IAR)
配套例子:
V7-045_高分辨率定时器HRTIM实现PWM输出
实验目的:
学习高分辨率定时器HRTIM的PWM实现。
实验内容:
上电启动了一个软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
配置HRTIM的TIMER D输出两路PWM,周期都是100KHz,PA11引脚输出占空比50%,PA12引脚输出的占空比25%。
PWM输出引脚PA11和PA12位置:

aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png


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

aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png


程序设计:
系统栈大小分配:

aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png

RAM空间用的DTCM:


aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png


硬件外设初始化
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:

  1. /*
  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
  5. *    形    参:无
  6. *    返 回 值: 无
  7. *********************************************************************************************************
  8. */
  9. void bsp_Init(void)
  10. {
  11.     /* 配置MPU */
  12.     MPU_Config();
  13.    
  14.     /* 使能L1 Cache */
  15.     CPU_CACHE_Enable();

  16.     /*
  17.        STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
  18.        - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
  19.        - 设置NVIV优先级分组为4。
  20.      */
  21.     HAL_Init();

  22.     /*
  23.        配置系统时钟到400MHz
  24.        - 切换使用HSE。
  25.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
  26.     */
  27.     SystemClock_Config();

  28.     /*
  29.        Event Recorder:
  30.        - 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。
  31.        - 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
  32.     */   
  33. #if Enable_EventRecorder == 1  
  34.     /* 初始化EventRecorder并开启 */
  35.     EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
  36.     EventRecorderStart();
  37. #endif
  38.    
  39.     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 */
  40.     bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
  41.     bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
  42.     bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */   
  43.     bsp_InitLed();        /* 初始化LED */   
  44. }
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。
  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *    函 数 名: MPU_Config
  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. {
  11.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;

  12.     /* 禁止 MPU */
  13.     HAL_MPU_Disable();

  14.     /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
  15.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
  16.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
  17.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
  18.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
  19.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
  20.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
  21.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
  22.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
  23.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
  24.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
  25.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

  26.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
  27.    
  28.    
  29.     /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
  30.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
  31.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
  32.     MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;   
  33.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
  34.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
  35.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;   
  36.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
  37.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
  38.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
  39.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
  40.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
  41.    
  42.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);

  43.     /*使能 MPU */
  44.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
  45. }

  46. /*
  47. *********************************************************************************************************
  48. *    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
  49. *    功能说明: 使能L1 Cache
  50. *    形    参: 无
  51. *    返 回 值: 无
  52. *********************************************************************************************************
  53. */
  54. static void CPU_CACHE_Enable(void)
  55. {
  56.     /* 使能 I-Cache */
  57.     SCB_EnableICache();

  58.     /* 使能 D-Cache */
  59.     SCB_EnableDCache();
  60. }
复制代码
主功能:
主程序实现如下操作:
上电启动了一个软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
配置HRTIM的TIMER D输出两路PWM,周期都是100KHz,PA11引脚输出占空比50%,PA12引脚输出的占空比25%
               
  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *    函 数 名: main
  4. *    功能说明: c程序入口
  5. *    形    参: 无
  6. *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
  7. *********************************************************************************************************
  8. */
  9. int main(void)
  10. {
  11.     uint8_t ucKeyCode;    /* 按键代码 */
  12.    
  13.     bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
  14.     PrintfLogo();    /* 打印例程名称和版本等信息 */
  15.     PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */

  16.    
  17.     bsp_SetHRTIMOutPWM();
  18.    
  19.     bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
  20.    
  21.     while (1)
  22.     {
  23.         bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */

  24.         /* 判断定时器超时时间 */
  25.         if (bsp_CheckTimer(0))   
  26.         {
  27.             /* 每隔100ms 进来一次 */  
  28.             bsp_LedToggle(2);
  29.         }

  30.         /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现,我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */
  31.         ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
  32.         if (ucKeyCode != KEY_NONE)
  33.         {
  34.             switch (ucKeyCode)
  35.             {
  36.                 case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下 */
  37.                     break;

  38.                 default:
  39.                     /* 其它的键值不处理 */
  40.                     break;
  41.             }
  42.         }
  43.     }
  44. }
复制代码

64.8 总结                 
本章节就为大家讲解这么多,PWM是HRTIM里面相对比较容易掌握,还有一些高级玩法,后续章节为大家做介绍。
         

收藏 1 评论0 发布时间:2021-11-2 23:14

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