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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
) y- f  B8 ?7 C9 G6 `' b- b  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。
" Y7 Q4 o! `  |, O  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。
1 b; S& o5 k0 e' O9 o# N  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。* \- U" _1 h% e" l5 i4 v
  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。
/ w8 d. {" I5 w+ l; h( w; \$ K2 @FMC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。! L+ @. O, v7 o; V
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。9 s7 F5 a4 ^/ J
5 y8 w+ @/ I) j! i* {/ f1 F0 K# J- R
  1. #define PERIPH_BASE            ((uint32_t)0x40000000): p$ W& @, I# ?
  2. #define D3_AHB1PERIPH_BASE     (PERIPH_BASE + 0x18020000)" q. b. @7 |* K8 j) ?; K6 M+ a
  3. #define GPIOA_BASE             (D3_AHB1PERIPH_BASE + 0x0000)1 l+ p$ e6 @5 d. o4 D
  4. #define GPIOA                  ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)& C. }# h/ W& l1 p$ b

  5. , {; I" F/ \6 K
  6. typedef struct9 F: r3 v7 m" t, l: t' {2 J
  7. {
    9 r0 O& r2 p4 \( d- j
  8.   __IO uint32_t MODER;    /*!< GPIO port mode register,               Address offset: 0x00      */
    & R: L4 {' p/ ~" }3 X1 {
  9.   __IO uint32_t OTYPER;   /*!< GPIO port output type register,        Address offset: 0x04      */
    + T. I0 O$ }$ D; Y+ b; s
  10.   __IO uint32_t OSPEEDR;  /*!< GPIO port output speed register,       Address offset: 0x08      */
    . Y: A/ x& I: u
  11.   __IO uint32_t PUPDR;    /*!< GPIO port pull-up/pull-down register,  Address offset: 0x0C      */  T' q+ E+ }0 N" G2 Y0 S
  12.   __IO uint32_t IDR;      /*!< GPIO port input data register,         Address offset: 0x10      */$ t3 T3 N! m8 g8 D, N/ w
  13.   __IO uint32_t ODR;      /*!< GPIO port output data register,        Address offset: 0x14      */1 E9 R/ |' w) K' N: X& n! f/ _( R
  14.   __IO uint16_t BSRRL;    /*!< GPIO port bit set/reset low register,  Address offset: 0x18      */& d) k( F' d% Y5 t
  15.   __IO uint16_t BSRRH;    /*!< GPIO port bit set/reset high register, Address offset: 0x1A      *// \7 h7 f+ y1 _  V7 N
  16.   __IO uint32_t LCKR;     /*!< GPIO port configuration lock register, Address offset: 0x1C      */
    # g& o: u! H: \8 Y
  17.   __IO uint32_t AFR[2];   /*!< GPIO alternate function registers,     Address offset: 0x20-0x24 */
    , [2 F4 \" D7 P( o& E
  18. } GPIO_TypeDef;
复制代码
+ I% V! }$ Q" v% o4 k' q
& Z) q" y% z4 X% c2 t" z, w1 E$ m6 J3 W
18.2 跑马灯硬件设计
" `6 e; A$ C8 R/ Q跑马灯的硬件设计如下:* F& Q! S& G3 C% N
# {9 I. Y0 \+ g: w+ D0 J' z- Q
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png

& X  V$ d" ^  p/ M9 S0 \$ ^: Q
7 E, k& r- g2 T$ c通过这个硬件设计,有如下四点需要学习:
4 ?# T. |3 N' b* I0 `
; Y9 e# F, M& \& s" M! D18.2.1 灌电流驱动方式/ d! m" p" E8 J2 \& w7 Z1 n
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。
/ d' k% V9 ]" |+ `
$ }" j5 x: m) e$ j9 t开发板这里是采用的灌电流方式。
3 j- V  g3 v5 y' M" Q" B0 m) O5 H9 U; m0 B7 i' c
18.2.2 LED的压降和驱动电流( _/ U% q- C! O. z7 g
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。3 V7 f/ e  b" @; K; o5 Y
0 _; Q5 k: y/ p' ]: x7 n
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:
7 E, _8 W9 V) a" Y' J4 \- ]1 c; Q( Z# o3 ^! c' c
  红色发光二极管的压降为2.0V-2.2V。
* }/ Q3 B  b( E7 z% L# V& L& w: U  黄色发光二极管的压降为1.8V-2.0V。
" R6 R- U6 `, E( R- o) e  绿色发光二极管的压降为3.0V-3.2V。
, d4 t) @6 T) V& Y3 ~4 Y  正常发光时的额定电流约为20mA。
' H! S& R( f1 R贴片LED压降:
, K5 I0 D% D, W; u* r* b' ]) J+ N$ U. I9 q; B. h+ j
  红色的压降为1.82-1.88V,电流5-8mA。
2 w& Y! D, k7 t( a3 g  X: v5 ~  绿色的压降为1.75-1.82V,电流3-5mA。
8 y8 e$ Q3 D+ O# H7 l7 l  橙色的压降为1.7-1.8V,电流3-5mA。2 ^6 T- _, e# L8 [' X! Y
  蓝色的压降为3.1-3.3V,电流8-10mA。( C. ]5 q; @1 g& ?# W
  白色的压降为3-3.2V,电流10-15mA。  n  Z4 A! U: ?: {

( O( d! P+ N( [( |7 d
! b6 F. e6 ^5 F9 P( S+ {; ]8 \1 s9 P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
, W2 h; l  p5 f1 C" q! Q' F; A6 x: c/ q  _3 K
                                                                            (3.3 – 1.8)/ 1K = 1.4mA
% H" w% A! T, ^/ ^& _1 ]$ P( f/ {' v  I- @3 h) T- h, b2 x
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。. G5 z7 z4 }2 C$ L
7 E0 a$ K- w9 q
18.2.3 总线扩展8 m: G0 e7 m0 T  W7 I
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。# v2 M, R* C, H9 d* l

  S* g8 O+ P- Q% z. F% j18.2.4 贴片LED的正负极区分1 \8 y( X  R& z- s6 P: @
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。0 q9 U+ @) V; y$ n' K1 V

. A6 l5 _6 r/ c$ N
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png
. U% b2 M. p- A; C6 D# o9 J- g8 M' q
" D' w; Z) {1 p% L# s9 r8 n
18.3 跑马灯软件驱动设计$ m* G% N' o" {3 [
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。5 s3 O2 x& x7 h- a# E0 h/ `: @

& T# Q' B; \8 H! D/ I9 A+ I18.4 跑马灯板级支持包(bsp_led.c)' @( ~7 _$ c+ M3 t+ W1 v) K7 Q
LED驱动文件bsp_led.c主要实现了如下几个API:+ w" E. V% m. v$ V- K% B
/ L8 H1 z/ y& s3 e- K) ]
  bsp_InitLed! h# K8 z% U' t6 [9 s
  bsp_LedOn# h+ `6 _# |1 z9 F
  bsp_LedOff
; Y. T/ c; b4 V! K9 `, }  bsp_LedToggle
6 v( R7 E- M5 @8 J  bsp_IsLedOn
4 o' m) e, i. b( B. L下面将这几个API逐一进行说明。
" `/ d. T# V5 J  w
7 h# F' T( r& E8 [18.4.1 函数bsp_InitLed+ v! {. L' L3 O# \$ A- U. S
函数原型:! P' `) e7 g0 ?* Q/ ~& |5 u/ @( K- e
7 G1 p! J/ L' N- x* z" S5 j* M# [
  1. /*0 [/ B* [& D, |
  2. *********************************************************************************************************
    8 p7 D- u* C7 |
  3. *        函 数 名: bsp_InitLed" ]( M! U1 Z5 Z
  4. *        功能说明: 配置LED指示灯相关的GPIO,  该函数被 bsp_Init() 调用。
    + \5 O6 |! w! J+ X6 t4 h
  5. *        形    参:  无8 ]' K/ R$ f6 K. r' M" V7 ?( l
  6. *        返 回 值: 无
      q0 q" U7 K$ m  s
  7. *********************************************************************************************************
    " X5 y. _6 a9 g( i- Y
  8. */
    + s/ t1 O- U2 W1 e: u. ~
  9. void bsp_InitLed(void)6 }; k1 k- c& B' B! A
  10. {
    , [$ k4 S7 C5 {4 E5 A0 U9 {
  11.         bsp_LedOff(1);! F" L2 n, _! r
  12.         bsp_LedOff(2);
    3 N! W4 M7 @' y
  13.         bsp_LedOff(3);
    9 u; ]* D1 {% w4 n9 K) k( t& l5 ]# f
  14.         bsp_LedOff(4);* _# R3 _. w6 ]* M$ e0 Y7 r1 w6 m
  15. }
复制代码
% O& q3 j- N' ?& w6 [& R% \& C' S
函数描述:- S0 @# h# o" H

. d0 O- L" x+ r2 Q& z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。
7 A# r$ l$ L% M2 x
+ a' w* H: c5 f注意事项:6 n8 k. i4 f/ X

3 \( O7 o3 x, m0 o6 q, _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。* K9 M5 i+ M# Y: Y% K+ v
通过FMC总线扩展出的IO来驱动,不是GPIO直接驱动。0 ]* p& }# l. }6 t8 c
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
# {  r( O8 z1 @4 [使用举例:! z1 D2 C" l6 g, P. V4 j

' d) [  ~7 i, y  F7 @# y2 E+ _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。
6 y+ U$ ^% a) C. z8 D; m" L+ G) V5 c' \1 j' }- n
18.4.2 函数bsp_LedOn
, L+ d& F5 n% _/ f- l! I函数原型:
9 j, ~* m: k$ V5 r! B- C5 z8 A& |' R( a- ^  H
  1. /** Y$ C* s' ]; f9 e0 u7 v& G
  2. *********************************************************************************************************
    ) Z6 l8 s4 P$ F
  3. *        函 数 名: bsp_LedOn# V( I/ C1 z8 F& @2 y
  4. *        功能说明: 点亮指定的LED指示灯。$ F* u/ U; g* x/ L
  5. *        形    参:  _no : 指示灯序号,范围 1 - 4
    ! _# R  k& @( n3 z% @/ b, \& r. [
  6. *        返 回 值: 无- ^  ~, W* d7 c2 c+ g, h( X' ~
  7. *********************************************************************************************************: U% g# H5 S. E- d9 W1 v( H7 r1 T
  8. */
    8 j& R' u: y. H1 `  C
  9. void bsp_LedOn(uint8_t _no)
    $ |2 r' r7 k; Z5 n" M' z3 q: |
  10. {
    ) a- s9 S: ^# Y( i! Y3 j0 L1 l
  11.         if (_no == 1)
    $ x5 P! G# R5 ~8 Z
  12.         {
    " H5 M* w1 s: ~" q. V1 K4 X
  13.                 HC574_SetPin(LED1, 0);
      z& a4 S( o1 X+ S
  14.         }; O+ B% L* M7 l5 }( g' e6 k6 j
  15.         else if (_no == 2)
    , p4 x! l9 L' U
  16.         {3 g( z7 r: D4 A
  17.                 HC574_SetPin(LED2, 0);) I4 w9 |1 [. n5 C8 Y7 S
  18.         }9 x* s! @. V9 D8 ^9 U
  19.         else if (_no == 3)
    - }0 Y8 U# M% X, ~. M
  20.         {" g) j: v5 k* L) I5 W
  21.                 HC574_SetPin(LED3, 0);
    $ h, B0 x# {6 O/ _
  22.         }% A7 O% {, h9 ^6 W1 `
  23.         else if (_no == 4)
    ' W' C" P3 y; ]+ p" ]
  24.         {
    7 t; N! N3 ^4 Y
  25.                 HC574_SetPin(LED4, 0);
    6 E# Y) j2 f5 o- x
  26.         }$ m1 N0 Z) O, G8 ?3 P% F
  27. }
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6 W% S& g1 z' r# `" E8 U  W+ m& d4 c0 T函数描述:+ g5 k8 ~: b) Z) X. [) t
0 \6 d" U% ]8 X' a; Q
此函数主要用于点亮LED。
, O& |* K4 i$ Z0 Q0 w+ k+ {1 g' U! q* K! J: U
函数参数:% N2 {) c( f; V5 ^8 m3 S+ m

$ q  N! @0 [* I* u  第1个参数用于指定点亮那个LED,范围1-4。
! a0 R& z- i( H7 U使用举例:' a4 \% r" y' K: s  [2 Q
" ^8 N% x/ \1 `$ x% ^& 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。- U3 U3 G4 m# l0 \2 Z9 I

1 Q! Q8 u! B# b# L8 F' m; T! t8 {5 v18.4.3 函数bsp_LedOff
0 \7 N7 W9 O& V. i! h  V函数原型:
+ b3 o" a1 d! J  f
  W1 s$ z% ^+ k8 W) V; M1 j
  1. /*
    , F9 u+ L4 ~& N5 k+ W
  2. *********************************************************************************************************
    : g5 ?4 A. w' i7 i, o6 t3 R: ?
  3. *        函 数 名: bsp_LedOff
    9 j$ m+ F+ e5 s, w! v5 ^
  4. *        功能说明: 熄灭指定的LED指示灯。* W6 P2 [# W8 `+ H  Z! X* _
  5. *        形    参:  _no 指示灯序号,范围 1 - 46 j5 i% r6 ~0 E
  6. *        返 回 值: 无
    % W7 @2 o+ ~8 _8 J% g
  7. *********************************************************************************************************
    5 |6 z( y2 J  q
  8. */! C- ?) V7 ~2 ?' e6 I
  9. void bsp_LedOff(uint8_t _no)6 J2 M! S8 x% ]' i5 Y( r
  10. {& w* j6 P; k$ u. T
  11.         if (_no == 1)
    4 r2 \; G: u2 X. {# d' ?, i3 ?
  12.         {  b& N! n# e  C6 Q- T9 X) G
  13.                 HC574_SetPin(LED1, 1);0 [4 O( |- J: a: _
  14.         }' r4 h. `( b. [5 Q) D/ J9 a% T
  15.         else if (_no == 2)  X4 d  ?, _8 E; H
  16.         {
    7 t6 l' w$ X( o& ~! ~3 t
  17.                 HC574_SetPin(LED2, 1);
    / @2 b% _7 j$ q% |
  18.         }' L, p4 `+ B8 J* \
  19.         else if (_no == 3)
    9 y* q4 K' t7 f7 y) U
  20.         {$ F' [$ j0 r' }/ I
  21.                 HC574_SetPin(LED3, 1);+ I8 D9 [' t2 s( r! }
  22.         }
    # Y8 S4 m: V" T+ X
  23.         else if (_no == 4)
    ; f; D8 U7 z" w, E8 C" X) T  e
  24.         {0 }7 [5 m8 ^. J/ a: `- D
  25.                 HC574_SetPin(LED4, 1);. E) i, F4 j5 c2 y1 E; c: L0 [
  26.         }- r: w$ L) A: c- q+ v! G6 u7 G
  27. }
复制代码
4 |. x2 S& X: [/ M. S
函数描述:  h6 N$ L3 W: h. u1 J0 L

8 p6 p1 G' y* B9 y; r( a+ b此函数主要用于熄灭LED。
: m9 U' T) _5 I
7 K0 L  e6 `9 b/ _+ V$ c) y函数参数:, f% i8 Q1 Z* Y# t

& C! ?' B% f8 t3 v1 ^  第1个参数用于指定熄灭那个LED,范围1-4。' c6 I" z; O0 T7 n  K
使用举例:
3 f% B. H, y! G( |& x
: o4 w4 E) J! I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。
0 Z3 g: X* g, M5 x6 t9 @: Z3 a. L# b4 q/ R' F* ^
18.4.4 函数bsp_LedToggle
# e2 \% L+ g7 o( t% p8 H9 M
函数原型:
& h0 ?' M6 i+ V3 [& ~/ T2 |  X* d* {: b/ {( @
  1. /*
    $ {/ R) G2 @5 E. ~. w; n( z) g
  2. *********************************************************************************************************2 e& c/ o- i0 d0 W
  3. *        函 数 名: bsp_LedToggle8 F) u9 F  _) t& T' Y! ]
  4. *        功能说明: 翻转指定的LED指示灯。# X% a/ a6 {  i) O7 U, h
  5. *        形    参:  _no 指示灯序号,范围 1 - 4
    # [/ }7 R  C8 K/ }. A/ U
  6. *        返 回 值: 按键代码
    $ T; ^$ M' a8 U* L" L
  7. *********************************************************************************************************# e6 R! t' E+ r3 f! g/ p8 G& ~5 o+ `
  8. */
    ; v* ]* k! p, Q  W6 w& {& K
  9. void bsp_LedToggle(uint8_t _no)  z' z+ b/ W: ~# }+ r- B
  10. {
    8 ~; E. t# i6 K5 U- K
  11.         uint32_t pin;( N+ F, |' H, [; R+ ~
  12.         + s4 z$ {8 _2 a4 k: ]5 p% D5 C
  13.         if (_no == 1)7 Q7 Y7 `0 g/ L7 ?, E2 f
  14.         {
    & |% F  x7 K8 i3 m, I/ Q
  15.                 pin = LED1;1 e& k8 b, c7 z% r) y
  16.         }7 s& U  i3 J9 c! j
  17.         else if (_no == 2)! c" _" D$ v/ q
  18.         {
    ; f# v% X8 f" @7 l! v( X& Q
  19.                 pin = LED2;
    . Q5 ~6 A2 c0 ?& m, ?
  20.         }
    # u) K! M& _' G& x& a8 C$ y' n0 K+ b0 u
  21.         else if (_no == 3)2 ~  Z% E% K  Z  C" b) v* Z0 L
  22.         {& Q5 f+ H$ G- Y5 k
  23.                 pin = LED3;
    0 [+ |& ?; U9 z- \1 u( F3 N% Z
  24.         }
    ; T- p- E! d$ L5 t
  25.         else if (_no == 4)1 X0 z  l5 ^  V- G
  26.         {
    8 }- Z) N) N# {' ?* ]) H8 y( ~" q
  27.                 pin = LED4;
    6 p, z* u# E: M. \. J
  28.         }5 H1 |# w& w3 |5 x+ ^7 `$ ?
  29.         else2 l7 T: m2 `0 P( A7 w
  30.         {
    ; T: `( Y7 K. Z/ D* G* k$ L5 J8 v8 R
  31.                 return;
    & l1 \; ^/ E2 U' y# d$ x0 Y
  32.         }
    ; _+ k' d, B  P7 v6 Z- k; ~) D

  33. , w+ s# o. o5 R8 h' z
  34.         if (HC574_GetPin(pin))) i" c% Z* F% Z4 S4 {. d
  35.         {
    . D# V2 c8 z5 P/ N5 j- w
  36.                 HC574_SetPin(pin, 0);
    3 b2 J1 W( Z9 r2 i+ y
  37.         }
    5 W/ m5 {2 j) L; [$ d$ m9 R: T
  38.         else
    3 c/ p2 D( C! X5 [5 B* c: E
  39.         {
      O2 B5 R7 _7 d! J4 A) n
  40.                 HC574_SetPin(pin, 1);
    . w9 ^! T0 R8 d2 {2 s: @7 W
  41.         }        
    ; e4 Q( Y. k  m# M- }3 z
  42. }
复制代码
' ~  ]: K' b& T9 Q) x
函数描述:
# v* ?7 x  c) o2 D8 ]% b; h2 J
此函数主要用于翻转LED。
7 y* X3 C& S6 S2 n) c1 \
. t& f9 g. W. \* e: T3 o4 r函数参数:
% r% U. _2 R% ^- C# f8 p6 |& a5 M- @) d( J" X/ L8 S% \* x
第1个参数用于指定翻转那个LED,范围1-4。
1 I! f2 i# {9 n" M& A. [7 @使用举例:2 F& l( O* e1 R# D' r" b
( P8 i, C( d* p$ U
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- C; f- o1 y, g1 J
; g( d- N2 ~9 H) N6 q
18.4.5 函数bsp_IsLedOn
3 s. \, k% ?5 T* b) w* H. Y函数原型:. ~5 m2 \/ X/ \% _
+ ?% ]( R0 Q8 e7 X( J
  1. /*7 o5 N! ?; A% e9 N6 `/ ^: X
  2. *********************************************************************************************************
    4 V+ \+ Q1 ^/ R) W( ?
  3. *        函 数 名: bsp_IsLedOn. M* x3 m0 X: T, E
  4. *        功能说明: 判断LED指示灯是否已经点亮。, A. ?+ t/ p# s" o2 V
  5. *        形    参:  _no 指示灯序号,范围 1 - 4- ?6 V0 m! S5 `' ~$ R. t0 w: K
  6. *        返 回 值: 1表示已经点亮,0表示未点亮
    ( J  o$ B7 s5 A! F
  7. *********************************************************************************************************+ a) |7 D6 Z4 B: [6 _
  8. */. h4 e1 E/ E" C- E
  9. uint8_t bsp_IsLedOn(uint8_t _no)
    : i) c2 W4 u4 `* O" d
  10. {: g* m9 H; N4 N4 f
  11.         uint32_t pin;
    , w$ w6 ^3 X; x. O8 a) U8 _, s
  12.         
    % [4 H9 Z  i; w$ _! s9 d
  13.         if (_no == 1)- J; N5 s3 _) E4 G2 w/ h
  14.         {' O# D+ o9 s3 r/ R- y+ i3 A4 b6 _
  15.                 pin = LED1;6 X' h  k+ n9 E# z% ~  y3 y
  16.         }3 m( _2 o7 C3 Q9 p" v
  17.         else if (_no == 2)
    + N0 \" {  I: R) v
  18.         {# }. u* T# C! y, O7 `& L
  19.                 pin = LED2;
    . w$ R+ x5 l6 l! L3 m2 Y1 Q9 l
  20.         }& V% t0 z  h1 e; o4 Y
  21.         else if (_no == 3)$ ]4 \! O; g+ ?7 e/ W
  22.         {( i) W" i( ^6 H) `4 o7 ?6 Q
  23.                 pin = LED3;) s, m( b7 h! C& h2 c/ q$ ~
  24.         }* S9 S. j: @# @7 `+ u; l* w
  25.         else if (_no == 4)
    0 H; S' i4 l9 l( K( ~. W
  26.         {8 q1 P1 \9 c1 R( U# y/ y( w' @
  27.                 pin = LED4;
    / P8 V# Z3 \! Q' _) e% a' ]* r  q' W
  28.         }  p; H* B) n5 K5 x
  29.         else
    ' x2 G* o$ @+ q9 C- U8 p
  30.         {
    & t6 N1 G# r7 j/ [1 `/ \4 e
  31.                 return 0;
    ' t' Q) P# y5 k; ^' _6 U
  32.         }
    , h& P9 M) G* ]6 `: E* a7 h
  33.         0 ]5 b" \7 P/ ^" `7 ?" ]& K
  34.         if (HC574_GetPin(pin))
    ! F4 ], x' v! N* D# \3 E+ p
  35.         {* T1 p. f+ f9 X5 I4 i/ w% f
  36.                 return 0;        /* 灭 */5 H$ _, v, S4 y% @
  37.         }. S% m4 h3 a; n# [
  38.         else
    . Y3 }# C: \) K9 v6 C) e! ~
  39.         {
    1 o8 S: f* V. m4 N4 b& R7 I; ~. j
  40.                 return 1;        /* 亮 */
    $ Q; ~, ~7 X9 K8 n% Z
  41.         }# V4 x- A; x$ j/ k/ v( E
  42. }
复制代码

; H: o. U$ D$ q1 M函数描述:
# Y. {8 M# x- `7 [; {" w" n
7 g9 @7 g1 x8 s/ l2 d此函数主要用于获取LED亮灭状态。' n, O6 s" ~1 Z, v" `, C, v3 f
" \( Q5 ^4 K8 ~- I* p& D: E' S
函数参数:
# o$ _: H" {6 `. W6 J5 }
# T5 n$ X# k3 ]# N  第1个参数用于指定获取那个LED的亮灭状态,范围1-4。2 y% X) Q) K* {" p/ f. X9 m
使用举例:
  W6 j: R; {9 U/ O7 @0 H) h
' Q+ ?7 {: N3 X" e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。+ c$ z6 D  c, A7 C3 e, {3 T! C: E) Z
% G. ^! g: @6 E7 b
18.5 跑马灯驱动移植和使用
2 S8 h% R( b" P2 e0 ^; u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。# u! z) g* T4 _4 E7 M) p# `  P

. g' q8 R, L% @$ {: X7 _  I18.6 实验例程设计框架
6 O7 r" q$ a5 J6 w, T" ?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:9 q* k- x" r: |: ^, Z" |9 ]
) B' ~: i) U; h3 C2 d6 }
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png
2 w4 Q  W$ Y% ^6 v
% {4 c+ l  X% O: ]! b- `* y' t. k
第1阶段,上电启动阶段:
' C3 c2 t9 u( ~5 P
2 t( Q# `# u- P/ G. ?) W  v, l, d这部分在第14章进行了详细说明。
+ [  M& O* a: ^, E
9 d' o& {5 B4 s( A+ Z0 W, F' [第2阶段,进入main函数:
0 e  U8 v; I8 m2 O8 d4 Z: X. ~/ e
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。
6 v1 Y2 r$ S$ E+ ]: E7 t* w6 x9 R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。
- _6 `7 ^- \' p) H7 e% f- B18.7 实验例程说明(MDK)
; B/ `4 V1 X  P配套例子:
# g6 `/ W" E# {" p9 b$ c) g7 g- U1 C* ^) {
V7-001_跑马灯
( k* s6 V) V3 C2 p- w* m3 ?) o+ Y
; E/ k% s  j. k( B% e# B2 Y2 t8 K6 Z实验目的:
* a9 L6 b# G  j! B( |2 W9 Y! _# G- B2 B- w4 z8 Y7 Z; l) \, l( i0 O
学习H7平台的跑马灯实现。8 n; j2 I5 d9 A$ |: q" H

" q1 W3 w3 S* |- l9 j) l# L7 k4 P, d, R9 a( @9 W" X' Q
实验内容:7 I# ^1 I; V/ j  `

- ~" a3 J) X, _- s9 s! {% I! m启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED1和LED2。) X! @4 r9 o- q4 F
再启动一个自动重装软件定时器,每500ms翻转一次LED3和LED4。
" u5 p) ^9 Y5 P0 w! d上电后串口打印的信息:; [- x" O4 N$ ~, Y" c" D5 F) y- |* G
( v- R' D/ e: |8 N- T* i
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1) {6 B( x- Y" l

  y8 \7 u( J0 L6 z; e/ M' M* N1 V8 E
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png

+ k% A5 u* L; `' |0 F* P+ f7 v  M9 ]4 Z/ [) q" q1 O& r& o* l! S, O' W
程序设计:, ?# @5 X9 l7 ?# m

# T8 u8 N4 u6 f2 R2 _0 u* I0 ]  系统栈大小分配:4 G3 ]' m( i' r5 T/ s7 l
5 i) z) h- s2 [& @4 p
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png
, `6 L" t  q' ^$ S" E
" _# Q1 K- W, H3 ?4 M
  RAM空间用的DTCM:
" L2 p. V+ J; f' S9 ~9 n2 C4 C; y+ j3 h8 y
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png
: L. b) H: p5 d- F: S& h

1 E/ B5 |' y; F9 K4 u: o9 }  硬件外设初始化7 n  k' D% a- u
4 X4 y5 s) G( L' q1 e) V
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:% X0 @% B/ K( y5 B6 {6 a! ?/ d) o0 e
# t3 L* j4 |5 q8 z+ r3 o4 t
  1. /*
    ! Q. v; Z0 @4 E% e+ ^: u
  2. *********************************************************************************************************
    + p! E1 p$ R! H2 d4 a
  3. *        函 数 名: bsp_Init9 ]& C8 x2 b2 B7 @/ }
  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* G- @4 }' W  M4 z: d* m0 x( S
  5. *        形    参:无, V! F- o) p. ^/ T+ i9 b8 `7 x
  6. *        返 回 值: 无  \7 l1 l' z: m! f/ Q2 ^
  7. *********************************************************************************************************
    ' V* B& B" r- v6 X( U4 ?
  8. */
    1 Y2 u* X8 P. E$ c% i  R
  9. void bsp_Init(void)
    . b0 g) Q& b$ B* b
  10. {
    7 {+ c# X2 T' @0 }$ E7 v# @5 c5 A! U
  11.     /* 配置MPU */
    ; V" E. R6 r6 t/ k0 }) n
  12.         MPU_Config();# T+ a& S# P3 f) C
  13.         
    ) ?/ H9 i# i2 x* t/ j, p
  14.         /* 使能L1 Cache */
    8 b5 X/ m, o( `
  15.         CPU_CACHE_Enable();5 }) x) O5 m5 K! a0 d; g

  16. & g- w2 A9 i+ r# _
  17.         /* 1 M9 r1 h( Q4 [7 g, ?
  18.        STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
    6 O9 h2 E. U, a5 r" X
  19.            - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。- L6 g4 B* m( m; X+ F
  20.            - 设置NVIV优先级分组为4。. }4 S6 n) w' }& e+ o; H
  21.          */
    ' ~* r' W6 M* m; H/ |+ h
  22.         HAL_Init();5 i( ]3 |7 w8 |. `6 W* R+ V
  23. 8 b) S$ ~4 s( o/ i
  24.         /*
    ' g. p) V3 ~* S
  25.        配置系统时钟到400MHz
    " G% {2 B% W: E0 O# m% F5 L
  26.        - 切换使用HSE。% M" j% v8 ^- t
  27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
    1 o- `$ U  h3 V( b$ _5 R
  28.     */, o* G2 t- _) Q, n4 P
  29.         SystemClock_Config();
    " U6 P( @8 b5 Y8 j. u
  30. % T( u/ l1 V  C  {9 ~0 z' A
  31.         /* / D6 C* j4 {1 C/ O
  32.            Event Recorder:$ U( A9 G2 ]! u  A
  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。; r) r1 J" j1 d# }8 ^
  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
    ( W6 p0 i/ h, p# }; ^
  35.         */        ! i3 C9 j: t- f; B
  36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    ) g* P4 w- w+ z$ x8 s
  37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */
    1 ]  C* G) I% _( s# O( R2 Z
  38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    + H4 |! f# L) i* N7 k6 ?; C9 p/ l
  39.         EventRecorderStart();1 I1 f3 S, N# f0 S5 \
  40. #endif
    * C6 O9 C4 }' S6 U
  41.         3 x  |0 o0 R2 M
  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 */
    ! c+ a0 d7 K' G( ^8 Q) P$ x& y
  43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */) G7 v1 |& p1 P2 k: r5 d$ k! y
  44.         bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    2 W) }3 M; O5 O! k0 P! D( B
  45.         bsp_InitExtIO();        /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */        ' n, `! W) X& L4 ?5 C0 a# m5 ~  o" T
  46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        
    5 a8 I3 N0 }; w0 I3 p+ ]8 n
  47. }
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! k8 t8 g, y. F3 G8 A
MPU配置和Cache配置:
! u7 q8 a$ s5 @
6 `( x& e$ B" t% l8 k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。
4 R" {! D1 z1 b/ \
' o& N0 C/ G$ v6 f( O8 l
  1. /*
    + S/ u" D, D/ G1 i2 N' N5 F1 {: p
  2. *********************************************************************************************************
    5 p' f, S3 j- z( V$ v4 ?+ X
  3. *        函 数 名: MPU_Config1 K+ J2 X3 h1 d3 r1 ?6 {
  4. *        功能说明: 配置MPU3 r# S6 z1 Q. k2 Y+ L  L) b: Y
  5. *        形    参: 无
    , @6 G) D0 Y  q/ ]7 e
  6. *        返 回 值: 无
    : w# y* d5 Z/ H, G6 |
  7. *********************************************************************************************************
    0 \! q1 _. {, W5 D5 ?/ U' ]0 ^
  8. */$ [7 A( j+ L8 G! b% f5 r9 w
  9. static void MPU_Config( void )
    0 p/ }0 P0 D# Z; p* a. u1 m* i
  10. {5 Q( T! [  Q3 i+ [8 ^) u" t0 z
  11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;4 f3 W, O8 E  }! D% h
  12. . G, @- J1 U, K6 r* ]) @
  13.         /* 禁止 MPU */+ q- `- ?9 `9 F
  14.         HAL_MPU_Disable();$ X# y! W0 m, A7 J
  15. 6 ^: Q. ]: m6 O5 ]1 i  P
  16.         /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
    1 A5 c6 K& {& w
  17.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;6 s4 m) Q( I- w% L% B7 W4 L
  18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;7 J) `) B% c: h( k+ v/ L% p% V$ L
  19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;( `! K1 L5 X1 J
  20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;) x" a' w7 v- M8 E5 V7 x
  21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    9 P& P; U: x. [2 y! r' y- `2 r. r' x9 F
  22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;: z& J2 L6 B7 A. p9 B- u+ v  b
  23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    : W7 C( b7 z/ q+ T; X  c! Z8 H
  24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;$ q4 Y$ l; G$ k5 A9 E" l1 O
  25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;: S5 M5 ^" T# b& M; a
  26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    4 ~4 L/ I$ C  B1 D4 O1 s
  27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;2 l; ]7 }  N# T* Z

  28. 7 m  p( N2 B" h. Q- }% P
  29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    7 B" [) h0 m- R& Q: `6 B
  30.         $ S% R4 e( c1 h5 K* t- S
  31.         6 N2 z4 h/ Y! b( w2 ?& b2 I/ x
  32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */6 I7 \, @8 I: L4 w. I
  33.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    7 w+ ]* b! M  |3 q6 N! N
  34.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;. k. f0 i! P2 F& y* c) w
  35.         MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;        6 U* V0 g  A, J8 |: N7 Y
  36.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    ) r" f4 f$ [7 ]9 Z; F1 u; X
  37.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    * |, X, O2 v9 \7 a
  38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        0 I6 S6 p+ a* o# K
  39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    & E) t5 |7 H) Y( f7 D8 Q) q# C
  40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    " O. p: ^. |( n7 Y# J7 h
  41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;( H  e- l. E2 S  S! Q& v# s
  42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;; n+ ?# I; `1 b% ]- m
  43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;+ [1 }0 Q% [0 ^; i% G/ t" i* i
  44.         
    " o# \% u' z6 P
  45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    ; v( p' b' J) L& c! Y( F; c

  46. 4 O3 b" o; f0 D# a3 g7 ^1 D% Q; f. q0 g
  47.         /*使能 MPU */% v8 ?* h/ `9 A/ L7 X( X0 y) \
  48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    + T: i; {" v. l5 p: Y/ x
  49. }2 N* R; S* d6 @
  50. 8 U: V- @' W& e8 D7 ~
  51. /*
    , h. ]6 c& v, \1 J
  52. *********************************************************************************************************0 W) U# i1 N1 w( S# U' t
  53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    + y: B+ ]% v; S
  54. *        功能说明: 使能L1 Cache
    ' |6 o  V/ d( p0 u
  55. *        形    参: 无! X$ S  @, v; l' f% q
  56. *        返 回 值: 无- X3 q- G& t3 W
  57. *********************************************************************************************************& L5 _& p' {; q  ?, A
  58. */1 P( C5 f: r6 ?6 O9 Z; D
  59. static void CPU_CACHE_Enable(void)* Y5 V+ [9 L2 r) p4 z/ K
  60. {
    ' E9 S) p) C6 S( g8 x+ Q
  61.         /* 使能 I-Cache */
    * x) I8 n/ E# W6 s. `
  62.         SCB_EnableICache();, v/ m6 J! j* U3 \3 [: a

  63. ( x) w) M# V& k! a4 e) ~: q
  64.         /* 使能 D-Cache */6 b3 Z' K, Q+ X& v1 F6 K
  65.         SCB_EnableDCache();, M! l- V) j3 K4 p- h
  66. }
复制代码
/ g4 Y9 X$ F% ]& r
  主功能:
  ?$ n/ i" \6 l+ S8 F
$ J% z& H7 R; C$ B; e2 q( e; \主功能的实现主要分为两部分:5 b0 v' G' Y, |" N

7 v' u0 y$ Q! u) B' z& |# `2 U 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED1和LED2。
' u! _- a  o: }6 a/ n 再启动一个自动重装软件定时器,每500ms翻转一次LED3和LED4。# M3 r6 m5 I4 d$ E, B/ `; v
  1. /*
    , F. Z$ {7 p9 j% f5 d! U
  2. *********************************************************************************************************. c' Y& D5 l$ q9 L& E! V' ~; @
  3. *        函 数 名: main6 K- [7 y; \5 |# }! ]
  4. *        功能说明: c程序入口
    3 G' M+ M5 A" [) @6 a6 p  A9 Z* }
  5. *        形    参: 无
    ; m/ Y. O$ c3 J8 g2 Q4 U2 O* f
  6. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    + e. v% ?0 b) ~* M  B0 {$ J+ c, j
  7. *********************************************************************************************************% v+ s3 n8 I) `6 V
  8. */
    ; Q' u. m: Y: K5 ~9 ?& J# t5 S( F
  9. int main(void)
    8 T$ t7 T: L8 S% f5 `; I* O. O
  10. {( }/ @5 L! i' \# b
  11.   F1 E5 Y/ T5 l; s
  12.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    & r3 S2 f5 S- C$ F9 \0 {8 `
  13.         
    - u; S: `6 H& P, X* e; S
  14.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    ) R7 y: G1 S9 }0 ~
  15.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    1 U6 ?2 B' ]* f- v! Y. v

  16. % @* I" m2 v. z- {. Y3 D: J$ K
  17.         /* 先做个LED1的亮灭显示 */9 ~; y$ e* _* B1 Z% t! a& }
  18.         bsp_LedOn(1);/ S3 q0 w) l( D0 n
  19.         bsp_DelayMS(100);
    $ i" X& C0 i8 V  x
  20.         bsp_LedOff(1);8 [' V1 V* z8 N: b! P
  21.         bsp_DelayMS(100);
    ' z' r' y0 ~+ w( d7 L% J2 g( I: Z. d4 F
  22.         
    % U3 l+ V7 O9 m
  23.         bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    ' D- @6 P, a+ y7 b6 @
  24.         bsp_StartAutoTimer(1, 500);        /* 启动1个500ms的自动重装的定时器 *// ?* Q! h$ i3 m
  25.         : o, L+ l% j4 z* B
  26.         /* 进入主程序循环体 */' a3 H1 f3 Z$ j) Y4 A
  27.         while (1)
    6 f6 e- }7 |+ ~$ S# S. \
  28.         {
    6 Y3 t6 p. b. V$ o, O
  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 */
    9 A& q0 \5 I0 U/ d. z) O
  30. 5 F+ M; Z4 G" Z8 H8 `) s' R2 D. S
  31.                 /* 判断定时器超时时间 */
    ' I# j. m) D. _  U- Q* ?8 e( c
  32.                 if (bsp_CheckTimer(0))        ; w  A5 t+ |3 _! M
  33.                 {
    * T5 x, N+ d, D( v9 }& F  C
  34.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
      Z& I  W2 l$ c( A2 q
  35.                         bsp_LedToggle(1);                        + X' }) X: A  M# J! n" n. Q8 n0 k' H
  36.                 }- |$ M3 l! O7 B" D# o
  37.                
    2 @/ Y' C6 v4 M, s
  38.                 /* 判断定时器超时时间 */: m+ ?4 h' k) C' T; U. @) \
  39.                 if (bsp_CheckTimer(1))        
    $ F8 a6 \+ a$ l: G
  40.                 {+ z6 I8 f& A! |4 P. K# C0 K
  41.                         /* 每隔500ms 进来一次 */
    + ^/ Q& f0 k, B  ]( m: O3 Y
  42.                         bsp_LedToggle(2);                        " `1 ?% P+ G. s( r$ C
  43.                         bsp_LedToggle(3);                        
    6 i" l! E( u4 r, e3 z; _
  44.                         bsp_LedToggle(4);9 |3 V4 Q" Y9 M9 N& [" U# i
  45.                 }  K! x  ?( I5 I3 q) r( W% D; m1 K" n
  46.         }5 ~9 P1 Q; z' x* M$ W& E
  47. }
复制代码

# ~% u2 k9 n7 {; h+ B0 I18.8 实验例程说明(IAR)2 h( a( J, M9 W+ F- q
配套例子:
1 c3 B& b0 |1 y) U( u. m' J, B5 G
1 B0 ^' h6 J$ b; DV7-001_跑马灯
/ e+ A, O1 Z$ c( k, H5 h
- J; P0 c; n5 @: W3 i实验目的:
3 s  X$ }# P" m8 g5 W( k% s- ^" ?/ @  Z% y% \3 Z* T# O
学习H7平台的跑马灯实现。
' f% g5 {# N- v& a
" ~& ?# X- |; l' V  X9 a0 G8 E+ R: C& T, c
实验内容:
7 W8 e* Y4 A* P/ R; W9 t5 W2 W$ g$ I$ i8 q
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED1和LED2。
& [$ {% ]! l; ?. I: n: _" S7 C; |再启动一个自动重装软件定时器,每500ms翻转一次LED3和LED4。
* N7 P, ?  U/ j上电后串口打印的信息:9 H$ Q# |: J0 J$ J- B( l

: \/ T6 j+ g2 ]5 G3 V! Y1 R波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1) k8 `5 ?  ~: D- n* w
3 x9 F" p% p' q  s+ U6 a& [& b; M  f
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png

' P: Y# `# N3 `7 s9 ?" G
0 D! ^" G" C: k% E- M程序设计:6 ?  q2 `9 V* j% j; E, F
. }2 `" p. P$ v0 z  v- N9 S
系统栈大小分配:
6 B0 R- ^9 C4 Y8 u7 V, Y
0 B# T0 N5 d* ~3 i
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDE5MDUvMTM3OTEwNy0yMDE5.png

3 a5 z3 ?( _3 G. {& S
) Y: J' d4 v* a1 O# T& u  RAM空间用的DTCM:
# n' f1 o' b% z) V5 L6 ]8 s; t- \8 r% f9 a5 ^' l

+ o1 E% Q. L# g4 F7 v# V6 y6 {4 p) g9 S# q9 w0 g! I
  硬件外设初始化6 Y; w" M9 I: h) I
2 ]3 L  V( R- ?$ K' D8 l1 ^
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
& |+ \% N# k% @2 u# Q' k$ i
9 R: G$ H4 c# }
  1. /*
    ' o" q* K7 g6 c
  2. *********************************************************************************************************2 f7 V+ Z9 u" }, [# _6 N+ F
  3. *        函 数 名: bsp_Init4 E; t( \: `" D
  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; \. V+ n+ Q
  5. *        形    参:无! T/ U# N! X2 g5 K0 D% D$ _
  6. *        返 回 值: 无" Q: O3 A  ^, m' G
  7. *********************************************************************************************************
    % E/ W" n, S, W& J
  8. */
    - H; U7 q( S7 h8 T  t/ {, l- P# q
  9. void bsp_Init(void), i/ g# ?" E! Z- J- m2 U1 k8 ~
  10. {
    1 C7 k9 y, S5 ]3 I2 b
  11.     /* 配置MPU */, g' V0 g# b. u$ T' H* c# r5 f- ^
  12.         MPU_Config();
    1 r) w  U7 a, R; n
  13.         
    5 A9 S. |! o8 R/ [
  14.         /* 使能L1 Cache */
      ^6 `( B0 T: D0 @/ e
  15.         CPU_CACHE_Enable();
    3 A! a0 j5 W3 @9 K8 A, J2 T

  16. , T9 Q' l1 |, v4 _) y
  17.         /* ; T# k! L$ S; a: R; P# i
  18.        STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:; @. |' y' D! i' h# N
  19.            - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
    2 w8 s0 q* Z- }: P& `- {- z, B
  20.            - 设置NVIV优先级分组为4。! c1 L2 G1 Z* ~3 E
  21.          */
    9 y! ^& C  l1 ]: m# }* C8 [/ O
  22.         HAL_Init();8 c# J# p0 W" _# n- C5 e, W. T

  23. 2 |' z0 {8 D6 q- n
  24.         /* 1 I) ?0 X4 G( O
  25.        配置系统时钟到400MHz3 {; I8 D0 Z: S' Y/ w  P( _
  26.        - 切换使用HSE。
    5 m) T9 t- s1 d! w, O1 L
  27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
    * J( y6 b1 N5 N- f
  28.     */
    ; q% }2 R" q, i% }2 v) _
  29.         SystemClock_Config();7 X0 M* n/ L, N8 X7 z5 }3 ]/ [

  30. ! j; b  e' Z3 o
  31.         /* 2 l/ M8 u4 ^3 j" h
  32.            Event Recorder:
    + Y  E- i1 b9 u( b
  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。
    & `3 W# S! y  {* T+ {- p" V
  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
    ' Z7 @) J6 ?3 w
  35.         */        
    " J* Y4 v) L% g0 q6 e1 |  L% \
  36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    " ]1 s7 H- p* F4 O: I
  37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */
    - C! y* {" y. n- Z* x
  38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    ' Z4 D/ l6 w/ M7 J$ v. \  O# `
  39.         EventRecorderStart();
    ' I0 @# q  z" P; C: {- p
  40. #endif
    % r) V: I: U7 y7 F( ^
  41.         
    & q9 L' x6 w3 z/ ]) _/ y
  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 L5 l/ ^0 }( U" F% D# b) F
  43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */
    : `* n8 Q, |. J% }7 G+ {
  44.         bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */% ~$ t1 t( |% w, q7 l# k7 o" e
  45.         bsp_InitExtIO();        /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */        
    / o& q4 ?8 `* z' Q# z5 c
  46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        ) z0 m9 q1 W% v" F& b
  47. }
复制代码
( I0 @0 N8 T/ i, E  z$ e8 Q
  MPU配置和Cache配置:
, E& @9 u9 V0 Z3 m1 ]) y. |4 t5 y! M( G$ n9 C+ {* }0 E6 q
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。
) m2 R/ p5 E. b6 [8 y' y
. h3 y( f6 o( \8 A  g: w4 F$ v" g
  1. /*/ Z# W' X$ J, \4 o$ q; Q. p& ^
  2. *********************************************************************************************************
    " @0 L5 N  e+ W7 M4 X4 o# q
  3. *        函 数 名: MPU_Config. y# L8 k! S8 d
  4. *        功能说明: 配置MPU
    ' p8 w0 j# [1 Y( {' C$ G1 M0 ~
  5. *        形    参: 无
    - ]* V3 \. l( b3 t$ e
  6. *        返 回 值: 无" C! k) Q: }  n
  7. *********************************************************************************************************$ a8 X; t; C" E" b
  8. */% y( S! a! V/ P# B+ ]7 ^. t8 z: B* j
  9. static void MPU_Config( void )
    . o$ W' V1 m  {) ^
  10. {6 n. i2 H% l' w/ [
  11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;- d* g! r) i/ U& Y) D- Y4 _$ w' a- E
  12. ' F3 q: f# L  I$ G  q% S
  13.         /* 禁止 MPU */
    : E# C5 h6 _. q& d
  14.         HAL_MPU_Disable();9 ^  s& a! {0 O5 X4 g# J

  15. ' J  s& {# B% M5 m1 S- ^0 v
  16.         /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */  w( }4 ~! C0 x/ I* c# H
  17.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    " r. w* I# d0 t( \# t2 P
  18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    0 ]9 a+ S- X4 q# W! A
  19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    : ~- ]7 Z2 f6 X. v- {) v  n
  20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;4 J6 k' [1 `/ f' i) ?, O8 v' Z+ z; q
  21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    ( @9 b+ W1 F8 b
  22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;+ _$ u  w, x5 L' F, l% J
  23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;2 I: ?# S0 e6 }, J
  24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    ) Q4 m; T6 V. R8 g. x
  25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    $ ~* f" y. g7 e& f0 _
  26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;# d* k  w! U7 P. G
  27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;; l3 e' p2 Q3 x0 W
  28.   ]1 N7 O" A% f3 S: _# k
  29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    , z( U  W; @1 S) e3 y3 d
  30.         
    ! Z9 |* p& T  [% G8 z
  31.         8 p, s4 f3 ~; S  D. F: o
  32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    , K9 q' y* z% N0 b! O1 c
  33.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    " I: A: f  q0 q' D  k. O  e
  34.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    + k9 y: Y- _' Q- f, U" E: [
  35.         MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;        
    ' T3 C8 _( i, n2 w  {/ \
  36.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;: L( K' j3 r) R! q) I- Z& U! n
  37.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    ; m; i3 x% X2 j& g7 e  }
  38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        & `0 \% q" V1 d6 n: u( D
  39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    / w' F6 L1 ]9 y4 a! R; ^
  40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    % D- f7 y6 E: x) H. A0 A
  41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;8 w+ `6 S8 E: @9 R5 k
  42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    ) C$ v* F, k! n, E" i2 d
  43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
      f* y, |: d* l0 v4 _& Q
  44.         3 z+ H$ @9 Z* G3 g: D$ M7 t
  45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);+ L9 i+ V. O; x) k

  46. 1 Y- k! M+ P  l
  47.         /*使能 MPU */' L4 f5 G+ w$ s2 T8 m4 T* Z
  48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    : v0 s, i% I9 Q
  49. }
    & l2 [( e  i$ j  Q7 E

  50. 9 j* L$ g- b0 E9 Q* P
  51. /*
    % d4 Z% \; D7 Y
  52. *********************************************************************************************************. T) h* ?7 A, B5 p6 I
  53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    . w; O! M* _  Z
  54. *        功能说明: 使能L1 Cache9 v: i' H+ z% Q3 c
  55. *        形    参: 无
    $ _+ x4 `! e% J1 J
  56. *        返 回 值: 无! B9 _3 f0 k3 \; b+ ?! V  r3 q
  57. *********************************************************************************************************% c4 J2 x  Q2 @8 L5 H  H2 ^
  58. */) t" c- c4 @# u( k6 d, Z' m, E
  59. static void CPU_CACHE_Enable(void). H# T( p" L! A) q4 A" Z
  60. {
    1 [' p$ {9 `8 k% b4 f) a
  61.         /* 使能 I-Cache */# v' U# e9 k" W. F7 V* K/ L' O
  62.         SCB_EnableICache();
    " [( N0 a1 {9 j) g1 j5 i
  63. # A  \$ S7 G$ c( G2 m/ a5 {' v) x8 t
  64.         /* 使能 D-Cache */  @( m6 u+ c$ M/ e5 N
  65.         SCB_EnableDCache();
    ; p. H7 u  }& Z! D, M' X" j
  66. }
复制代码

1 o# U8 m' P; a( S8 X/ R( V主功能:
, L6 y) c# z9 O' Z+ a0 n. [" F1 t: j
主功能的实现主要分为两部分:
9 f# z9 K$ E4 j, Z7 A1 P4 f' A% j8 r3 e( |9 v8 f! b
  启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED1和LED2。1 Q. l" p' S$ P( h$ c2 C
  再启动一个自动重装软件定时器,每500ms翻转一次LED3和LED4。! q0 E7 l4 M# N; R, x6 F
  1. /*$ R& v4 T  D5 t( r7 ^
  2. *********************************************************************************************************
    + y1 W7 g! J( s$ H: n
  3. *        函 数 名: main
    4 f1 {, S4 g/ m% Q. F* T6 V3 v
  4. *        功能说明: c程序入口' J5 M; {! E. o+ \* u3 C
  5. *        形    参: 无
      c/ j+ B/ l# E
  6. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    $ f3 a; i  Q1 w# ]; R& h
  7. *********************************************************************************************************7 w% I0 ^, S; t
  8. */8 S  o* c5 M& J' Z$ e8 n
  9. int main(void)
    9 f! M4 M6 X5 M0 _4 H
  10. {
    6 d) w4 B) ~# w. A4 x4 t
  11. + e& ?2 H# [6 N, ]3 e
  12.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    ( z' k% N5 P/ i4 A$ w' _
  13.         4 {, R/ J4 {- ~8 T; l6 z; I
  14.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */) g# n  ]2 h& {
  15.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    6 M/ Z* c5 F4 s# g

  16. ) `  b& |/ {4 y; u" q: J
  17.         /* 先做个LED1的亮灭显示 */
    7 F7 ^& @9 E3 v
  18.         bsp_LedOn(1);
    ! S& V8 w7 r& H* C
  19.         bsp_DelayMS(100);2 u  d' }, X6 U
  20.         bsp_LedOff(1);. P  C$ H* M' \- }
  21.         bsp_DelayMS(100);
    " Z! G& B2 U, m0 k2 M* m
  22.         & i; f6 \4 m4 T, T
  23.         bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    ! {0 r( m- W5 |3 N9 T) D
  24.         bsp_StartAutoTimer(1, 500);        /* 启动1个500ms的自动重装的定时器 */  V+ h" R# U  {
  25.         
    0 e( I5 c) ^& `6 E: B$ h& t# n
  26.         /* 进入主程序循环体 */$ r$ }7 [) g3 `% s, [. e
  27.         while (1)
    - s: d, `) g  @) z$ }: }; q
  28.         {& {6 `- ?- g$ ^2 k& K
  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 */
    / F4 E* r. P) u1 Q" R& B
  30. 6 p! G* y8 w' P
  31.                 /* 判断定时器超时时间 */
    3 g1 i2 c7 [: C, k* _( W3 Z
  32.                 if (bsp_CheckTimer(0))        * W1 r+ i( |% H1 n
  33.                 {" N  h6 A# j+ ?! [( N4 h6 H; [* y
  34.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  ' v( c9 t, x% v+ Q" N
  35.                         bsp_LedToggle(1);                        
    1 W% g: `% m  b
  36.                 }
    - s: d# c7 ?( j2 n, W+ t
  37.                
    5 ^7 i: _$ Q; t
  38.                 /* 判断定时器超时时间 */, s' b7 P4 x! c( R( H
  39.                 if (bsp_CheckTimer(1))        ! ^  Q0 ^& P+ r
  40.                 {
    ( s1 x! C/ z- }% U3 r/ D- R
  41.                         /* 每隔500ms 进来一次 */ / P9 Q( V4 Q* f; {
  42.                         bsp_LedToggle(2);                        
    7 {+ h1 ~  [2 X. Q
  43.                         bsp_LedToggle(3);                        % P. J% ]/ B* @# W6 ]* ]
  44.                         bsp_LedToggle(4);
    1 p. S: d: J, p0 h) [& _# Y! l+ ]
  45.                 }1 w* h) o( f4 q% v/ d3 a0 }( w. I8 n0 G
  46.         }6 p) J. ~  a  |$ D; @( D& V7 g
  47. }
复制代码

% }. y/ I% d* s3 \' N2 W, g18.9 总结  W4 A4 ?( o4 d0 Q9 c3 _! ]& N$ q
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。
3 L/ O$ O- ~5 t0 _7 x
  o* r: C+ B; b* m, z' u% g" V5 T6 k
9 z( P+ x/ W8 n  b
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收藏 评论0 发布时间:2021-12-22 13:30

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