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【经验分享】STM32H7的GPIO应用之跑马灯

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STMCU小助手 发布时间:2021-12-22 13:30
18.1 初学者重要提示9 z, s& [$ p" e6 B0 G- P8 e4 t# O
  虽然是跑马灯的初级例程,但有必要掌握程序的基本设计框架,后面的例子都是建立在这个框架的基础上。
3 F$ E9 g. U. r3 v6 p! Y  LED不是用CPU的IO直接驱动,而是由74HC574驱动的,74HC574是一个8路并口缓冲器,挂在FMC总线上,实现IO扩展。也许初学者会问为什么要做IO扩展,不是已经用了240脚的STM32H743XIH6吗?因为开发板使用了32位SDRAM和RGB888硬件接口,消耗IO巨大,所以必须得扩展了。
* D, V4 \. q) {& S) G. L4 Z+ t$ O  对于初学者来说,仅需掌握LED驱动的实现方法和对应的API调用即可,需要深入的理解IO扩展部分,会在后面的第48章节进行详细讲解。1 m! ]  ^" T- ]
  FMC总线扩展32路高速IO理解成GPIO的ODR寄存器就很简单了,其实就是一个东西。
3 O2 P+ F9 @% B2 vFMC扩展IO是对地址0x60001000的32bit数据空间的0和1的操作。GPIOA的ODR寄存器是对地址 0x40000000 + 0x18020000 + 0x14 空间的操作。但只能操作16个引脚。- U" Q- d# e  K" p$ ~' P( m
使用总线的优势就在这里了,相当于在GPIOA到GPIOK的基础上,又扩展出GPIOL和GPIOM。( @/ X  q$ c6 l; t: J4 x5 M
3 I( }& D1 N& F$ j- N: g
  1. #define PERIPH_BASE            ((uint32_t)0x40000000)
    $ q/ m, Z- S# \1 s# s$ U) Z: w1 r9 K
  2. #define D3_AHB1PERIPH_BASE     (PERIPH_BASE + 0x18020000)
    ' s. b  `, _' Q
  3. #define GPIOA_BASE             (D3_AHB1PERIPH_BASE + 0x0000)
    3 x; c3 A( W/ \4 @8 E- D/ W( L
  4. #define GPIOA                  ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE); o. b/ t% t( D$ n- y' P, w* P

  5. 0 V0 f, Z7 O5 |# O4 y& T
  6. typedef struct
    + i5 v/ ~+ F4 g4 N. N  e7 x
  7. {
    , d) v! M$ _5 v! S
  8.   __IO uint32_t MODER;    /*!< GPIO port mode register,               Address offset: 0x00      */. m4 b3 D' _$ R3 c6 t2 z
  9.   __IO uint32_t OTYPER;   /*!< GPIO port output type register,        Address offset: 0x04      */
    ! w, U- [3 T. O) v  |4 q
  10.   __IO uint32_t OSPEEDR;  /*!< GPIO port output speed register,       Address offset: 0x08      */9 v; M$ X  c, C, Y! g" A- O
  11.   __IO uint32_t PUPDR;    /*!< GPIO port pull-up/pull-down register,  Address offset: 0x0C      */
    % i, F& h: P5 D+ M4 Q: L# {
  12.   __IO uint32_t IDR;      /*!< GPIO port input data register,         Address offset: 0x10      */
    6 x: d6 c0 T0 Z" d( r; d; k% {
  13.   __IO uint32_t ODR;      /*!< GPIO port output data register,        Address offset: 0x14      */
    . Z+ i% p0 d. p* N
  14.   __IO uint16_t BSRRL;    /*!< GPIO port bit set/reset low register,  Address offset: 0x18      */
    $ S( I; c* ?* v/ t' u
  15.   __IO uint16_t BSRRH;    /*!< GPIO port bit set/reset high register, Address offset: 0x1A      */
    9 B- u8 l) b6 f  e  A
  16.   __IO uint32_t LCKR;     /*!< GPIO port configuration lock register, Address offset: 0x1C      */4 U' a5 v! t  `! P$ t" f: A
  17.   __IO uint32_t AFR[2];   /*!< GPIO alternate function registers,     Address offset: 0x20-0x24 */. L4 u5 s! H! R2 o% o
  18. } GPIO_TypeDef;
复制代码
$ d* }- x0 @+ F5 f: c
  K: y( `7 |& G# y1 `: [6 [3 K
18.2 跑马灯硬件设计
; ]6 {. n/ N8 ?; k* z跑马灯的硬件设计如下:
5 W. G4 \8 ?7 z; J: i$ p1 O5 }' {1 l, u" B! o
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png

" h6 p$ h' r# V5 Z/ ~$ C
+ ]$ t5 B# `  i5 E7 {" {5 T2 m. J通过这个硬件设计,有如下四点需要学习:) F) ]- H# |4 {( O

- {/ |' E1 v3 U# g18.2.1 灌电流驱动方式
0 M# s$ b' J5 g关于拉电流、灌电流和相关的电气特性,在第15章的15.4小节做了专门的讲解。对于STM32H7来说,使用拉电流和灌电流驱动LED都是可以的,因为拉电流和灌电流时,STM32H7总的拉电流和灌电流都是不可超过140mA,单个引脚最大不可超过20mA。8 Z6 f/ s5 L  g; K# O- r0 H

7 \6 O9 G6 a  [& V开发板这里是采用的灌电流方式。
( A: E3 ^, w0 l0 }: i; r8 L+ N- j9 t. o% L4 g+ ?, r( _
18.2.2 LED的压降和驱动电流& A; e. Y* {& P: j
这种采用的是灌电流方式,而流经LED的电流大小是多少呢? 这里需要先补充一个基础的知识点。5 ~6 e9 Q: e6 {0 M

6 D  `/ ]# G% y; Y直插超亮发光二极管压降,主要有三种颜色,然而三种发光二极管的压降都不相同,具体压降参考值如下:
3 W" M: S( \1 y( c2 z8 K1 e
+ [: ]  a3 n9 t" C9 J6 q6 t1 I  红色发光二极管的压降为2.0V-2.2V。! Q% u2 h- K5 r2 h2 u
  黄色发光二极管的压降为1.8V-2.0V。
( M. @& z' S1 T$ v( e) z( _8 p  绿色发光二极管的压降为3.0V-3.2V。
5 |7 `% F) ~$ ], c  正常发光时的额定电流约为20mA。
  |+ a3 K# O6 T% Z" O$ d贴片LED压降:
6 \5 c5 L& o* K9 X
. s- E! L/ V2 ^' y  红色的压降为1.82-1.88V,电流5-8mA。
5 ^9 p4 ^, p- G9 O; [  绿色的压降为1.75-1.82V,电流3-5mA。* H3 {) b& M9 u
  橙色的压降为1.7-1.8V,电流3-5mA。
: S$ K7 N# d% O: n* f0 S  蓝色的压降为3.1-3.3V,电流8-10mA。
; ?' F* i+ u6 G7 ^7 |4 A" S  白色的压降为3-3.2V,电流10-15mA。3 e8 m3 n; z5 y
" I! u& N2 M8 m, L5 u

9 {( v9 h7 L3 }6 M# O- [  ?9 I实际测试开发板红色贴片LED的压降的确是1.8V左右,那么流过LED的电流就是
8 S2 k/ q7 d& ?" j! r1 H2 d8 c0 S8 O; B
                                                                            (3.3 – 1.8)/ 1K = 1.4mA
5 ]8 o- f- \! m- H3 l6 D0 ]
- A& c: t3 _" r" G  B- @' @# e6 J在不考虑二极管本身电阻的情况下,流过LED的电流就是1.4mA。
0 C% S. Q6 \0 Y) ^% c2 Q# O9 _- m+ Y0 e! D6 G
18.2.3 总线扩展8 {* ~$ x, y- Z1 W. z) `% h
在教程第48章节详细讲解了这个问题,对于初学者来说,可以先不用看,等后面学习了FMC总线后再去看,就容易掌握多了。4 F3 l& F3 r& V4 Z; k4 Q( k; ]' J

  R7 t+ B& r- Z4 g. m18.2.4 贴片LED的正负极区分
% Z$ t; J9 V. G3 f, s仔细查看开发板版上面所使用的贴片LED,会发现一端有绿点,有绿点的这端是负极,而另一端就是正级了。* _; {3 a! g9 x. B& p& q+ m/ ~6 x: j
+ D2 ~+ |# Z$ a- Q- z1 T( M! H
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png

. q/ m  [( X" y' `$ \
: I0 o4 I7 w0 g8 X  s0 i0 h18.3 跑马灯软件驱动设计
8 x4 _* n+ k3 A) h0 b跑马灯的软件驱动实现比较简单,主要是IO初始化,LED亮,LED灭,LED翻转。对应的驱动文件也是实现了这几个功能,没有特别的技巧,所以大家看源代码也比较省事。
' j0 D* U8 B6 D5 ^8 a" q2 _5 D  D3 \2 T! ?& N) V6 `  u
18.4 跑马灯板级支持包(bsp_led.c)/ l; ]3 d1 ?- h) b
LED驱动文件bsp_led.c主要实现了如下几个API:
& x+ B+ ]2 n& i9 Z" u% d) G3 Q6 I9 F5 ?; ]3 v9 B" o  I
  bsp_InitLed
, b- T6 p3 d7 d( b3 J  bsp_LedOn
5 G1 a' ~' T4 h- i1 F: \  bsp_LedOff
9 g& H& q0 b7 E8 f' u  bsp_LedToggle: o) N7 ^/ C0 {
  bsp_IsLedOn
: e' X& ^0 F5 C. k) W下面将这几个API逐一进行说明。6 p7 X, Y1 [4 `4 E* C* m( t
3 p1 B* B$ E1 Y0 T( M& s$ ?0 `3 k
18.4.1 函数bsp_InitLed
* [( C* T/ ^( \+ ?* y函数原型:
: B7 }; w6 A- \  `: X" {% C- d3 F/ t7 u3 Z, I$ |( s% U' k
  1. /*( f) s2 Q% m3 ^4 @/ s' W- r8 [' [
  2. *********************************************************************************************************' A3 }2 Z' c$ K/ E, A
  3. *        函 数 名: bsp_InitLed3 Q2 q. z. e' s) ]" A$ s  h
  4. *        功能说明: 配置LED指示灯相关的GPIO,  该函数被 bsp_Init() 调用。9 G, C. c5 E* E! U. F) w$ T0 H
  5. *        形    参:  无
    4 u; H# @4 c5 x+ M0 L: e  [( n1 E9 K
  6. *        返 回 值: 无
    2 i8 g. ?, E2 N
  7. *********************************************************************************************************3 ~7 l' z% [/ L( |7 G  |. Q- `
  8. */
    1 a3 b8 A* G) j% F( I6 b
  9. void bsp_InitLed(void)
    , @- U% G3 p' y+ ^" Z2 m
  10. {
    : T+ t/ t5 p5 [' k
  11.         bsp_LedOff(1);
    2 W2 m9 O& x% i3 o% A
  12.         bsp_LedOff(2);
    ! C* |# U$ O# l4 B2 `1 E7 [
  13.         bsp_LedOff(3);
    + C! Y% P) w  b" K
  14.         bsp_LedOff(4);
    5 P% o5 Y% f4 ^8 P$ b& J+ ?7 ?5 N
  15. }
复制代码
8 W! E0 l% i1 g' m  ?1 ]: B
函数描述:
, W( g7 j" j- x: s+ e% k& m
: |  z! }* m. a) K- z$ U" m此函数主要用于LED初始化。由于将GPIO设置为输出时,GPIO输出寄存器的值缺省是0,因此会驱动LED点亮,因此在改变GPIO为输出前,先关闭LED指示灯。! B& [# `& h# c+ }' e
* m, Z# h" m2 {  }- ~
注意事项:
. n8 @3 y# A* n# n( r( \! {
& U% ?/ W0 @) B3 E# x3 V/ o大家会有疑惑,为什么这里没有初始化GPIO。这是因为V7开发板是由74HC574驱动的,不是用CPU的IO直接驱动,74HC574是一个8路并口缓冲器,挂在FMC总线上,实现IO扩展。* z" m* I" u! @& b
通过FMC总线扩展出的IO来驱动,不是GPIO直接驱动。* `+ v# b8 Q# B) k* I* n
调用此函数前,要优先调用函数bsp_InitExtIO(),此函数用于初始化FMC扩展接口,关于这方面的知识在48章节专门做了讲解
4 c% q& K& k5 \* z使用举例:) ]2 J9 w( E# k' i
8 x# Z/ ~$ P9 e; ?3 M
调用此函数前,务必优先调用函数bsp_InitExtIO()。这里底层驱动初始化一般都是在bsp.c文件的函数bsp_Init里面调用。  q. V3 V1 E! w
1 P9 \) h: s5 L$ K4 r
18.4.2 函数bsp_LedOn+ e7 e- ]% o' G5 _# D/ t
函数原型:1 S8 K" `6 S% h( w% A2 Y& U9 S

( X$ `8 h0 j( u, O
  1. /*
    0 \" ?  {; p7 _4 ~
  2. *********************************************************************************************************
    5 W+ a; ]5 ~3 ~
  3. *        函 数 名: bsp_LedOn
    2 O, V: v( e9 g: g, u( h) [& t9 D; c
  4. *        功能说明: 点亮指定的LED指示灯。; f9 e" @  j6 s, h
  5. *        形    参:  _no : 指示灯序号,范围 1 - 4
    " v- W1 J6 S4 B# u
  6. *        返 回 值: 无* V1 G6 s! ]6 B) @+ S  J) Q  b
  7. *********************************************************************************************************1 f2 U; O- v# [( S+ b* d
  8. */( q/ M8 r% e( _7 J% J. H
  9. void bsp_LedOn(uint8_t _no)$ S4 O* A0 `, Y" \( n
  10. {; |( W0 k+ P9 \7 l/ S( y
  11.         if (_no == 1)6 o. V5 H) @; s7 r- t0 H
  12.         {
    " U0 e  [! g& X1 b3 X, o
  13.                 HC574_SetPin(LED1, 0);, W. T/ K8 h5 t" q# X+ E
  14.         }4 {% s; g5 j4 N
  15.         else if (_no == 2)
    1 C* \1 x; B) v0 e
  16.         {
    . L: i( N+ V8 N$ Q! v: ~& U
  17.                 HC574_SetPin(LED2, 0);
    " ?; u$ ~$ i2 A! u
  18.         }8 D$ M. e, [7 {5 I$ v# j
  19.         else if (_no == 3)4 m' F! R4 y! Z0 j0 J# l) T! `( U* [
  20.         {
    % A4 w6 o3 z: G, a
  21.                 HC574_SetPin(LED3, 0);
    7 j' a5 t0 ~7 x
  22.         }3 k/ `5 Q: _/ B
  23.         else if (_no == 4)
    0 A3 G. Z2 {" g: I5 K' r% A; p
  24.         {
    5 T2 b8 @& `+ p9 i
  25.                 HC574_SetPin(LED4, 0);
    & q! q& t" z3 z. c
  26.         }  I1 w- l( O9 `9 a1 w" g2 |$ h- @( \7 g
  27. }
复制代码

  S7 n# b# }% W: w8 z7 b! g; a6 r& Z函数描述:
5 e" J" }! k& c' V. m- x; c) E# V% s5 b6 g! R
此函数主要用于点亮LED。
$ ?! L6 t6 X5 w$ s( ~( s* C# y* k4 i, t* F. u( P( d
函数参数:
% d- s0 N# V8 Y+ y5 p/ h0 A+ s2 S# x, [8 ]$ v% O$ Q& n: k
  第1个参数用于指定点亮那个LED,范围1-4。
& a) Y- B/ v$ b2 d; h# g( }" [  W" q使用举例:
9 a; L/ H# k! G1 ~8 C5 j( W" l& F( t
! A# t& f2 Q9 c. R; x* l0 g此函数的使用比较简单,需要调用的时候直接调用即可。另外使用前记得先调用函数bsp_InitExtIO()和bsp_InitLed。; e, m0 X  }& x2 {

2 ?+ Q/ O+ ~0 j9 G9 y18.4.3 函数bsp_LedOff' z6 \9 l: F: t
函数原型:& U7 y9 G$ B' x7 X" I4 n, k

+ W/ Q! j! j: V0 p9 `
  1. /*; a  z5 o0 T, h* s2 e  v* y
  2. *********************************************************************************************************
    , R2 W/ o- A& D
  3. *        函 数 名: bsp_LedOff
    # u' C" r6 K0 O$ c2 v
  4. *        功能说明: 熄灭指定的LED指示灯。
    3 t2 Y3 x) a6 q; a6 {
  5. *        形    参:  _no 指示灯序号,范围 1 - 4
    6 K: J) B" {! S( e3 B) g1 \2 v, x8 q
  6. *        返 回 值: 无9 O2 z- {2 `. h/ L7 k& }
  7. *********************************************************************************************************
    8 q: [( E, D5 A$ e9 V
  8. */: N- W; Z2 ]6 |( [1 r) m$ A
  9. void bsp_LedOff(uint8_t _no)& {- Q1 `6 x9 p) t8 \
  10. {) s) h' D; V% H+ [% |& f2 q
  11.         if (_no == 1)
    3 b8 q' v7 X5 V6 b
  12.         {
    ) N# h" A1 I( B& q
  13.                 HC574_SetPin(LED1, 1);
    ) D5 V. O# e! S8 o! H* f
  14.         }
    3 S2 S7 t( `# M5 W  d. b& }  h
  15.         else if (_no == 2)1 _2 Q/ b: c' f* m
  16.         {- D0 W, {* x' W) ]
  17.                 HC574_SetPin(LED2, 1);
    + ~  S1 s; Y, X
  18.         }
    , T: @$ R1 a* M" h& Y, c2 W
  19.         else if (_no == 3)
    $ i+ r( T  R' i
  20.         {
    ; P8 T1 f$ J+ r  g, I
  21.                 HC574_SetPin(LED3, 1);
    4 w8 K6 Z7 o: W% J3 E
  22.         }$ W% c8 H% A8 P( ^  F: P0 [# O
  23.         else if (_no == 4)3 S# `) G% C1 W. A+ }7 S1 h# @" J
  24.         {
    " U" s2 f- L( c' a
  25.                 HC574_SetPin(LED4, 1);& z/ k. ^' i# }6 l
  26.         }% v$ }* c( G  h. S* f! ]3 U. }  @* P
  27. }
复制代码

8 C, p! u8 }) m# _函数描述:
' p5 K' I3 `5 ^% ?) a( h) P7 k% G: {8 E8 c
此函数主要用于熄灭LED。
! W/ Y& S" l- L( N0 L3 F
& b' ~9 g2 @1 H5 q函数参数:
$ k- x2 d# l: u9 s. Q1 q: I5 P" L! D) A( H+ o7 c
  第1个参数用于指定熄灭那个LED,范围1-4。% p; P: Y( U) x" ?5 ^2 m6 W* g) x
使用举例:1 J3 _7 W- ]% }: K, o& M

+ f! V# Z0 ~2 h/ X此函数的使用比较简单,需要调用的时候直接调用即可。另外使用前记得先调用函数bsp_InitExtIO()和bsp_InitLed。. u$ A/ E3 V- I/ Q7 v
% k: F  ~; d: F2 x
18.4.4 函数bsp_LedToggle
: A1 y. _: d- r5 i5 F* }
函数原型:6 A8 F& o5 F, _6 Q' l
8 ^: r( b6 A0 P- O
  1. /*
    1 J( E, z6 |! b! d( a
  2. *********************************************************************************************************
    0 t* s; k0 D7 I2 Z3 x+ s# @
  3. *        函 数 名: bsp_LedToggle: z& p0 S; ]: L9 x
  4. *        功能说明: 翻转指定的LED指示灯。3 \) u% M+ M9 W' L" A# X
  5. *        形    参:  _no 指示灯序号,范围 1 - 4
    ) K' B( B, i) I* ]; R) ?
  6. *        返 回 值: 按键代码/ d  e$ P) t5 K/ w
  7. *********************************************************************************************************2 e0 ~8 l1 Y% J2 w5 J; m4 V! G
  8. */! B9 H* \# c8 Q. ~
  9. void bsp_LedToggle(uint8_t _no)
    # X5 [/ O  g" F
  10. {
    . G) d" p- Z( n1 Q; i
  11.         uint32_t pin;
    ! W% p+ x4 I: Q
  12.         ) n2 g; @9 y2 d; E" p
  13.         if (_no == 1)
    5 n1 x# }1 e( q& t
  14.         {1 ]4 I6 f* b* Q2 ~
  15.                 pin = LED1;3 j, P0 f* l- L5 N
  16.         }
    $ i7 c  N+ I8 J+ i* q9 ^8 S
  17.         else if (_no == 2)
    7 T# w# b" E8 H
  18.         {- _6 \* b2 O% d7 G4 Q' ~& Y6 p
  19.                 pin = LED2;
    2 n: c& a1 `0 N. M3 R- ?
  20.         }
    1 j3 E1 j8 a: w2 ^
  21.         else if (_no == 3)
    9 m9 W& g$ o. O4 S
  22.         {
    9 f* L3 j% K5 g. ?; s% O
  23.                 pin = LED3;5 r0 p  X: t8 b' n4 ]
  24.         }
    $ V6 _7 E! G7 t3 S3 g
  25.         else if (_no == 4)
    7 q" W  M; R! D. u$ r# W
  26.         {) S( w. `  P# N; ]$ j
  27.                 pin = LED4;
    - f0 B6 a, H) l( R/ R) {
  28.         }! V& ^) i2 x$ b1 U5 @1 \# q3 L
  29.         else
    ; S9 n7 C5 B' Y7 N3 s) W% y
  30.         {
    ; Q# T) w4 n* ^! u- R) c& i  H
  31.                 return;
    3 p( n6 M, E$ t) d8 l8 g2 n5 u6 i3 E
  32.         }
    & t; o' V( A/ d4 ]9 H2 Z4 ~

  33. 6 _, i8 \6 X' t3 A
  34.         if (HC574_GetPin(pin))( Q5 g2 ~& J: N, g
  35.         {  a! @, t5 E7 J' z! H
  36.                 HC574_SetPin(pin, 0);
    0 m6 {! ]" L5 r) L! x
  37.         }/ b0 E: I- U. S. n. ^! ]6 `
  38.         else
    * a; E$ O* L% l% S. T" d
  39.         {8 r% n' I/ w, k3 q& U+ f1 m, E
  40.                 HC574_SetPin(pin, 1);( t1 j" K" ~; o( L0 R# A" E
  41.         }        ! o! Z+ a5 X, l. U# M, X1 R
  42. }
复制代码
* r# C+ K& h3 F# T+ X
函数描述:
: z/ O. ]% u+ z' ~- C1 x8 Q1 _) }1 S3 A, t- }, t% c9 X
此函数主要用于翻转LED。( z- V5 Q6 S, ~) Q* K0 {6 V+ D% d

" `- p/ U; v5 u* L0 w函数参数:
) j- R; h1 I6 z
* o- g2 {6 O' N& S 第1个参数用于指定翻转那个LED,范围1-4。
0 A% j0 l, S& d9 E# t! s' y使用举例:
" x8 @. B# C$ |, |8 l: p5 B, Y& P, g) [" h% t: J" L" ^
此函数的使用比较简单,需要调用的时候直接调用即可。另外使用前记得先调用函数bsp_InitExtIO()和bsp_InitLed。8 Q6 W1 v4 _4 n1 h

0 M  Q9 h8 |/ n0 i; ~% K. g# ?+ D18.4.5 函数bsp_IsLedOn
5 v3 o% d2 I9 F/ H' F函数原型:% B' s1 u* e, a4 e
" t- G& T( S+ Q
  1. /*
    $ W4 T3 n+ x- C5 r9 b7 ~, {
  2. *********************************************************************************************************
    8 ?8 m: A7 w, I( N& ?. _2 @
  3. *        函 数 名: bsp_IsLedOn
    & @  q* [% u3 G3 ^) q' f$ S
  4. *        功能说明: 判断LED指示灯是否已经点亮。
    ; r9 }( x. G; c. o, E) d
  5. *        形    参:  _no 指示灯序号,范围 1 - 42 `, K0 P3 y- ]% y) c
  6. *        返 回 值: 1表示已经点亮,0表示未点亮. C; }& ^5 n( B: r% g# {% V5 o
  7. *********************************************************************************************************& F1 e- c) E/ l7 h2 ]
  8. */" o& \' b$ S' y( @. V) Y( r
  9. uint8_t bsp_IsLedOn(uint8_t _no)
    & Q: |) d4 m5 O) \7 `
  10. {7 O* `% Y8 B- M. g( ~* O) z
  11.         uint32_t pin;
    # Q* Y* A4 Z" _* L0 |
  12.         ; |4 }0 F$ m3 X! \2 j, i9 ]" h7 X8 N& _
  13.         if (_no == 1), A4 C) o) G9 M( s4 @
  14.         {
    & a, o5 Q8 G- V$ j" \
  15.                 pin = LED1;4 Y6 O& h( a( M( f* D5 \8 p
  16.         }8 d: t/ m6 g5 L. T1 J
  17.         else if (_no == 2)% L+ `) q! K: w
  18.         {+ U! y0 _  w' C8 y: ^
  19.                 pin = LED2;  _1 k7 Y; B- h
  20.         }
    7 D! T8 l9 r+ V8 q0 w2 N
  21.         else if (_no == 3)+ A. \- D3 d9 C( w' ?5 ~
  22.         {
    - `8 c0 H# [5 h5 H" {* O+ }9 }  t4 N: _
  23.                 pin = LED3;# x5 [0 |+ |9 l& \8 ^6 q
  24.         }
    ' I0 K' ?9 g4 E( n) t. {5 I3 _! ?
  25.         else if (_no == 4)- q& m% _- b2 W9 I. j% f
  26.         {9 C' m( n) P( f) C
  27.                 pin = LED4;
    2 n2 X2 y) d: N7 n
  28.         }  W3 W2 m$ Z4 Q# Y0 y( t9 o1 r' u
  29.         else
    ) ]3 Y/ I- q8 Y3 y1 s
  30.         {1 h1 t$ ]3 |7 |. i% I
  31.                 return 0;. e- x0 T& r) E3 j$ F' G+ z4 P
  32.         }
    1 c% D% Z! O# j& K! M
  33.         6 n4 b, h% E, F2 r7 ~; o3 y
  34.         if (HC574_GetPin(pin))
    8 V! v0 z1 x# l4 X2 _- Y6 p$ T
  35.         {
    ) s. T, p% o3 E  ]1 {
  36.                 return 0;        /* 灭 */
    " D" i- G& t! r5 y
  37.         }
    + x9 p3 z4 }, ]+ u! A1 q( ]2 x# j" |
  38.         else0 q7 h5 I1 f, C6 z! _/ R+ k
  39.         {5 b8 h% `  i0 _  ^
  40.                 return 1;        /* 亮 */
    4 `$ P/ s2 {# x. @# x
  41.         }# T& U0 R6 c4 E/ l% x3 z' U/ ^
  42. }
复制代码
( a6 K; }" F! {5 i1 ^5 H
函数描述:& ^2 k# L! v# r* S  t' S/ S: [* k. s5 q

1 [6 x8 L' X( T3 p此函数主要用于获取LED亮灭状态。( m; R0 ]0 L, C0 h

0 v8 f: x6 @: A函数参数:* ]6 ]+ i& c# B
8 {" O* Y! r" h2 N" V6 \
  第1个参数用于指定获取那个LED的亮灭状态,范围1-4。+ H7 Z2 Q$ V; g
使用举例:
2 y& K0 o3 w3 j+ J  N0 E# C) T6 `1 o- f* E: q4 |
此函数的使用比较简单,需要调用的时候直接调用即可。另外使用前记得先调用函数bsp_InitExtIO()和bsp_InitLed。# o: L, B# F- b0 F6 Q4 m
) W# L# H" z  ]4 ^: J) [
18.5 跑马灯驱动移植和使用
( \$ L5 Y0 F0 W; |4 X. |+ x跑马灯控制是基于FMC扩展IO实现的,所以跑马灯的移植需要看第48章的移植方式。5 e, w/ W" w9 M* z6 a( g

) B2 L4 M4 P  C( s! m( i18.6 实验例程设计框架4 E) s( t; b0 W
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:
6 t; t6 d, a' M
  P' d" S1 A4 }  u, n
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png

5 O8 }$ l, J6 |) V/ ?! L/ W
/ t4 @# q, q+ R9 h% l% T第1阶段,上电启动阶段:2 a7 W6 w5 ?: s2 R/ R
0 l; `# l; V3 G: K- ~# n1 Y) w
这部分在第14章进行了详细说明。
9 ?2 P& @3 O7 w1 G6 J& j, q7 u  e. F6 i' a' V/ S0 Z9 @+ D
第2阶段,进入main函数:6 X7 |: s4 a8 D7 y1 B0 |8 U' Z( g8 [$ g

" U+ i! O% o. b; z第1部分,硬件初始化,主要是MPU,Cache,HAL库,系统时钟,滴答定时器和LED。8 z3 F4 Z" |0 k- @6 _
第2部分,应用程序设计部分,实现了一个简易的跑马灯效果。
0 [- G4 W$ M" J7 }! L& {$ q7 t18.7 实验例程说明(MDK)0 ]* q' y/ H7 d9 ?8 }" {* `
配套例子:1 z# A$ C8 n+ M1 b% e! p1 B" e
0 _% P, p/ G% c0 }' o. p0 n% ^
V7-001_跑马灯
, j8 }" O  f. |2 z& F  R/ Y4 P$ D, w
实验目的:
' B; _! P1 }* c) j$ ]# f/ X/ x0 o% d: d5 ^, X! q$ n# c& f# s8 H4 q
学习H7平台的跑马灯实现。, ]: V+ [4 J& n- \9 @% ?! G
6 f: F  Q( ]) H$ a, X
# o: b' B1 C/ z9 J; I
实验内容:
$ ?6 X  r- A3 C* f- T, d4 }- R3 w5 o3 e/ h
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED1和LED2。: L6 {. N* j  L, @3 h5 I
再启动一个自动重装软件定时器,每500ms翻转一次LED3和LED4。
& S- o! g9 {2 H) q/ |3 G& M- Y上电后串口打印的信息:
, K0 j7 ]! g8 {7 i# \2 Y5 K- K, S, Q5 W1 l
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1* A* H; J4 Q3 ^" }. }) T
8 i2 E) O# h. N; O$ H
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png
1 E3 g0 X' b3 A) Z" @

( u# C0 Q- O. m- Y, C7 S程序设计:
. H6 y$ @: x7 p$ e! C9 q, ^  ~) E! R6 J
  系统栈大小分配:
; r3 a7 L! T. J4 C/ q. e0 G
' t/ P& s; l. K# I
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png
% h* s' B) y  e3 C. p5 B
3 j; J% q7 p7 |7 n3 A1 P# w9 e
  RAM空间用的DTCM:( Z4 S+ G. ?' c4 i
! ^4 T: t1 \8 S& d& d6 v5 c
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png
* ?4 I# K" V% v! s1 C6 F' ^
* r# a9 ]+ k& O/ E) i0 _
  硬件外设初始化
5 V% J  W" w! `  p3 I: Z: _1 c! Y5 L: {4 U
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:6 k2 Q" F, [8 f8 K" k7 E

% @- [. V  F8 O
  1. /*
    7 ]6 {( [3 q  B$ Q+ A
  2. *********************************************************************************************************
    ; P+ Z0 W% Y3 {* w9 ]
  3. *        函 数 名: bsp_Init9 A7 `7 v3 W( W3 X  G/ f
  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
    % b/ o2 m4 B' K# U! k) x" b
  5. *        形    参:无
    . n/ Q, D$ Q9 ~& y1 W
  6. *        返 回 值: 无
    / ]* y0 A6 G5 J" c6 n% X
  7. *********************************************************************************************************
    1 z$ I/ ?+ z% J  \$ \+ @
  8. */
    " f* N: G+ U) p2 |" N* n
  9. void bsp_Init(void)' M) e: `! d3 ?
  10. {
    * s. `# O, o2 p# d$ D
  11.     /* 配置MPU */
    7 _: |) g( ]$ V$ W( D8 D; }. r
  12.         MPU_Config();
    : Z3 e, L$ Y9 d: b$ R2 u* m
  13.         
    $ L- c3 x' [' M4 P) U
  14.         /* 使能L1 Cache */
    , \  L0 b2 G+ r' o2 p; u* {1 q
  15.         CPU_CACHE_Enable();
    1 `) t5 U' N. e( s1 i$ @; n

  16. 0 y" K( j" }; e+ }7 \
  17.         /* 3 X" [8 ~" S0 B' E( b# s
  18.        STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:2 w2 Z0 W1 E' l: a
  19.            - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。0 V1 g- s+ q6 h  m
  20.            - 设置NVIV优先级分组为4。0 W, D" x2 W# F* H/ [: {8 O! j
  21.          */
    3 v- E- Z9 e, l! k
  22.         HAL_Init();
    . T) x, F% I: S  d% p2 K/ p

  23. 2 r* [1 X, J9 J
  24.         /*
    ! z4 K9 o& r, c+ j. \8 ~
  25.        配置系统时钟到400MHz
    ( [& D, ~/ v' @. D4 t6 k
  26.        - 切换使用HSE。
    $ U4 `2 S; Q+ J/ Z" R
  27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
    6 U2 D2 X5 T. ^4 C5 v% K
  28.     */4 x, y5 E9 U6 z
  29.         SystemClock_Config();
    " d9 }* \- y( Y" [+ i0 O% @

  30. 9 j/ y7 K. o9 H9 q2 k4 _: X
  31.         /* % P5 e7 x& B% Q4 Y% X6 ?1 {
  32.            Event Recorder:5 V  d$ u7 u9 N* N/ h
  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。% J; x8 R8 Y3 f* S+ o% @2 W+ V$ U2 x/ ^5 o
  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
    + g; L5 c2 t) D! J
  35.         */        
    9 V& D0 m  g0 T5 ?3 g& v
  36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    & `1 U( F! t# l9 V! k0 b
  37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */, X& \$ z; x7 t" Y4 E' T( O
  38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    ( ]  r- @3 H. P
  39.         EventRecorderStart();2 H! h$ Q# U. m5 q- q
  40. #endif
    7 p  F+ {# S# u
  41.         # y+ `) a: E" H4 q9 l. H
  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 */, b7 A& L. Y2 z+ B0 ^% U' \  Q
  43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */
    - P' f; @6 X- |9 s4 E
  44.         bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    4 H) E" o: Q! @
  45.         bsp_InitExtIO();        /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */        + b5 d  M/ N: F2 G
  46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        6 w% F6 J, s* X! D
  47. }
复制代码

7 U' ]" I: r$ q4 Y. {% u MPU配置和Cache配置:1 F! W( S0 i& q6 D! |: z

6 G9 o: `: _! M8 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。
. M/ r) |6 j1 _/ x
1 `: n/ s$ V4 {6 n
  1. /*4 g/ H. L' K4 `* A5 ^8 O
  2. *********************************************************************************************************
    7 W% Q& p! W, w
  3. *        函 数 名: MPU_Config, {. r: c1 b4 u1 u) r; o+ M% o: Q
  4. *        功能说明: 配置MPU
    ' G0 x% E3 R! j  n
  5. *        形    参: 无
    6 l  t8 G3 _7 f: }4 l
  6. *        返 回 值: 无
    / Q+ n& }  I2 R, ^: w
  7. *********************************************************************************************************7 F/ ~: t# R  B" i: y6 w& \
  8. */
    $ Y+ h8 j: V, h# j% d$ s
  9. static void MPU_Config( void )
    3 r. @' @) A; S$ f
  10. {
    ( G4 C8 ~, o& j
  11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;: Q3 M- j, e; |. U3 G
  12. 7 z' K& s6 L. ^3 e! d9 x
  13.         /* 禁止 MPU */
    0 v2 s/ \0 i, h& Z4 H" `% i7 p
  14.         HAL_MPU_Disable();
    ' Q8 f; `+ N. [: r% r8 g* j1 Q6 b  @
  15. 3 A- _2 P! ^# x" J6 d* }9 l. d
  16.         /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
    ) g  a3 H: i& ?7 H" c: C
  17.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    , n$ G8 }( W5 S: Z7 f7 ^
  18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    4 V- e3 y4 H9 d& Z
  19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    6 r' m0 l+ y. A1 q/ l; L7 f
  20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;) m) c5 C7 N: K  _, t
  21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;5 {1 T+ G" E8 X/ J
  22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    7 d: X- X0 Q- K* P8 i( B( y+ @
  23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    ; L! y: _; r* D; I( g2 C) s
  24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    ' O) M" t. C9 \" H3 h
  25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;7 [1 d" p! z: s* Z
  26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;2 U: m- `# i% W
  27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;8 l* X; l' M; {* o' }
  28. $ J% _. v- x0 u
  29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);$ n; m: f0 g0 K, B
  30.         / l. G0 I. g# A: v5 T
  31.         / R) v- G: A3 m1 R
  32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
      @% b; {" ^4 [5 [7 ]6 x
  33.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    / m8 e7 ~! M; x
  34.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    $ b( Z/ _5 t6 F" J9 ~" m% a+ w
  35.         MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;        3 D! A* e6 e4 e; n6 V" f
  36.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    . W1 j( d( R: U8 a$ g
  37.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;& L( W  E0 X2 |( X: {4 M: I. w
  38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        4 Q/ ?: y! p2 d% G4 S6 w) \" V
  39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;% D" f; q, Z4 u1 m! L% O. E
  40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;/ ?6 `8 s3 t0 n- N$ t) U
  41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;9 n  J4 E8 L: Q7 L% Y
  42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    # t; B. i5 j7 w0 Z2 ]- G" A
  43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;" r. W# @+ {4 i! h& Y4 u7 t
  44.         - _) d  y7 n0 `- y* m) i- N
  45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);" v1 }" `! B* U3 }; [

  46. , Y; W$ W8 ?+ |; w5 L1 d+ P. x
  47.         /*使能 MPU */& J9 N, J. @4 q, c
  48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);! T' G5 U# M( d4 F5 R" ]! F
  49. }# q8 R8 e0 s: V( Y9 O% Q) S4 F

  50. * |. ~8 A1 u9 v9 Z  H
  51. /*
    " I5 R7 @. }# F* d
  52. *********************************************************************************************************
    $ G# a- D4 R0 y: w1 n; l
  53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    : ?9 w# V) h4 N. [
  54. *        功能说明: 使能L1 Cache
    0 n4 k% P. e5 ^# \5 J' z, q3 R  i
  55. *        形    参: 无1 g) H; |8 R  U/ \# q, d
  56. *        返 回 值: 无2 O9 Q1 V$ m" q" t
  57. *********************************************************************************************************
    # C0 u0 L( W3 D- l3 r0 A( {: Z% z
  58. */# L/ n% o9 M/ ]9 d# G% l) M
  59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    - H, x* Y5 y5 R3 ~
  60. {
    % q  p# s- u! r" j
  61.         /* 使能 I-Cache */
    / c, u4 X5 C4 m( ~2 L
  62.         SCB_EnableICache();
    . q$ |9 `! T* u( O

  63. 9 S4 q" U6 D  O2 Y- X  _% j% v
  64.         /* 使能 D-Cache */
    9 [2 E1 e; k4 b9 a: g- @3 A- L
  65.         SCB_EnableDCache();' W- O3 D/ P( x, J9 I
  66. }
复制代码
& J/ b1 F) _+ D$ G; [8 ~
  主功能:. f1 w# e' t* W8 Y; o

; R) Q' U" i* T" Y主功能的实现主要分为两部分:
, K4 y- Z" j1 Z0 q/ r3 E$ x" O# \& D( m9 T8 c/ {
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED1和LED2。0 E3 G$ m& x* S' [; e
再启动一个自动重装软件定时器,每500ms翻转一次LED3和LED4。# T8 L  ^) I$ l9 u1 l8 R3 e
  1. /*5 B2 m4 o& ?; u8 l1 {6 U; ^
  2. *********************************************************************************************************
    ( ~0 P1 ~( y0 P+ {' N4 i) N
  3. *        函 数 名: main: D. [# R9 r6 U, c8 B
  4. *        功能说明: c程序入口
    ' K- H. t) \0 X+ y* v
  5. *        形    参: 无6 f. l) s5 o( H, H# e0 @
  6. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    + @; e; I+ O) ]' k
  7. *********************************************************************************************************
    ! S* R4 R4 w' p; V, K  y# y7 z
  8. */; _, S' {$ u9 }% u
  9. int main(void)% L5 R5 o  }! N+ X
  10. {
    2 i) m/ Y, U+ A( O

  11. . g- m4 W) A: h& T8 [; D- ]
  12.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    ! P' N, W, f* D3 w. A, Z( d/ ~
  13.         
    2 j9 G8 F4 c# z5 f. p* ?9 q5 X+ ^
  14.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    * }: `1 o4 L% c9 g
  15.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */- O2 Y3 K" ^# b( z6 y5 p) A7 `' e  W

  16. / |5 _0 d1 p% ?: f5 ?9 H! ?
  17.         /* 先做个LED1的亮灭显示 */
    ' t0 ^6 r, J2 m2 ?+ e
  18.         bsp_LedOn(1);
    + ?" G4 I2 D5 g/ ?
  19.         bsp_DelayMS(100);3 L: m+ m8 P) X7 R
  20.         bsp_LedOff(1);
    ) `- B$ O( K; e, o8 |, R% V0 v
  21.         bsp_DelayMS(100);
    7 [* j* h9 K  @
  22.         3 y% S. k. }1 t4 `
  23.         bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */# |7 k' W# X, H! M+ ~
  24.         bsp_StartAutoTimer(1, 500);        /* 启动1个500ms的自动重装的定时器 */
    , g" Z2 d& A# o0 Q! _3 ?
  25.         + C' R% Y9 C5 J
  26.         /* 进入主程序循环体 */6 x' m% K2 H1 _! I4 }
  27.         while (1)
    5 |4 u( [5 ~  B+ x* E
  28.         {% B% x; R5 O/ Y/ p5 M0 o9 Z
  29.                 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 */* i3 v' j  _1 [) F5 C' k
  30.   y2 w$ c+ z6 ~: P; C' _0 a
  31.                 /* 判断定时器超时时间 */
    1 C) g& z' ]- d; `% H% n
  32.                 if (bsp_CheckTimer(0))        , {# s+ K) U1 N9 z0 ]  a1 \
  33.                 {
    ! b6 V3 B# }: T# O' f9 s* `
  34.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  7 U8 O: i8 C: c7 \4 E- |2 o
  35.                         bsp_LedToggle(1);                        % ]6 g1 D3 z! f( D- u
  36.                 }
    : u' Q% A$ h. g- c# \1 G# w0 ^; a. U
  37.                 # c) Z& F, M% k' ]; K3 v7 G! o6 g
  38.                 /* 判断定时器超时时间 */
    6 @' ^5 R/ R2 r& O$ h; @8 W
  39.                 if (bsp_CheckTimer(1))        " u5 M5 B; Y* M. a+ k! u
  40.                 {
    ( Y+ G; _; u3 K5 O6 p7 o6 j
  41.                         /* 每隔500ms 进来一次 */
    ' v' Y! x0 l$ R2 X% v! }
  42.                         bsp_LedToggle(2);                        
    & T4 u; w6 S8 t6 u" X4 t
  43.                         bsp_LedToggle(3);                          A0 ?3 ?+ l$ n1 u; @% ^7 k- u
  44.                         bsp_LedToggle(4);
    . [6 D7 p& u3 e7 M+ H# o. f
  45.                 }
    % {+ g+ I( L4 [' Q! l
  46.         }
    & Q( k* \6 O+ t, ^5 @8 E
  47. }
复制代码

( I/ o* F- _' z; S  }% j+ q1 t; O' [8 C18.8 实验例程说明(IAR)
5 Y6 ~/ R4 U% I' T7 x# m配套例子:
7 L6 M1 d% L) t$ V8 L) `! T6 E+ O/ m7 \
V7-001_跑马灯
' v/ k, l# }# C' G) q3 T" d2 g9 X+ x6 i+ r8 O8 m# g9 U* L* ^
实验目的:
4 q# k4 C9 A) w
4 \5 p3 Y) x$ a5 h: |学习H7平台的跑马灯实现。5 o( @" T( W8 m) W6 y& c: d4 V
3 C' {9 s9 q! D. Z

2 f) F- e( L$ i0 _实验内容:2 x2 T* L7 w. y

9 ?% R+ L0 C  D+ `7 Q, r启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED1和LED2。7 g1 N: U: ^4 T+ ?, [
再启动一个自动重装软件定时器,每500ms翻转一次LED3和LED4。
8 g! h7 Z; o% k1 Z# p& Q% y" I上电后串口打印的信息:
4 K0 `8 d; n( x% i0 E& {9 S- z) Z* m9 N
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 19 d7 G) _' H2 H- J$ C1 }2 b
1 `- |. h7 Z- j7 w, Y& R
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png
6 P2 p3 X0 I* j' U# U% i8 Z6 \
# w8 c9 \' L) |  W) `" j3 |
程序设计:9 O8 T: P7 V& r0 `2 R

- x) K$ M& L/ ^$ a  K* N1 q' E! P 系统栈大小分配:
' k, G7 P6 V% N9 }; c7 P
: _5 }: P5 P; J2 [9 W2 g
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png

+ O. g0 k  G. ^4 v9 Q& q
) D( C, v* h9 u" k. s  RAM空间用的DTCM:! _) Q$ I; ]" O6 p+ D/ o

/ T# \8 @* ?+ X8 F
7 g0 |) {. V- X+ N; `3 ~
# Y0 `6 y5 J+ s6 ?) u+ d
  硬件外设初始化: A/ ~, x" \: ?. [! J" p

) T, k' R- R+ L硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
' S, n# `, u) J- L6 o/ n; o# Y$ C) I# W3 c- R8 @- P7 s
  1. /*0 F1 d2 V; Y% W8 d6 t* A
  2. *********************************************************************************************************
    8 e' B  E( w! r# \  R6 u
  3. *        函 数 名: bsp_Init5 [# |: v& t+ i. D) ]7 }# f
  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* q- T/ k/ h% W8 t+ O
  5. *        形    参:无
    3 c# a, n) G" t
  6. *        返 回 值: 无1 V( r  V/ y# e. P: }8 i6 E
  7. *********************************************************************************************************0 \4 G+ M2 x* o5 Y& l
  8. */
    ) B$ z+ k, U$ U4 i: e9 `
  9. void bsp_Init(void)
      ~8 k, n, W  l" B7 |
  10. {, ^: z- ]3 A+ F5 e. w, T
  11.     /* 配置MPU */1 Z* Z. _0 N5 ^8 ?1 R
  12.         MPU_Config();
    0 t# V, S6 H% {* |: i
  13.         ! }: ^7 W7 J% |8 ^
  14.         /* 使能L1 Cache */
      Q" P- K- U) ^9 I5 n# T5 A
  15.         CPU_CACHE_Enable();: ^3 _& ?) }/ q$ `

  16. ( H! u8 H: X# p/ {
  17.         /* ! Y, K) o2 X2 J0 q2 F
  18.        STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
    8 f2 }% n' t5 X" e' d. _+ Z
  19.            - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。( M; J% {. W' {8 C& k( I
  20.            - 设置NVIV优先级分组为4。" C1 `! y& e7 `! n7 Z9 j0 }  p
  21.          */' @' x( G) H" L1 v
  22.         HAL_Init();3 M6 q% b! l/ u$ o, m" R4 U0 b

  23.   h0 Z' @. H( P6 E# Y3 H
  24.         /* % F/ P$ h# S* m  P4 w# Z8 B
  25.        配置系统时钟到400MHz
    * T9 B/ b. o$ ]+ b! L, k
  26.        - 切换使用HSE。
      U& ?# l% u) g( C
  27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。' ^* G1 b2 c2 c3 r# M5 d& R3 k
  28.     */8 Q5 V) S! E6 H
  29.         SystemClock_Config();% |( P/ z) d: v* J5 F

  30. " n8 q7 Q  {- K! E: E! R2 E# B4 r
  31.         /* 7 K# f% s6 U0 b
  32.            Event Recorder:
    $ C! r  W2 Y$ i. {1 d* X! P
  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。
    # a& _3 M  i- \% h! D" a. B/ G
  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
    9 `6 F8 M  B: N- x( ^' x' d8 e
  35.         */        ' X. U0 S0 g1 q
  36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    , N0 I$ C4 S7 H5 T& F5 o
  37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */; L4 l# N& @# [9 z7 Q4 j; I; N
  38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    ; v# P8 {( k& ^6 c3 P7 ^
  39.         EventRecorderStart();
    6 z. b/ I4 {$ P
  40. #endif
    ' X6 s  h; u! r+ j9 G7 e1 e1 X
  41.         
    % \7 T8 O2 t/ K7 L
  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 */) F- o# c. Y/ v( Q
  43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */
    4 @; n8 p$ I2 |# C  }
  44.         bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    3 Q6 i: E$ C4 D. U4 C) ?
  45.         bsp_InitExtIO();        /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */        % D' g- x# R: t. t6 h1 m! z9 U# l
  46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        
    , h( z+ d+ l/ \
  47. }
复制代码
  n4 C. T; j3 D! p# e: k/ D9 f0 w
  MPU配置和Cache配置:7 [( h6 e0 y* H& [7 x
, z. R- i' S9 ?/ z/ d
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# ]1 ]- ^1 }. D

) h* D, M" M1 G6 A2 [
  1. /*
    - [6 n; P7 X! ?' C+ s+ R
  2. *********************************************************************************************************2 F1 O3 ~) [. h8 g0 Y: m
  3. *        函 数 名: MPU_Config* L1 j1 b" M& {! F! ^3 V4 a6 w4 p9 l9 g
  4. *        功能说明: 配置MPU
      d3 i$ [4 P! x( i9 O7 ]6 k
  5. *        形    参: 无
    7 n  ^" m! F) w$ [. F/ h0 b
  6. *        返 回 值: 无
    ! F- h: d" r4 T) C" W/ @( \
  7. *********************************************************************************************************
    2 ]0 ^/ o, h7 ^" P
  8. */' a  b, J( o7 [# w/ N
  9. static void MPU_Config( void )5 l9 G: S4 `# X& u2 f0 F
  10. {7 S+ K$ m) B; ]9 \" o
  11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    " C5 [5 b* o- A/ e" l

  12. 7 S# b) @0 m! }. }
  13.         /* 禁止 MPU */
    ( \, v3 L2 F+ M7 l9 M/ |
  14.         HAL_MPU_Disable();
    % x$ f$ b% t% h+ @! z. x
  15. 3 U+ d8 q7 a; f+ f/ a, S
  16.         /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */1 E. h5 q. `4 i
  17.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    - o$ P% F1 L! z) D3 [
  18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;9 j2 M7 n& g2 l' J
  19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    3 @+ @# x( j; G3 m; E  M
  20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    * l6 f8 ]$ `2 x& U
  21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    ! y7 w. F# N$ Y
  22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    / m& s/ X# ^6 r# `
  23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    ( w: X! @$ o3 u  \. g" x
  24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;/ p# O) c5 y, X9 k4 D9 F
  25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    6 J7 Q/ ?2 m# S$ L" I
  26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    ! S6 A( q6 H1 Q# C: J
  27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    8 g3 s, g+ e) ], B% `* X- A

  28. + p# o# n. v! W+ X+ j0 B- h
  29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);7 C8 p: K$ c- L
  30.         
    8 c( [0 H4 ?* U
  31.         
    7 Q/ ~9 o6 A: R; R( m
  32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    / F  `9 {- _- t2 {7 y, h
  33.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    3 g# p" J2 }* ]( H' x
  34.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;3 Q0 U, b. l4 p# v6 x0 Q
  35.         MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;        
    5 c1 M& `) K; D1 m6 a- j2 I4 m, x
  36.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;* H# u# a. T6 c% c1 b
  37.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    1 g& {! m9 Y( K8 u
  38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        
    ! @  p2 _; [  Y2 r  ~
  39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    + p7 H" f% h5 {4 i1 {  D
  40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    ! F$ z# n2 l7 Y8 r( o: V( A
  41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;6 k) \' l2 h4 k" B$ a% W% t
  42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    3 T  ~2 ?$ Y- u
  43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    ; F' v- C  d1 j, _7 i$ \
  44.         ; k6 z$ U) w/ M6 L" W9 G
  45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);: }: o5 z% |0 e- k2 c
  46. / H, X+ f  x' D. @" p; P% {0 c
  47.         /*使能 MPU */
    , j# O* z6 |. Y8 A8 [
  48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    ( \# f" x% P' E" h7 S: v* }. R1 R
  49. }
    ; y8 e5 H  m7 F5 x0 [
  50. + {# e/ |! ]* I" `: t% l$ E
  51. /*+ v/ _7 |& L  P
  52. *********************************************************************************************************
    ; P7 e: u  e, M4 n' K
  53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    1 w: z# S" D/ }8 X0 r
  54. *        功能说明: 使能L1 Cache4 s0 h: f7 N* x* l, F5 N. q% H$ q
  55. *        形    参: 无
    8 C/ ]" e2 B* c* j: Z
  56. *        返 回 值: 无+ K2 o, [/ z6 P7 b) _
  57. *********************************************************************************************************" Z+ X  b' ~1 g- h  e% u& I
  58. */
    ; _  H6 E' X% C9 ^" f" k
  59. static void CPU_CACHE_Enable(void)( S2 l* I2 @( m; g4 Z# f: {
  60. {
    5 g; a, G, X  ?
  61.         /* 使能 I-Cache */
    4 v# M  J+ B/ Q% C5 T7 }! O
  62.         SCB_EnableICache();
    ; c8 Z0 ]( a2 J: H( J! O" L
  63. : W& |0 y$ T/ w$ }& H/ ?, y. y
  64.         /* 使能 D-Cache */3 z6 T5 Y: S; C2 t$ x) I! n
  65.         SCB_EnableDCache();
    $ m8 V( x& C7 \' j  [
  66. }
复制代码

  ?" [! @* l  ?主功能:
) A$ e, i2 m$ f; P/ ]% Q* x' Y; d( j6 ~! M5 l: [9 `( v4 c, j1 D
主功能的实现主要分为两部分:
% e( g- _2 t  Z3 c- K0 @
( L2 X: M6 S# H8 g5 H  启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED1和LED2。1 p; U  ^* Z' s/ T: B, V
  再启动一个自动重装软件定时器,每500ms翻转一次LED3和LED4。
& j3 ~, e& [6 J/ C" P( l# p
  1. /*8 T7 V1 }5 N" ^
  2. *********************************************************************************************************
    ) F% Y) Y8 x0 O$ E: {, D
  3. *        函 数 名: main. E: y; M8 b$ O, {# n$ k  w
  4. *        功能说明: c程序入口
    ' j9 o7 u# B; |% Q
  5. *        形    参: 无
    & @$ I3 J6 n" g4 H* F" ~
  6. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    8 d3 C% n. F! W% I' P# Z5 J! h7 C
  7. *********************************************************************************************************
    ) N3 ^3 p3 B( _$ Z
  8. */
    . N4 n3 {' P$ S' P) |+ R9 s
  9. int main(void)
    " H8 B6 ~, i$ o; Z+ s
  10. {9 N, s! R7 y6 D! |! E

  11. ) d7 j, ?; `, G- O
  12.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */1 p' H  l# D- |9 j2 i
  13.         + f! |* K5 h8 I: T: \0 C
  14.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    2 w; _1 w& C7 W2 {3 ]* z% U) {, A* F/ u
  15.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    8 C  [! q! ~0 I! R" H1 @" q
  16. 3 M# U+ F! T, l* y5 M6 F: {& v+ `, ~
  17.         /* 先做个LED1的亮灭显示 */4 b4 e5 R  b9 |  n/ F( n
  18.         bsp_LedOn(1);
    : M# [- ~# @% W! C
  19.         bsp_DelayMS(100);! ]" }# E9 X# f/ P
  20.         bsp_LedOff(1);
    " i+ a9 Z9 l) z9 S/ z
  21.         bsp_DelayMS(100);
    5 }9 p9 K( P) I$ b
  22.         
    $ ?! k( _' G7 `$ U$ [+ \- A+ O
  23.         bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */6 d* U7 X+ D* Q$ c- j( Q
  24.         bsp_StartAutoTimer(1, 500);        /* 启动1个500ms的自动重装的定时器 */
    % b0 a6 i4 ^& \( h% |* ]+ p- G6 I
  25.         5 `, H1 t' X0 n6 m3 Q
  26.         /* 进入主程序循环体 */2 S4 `: C7 d8 I( T  _0 \; y+ S
  27.         while (1)
    9 H3 E4 P0 w2 ~' \
  28.         {
    - h' v3 g. v/ a( B0 b" B
  29.                 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 *// K3 l5 N6 O4 x& b" Q* @
  30. 0 B4 w7 z, v' L8 F
  31.                 /* 判断定时器超时时间 */
    1 u1 l. v) k6 ~. G% x! N, L9 c+ ^
  32.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    # O. [4 b- I2 V/ a8 P2 r
  33.                 {7 _5 \* Q* _& ]9 r* l) C9 |( A, d5 o
  34.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  ( T, A" u5 l8 ~) H! F! L
  35.                         bsp_LedToggle(1);                        
    : P; n% h  }8 C9 ]
  36.                 }6 T4 j* e1 P- O+ L3 Y+ r
  37.                
    - Z/ Z* d' Z* h  J
  38.                 /* 判断定时器超时时间 */
    " |* f  n& f( T
  39.                 if (bsp_CheckTimer(1))        ! C. J6 V/ h; ^9 J
  40.                 {
    4 B' \% c* y9 d! V
  41.                         /* 每隔500ms 进来一次 */ / F9 ]0 I  V- U+ h' _/ ]
  42.                         bsp_LedToggle(2);                        9 ]9 h" y- F1 J/ W. f' n6 T
  43.                         bsp_LedToggle(3);                        7 }. r/ ^: i. w! R* \& q; n: B
  44.                         bsp_LedToggle(4);* l+ F6 O& z9 ^1 f7 {& z) V
  45.                 }% k& E7 m! S# i" o0 _3 s# o
  46.         }
    * j$ @. \7 H8 P4 Y& y3 ?
  47. }
复制代码
2 C6 e( ^: ?, {5 f' t( q$ e
18.9 总结5 m  A9 k) R8 q$ p( d6 i$ @6 D
虽然是跑马灯的初级例程,但有必要掌握程序的基本设计框架,后面的例子都是建立在这个框架的基础上。建议初学者掌握好。
% P7 ^: k* L+ u: s
( n, _5 c+ H% \4 ?0 D2 |" S, w7 R; S1 M6 d9 Z9 `# C' u2 j) P
8 ?; I6 t- h5 J( g7 s; C1 a
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收藏 评论0 发布时间:2021-12-22 13:30

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