20.1 初学者重要提示0 ^2 Y/ m$ ?" b
学习本章节前,务必保证已经学习了第13,14和15章。+ R) n- D0 _! Z9 w! t7 v1 _8 e( w
注意有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的区别,本章教程的17.2.1小节有专门说明。2 ^7 |: {$ C/ E3 S! ]; x
开发板是采用的有源蜂鸣器,需要PWM驱动,而截至本章节还没有讲到PWM,会在34章节专门为大家讲解,程序中是通过一个宏定义控制使能和关闭,所以对于初学者来说,当前阶段仅需了解到使能和关闭方法即可,后面学习到PWM章节了,再深入了解。, u" o( e3 Z, u2 R7 {1 ^
无源蜂鸣器的控制采用的非阻塞方式,实际项目中比较实用。% m% q4 P5 c+ J/ B( A' N
20.2 蜂鸣器硬件设计
# l- U2 Q, _8 l+ r" Z9 G; a蜂鸣器的硬件设计如下:/ ^! Y' Q* L: ~% ]+ T4 C$ b
4 P0 B5 _0 Q8 Q1 ?: F6 ?2 h; E
: q. X: w6 i7 R+ D$ }- h* y
+ i/ _( g/ `: N6 b通过这个硬件设计,有如下两点需要学习:. e; T8 ]7 n o$ c
6 g% w- ~- R6 K& f$ k20.2.1 蜂鸣器分类0 y$ W& ?: {4 s& j* x+ i
蜂鸣器主要有电磁式和电压式两种,而且都有无源蜂鸣器和有源蜂鸣器两类。开发板使用的是电磁式有源蜂鸣器,而有源和无源的区别是有源蜂鸣器内部自带振荡器,给个电压就能发声,但频率是固定的,只能发出一种声音,而无源蜂鸣器频率可控,给个方波才可以发声,并且根据不同频率发出不同的声音效果。
% Z1 G, p) ?7 f. [. B( j# F/ R( A: o7 k6 L! W0 Y0 I1 h ?
20.2.2 硬件设计5 X/ p9 z* z3 ]+ J
关于硬件驱动,这里主要有三点需要大家认识到:; }% G! H E: p- R; Z. x& J+ D
+ ~& i" I" b0 ~- a5 K$ W5 r W
S8050TL1是NPN型三极管,这里是当开关使用,PA8输出高电平的时候三极管导通,输出低电平,三极管关闭。9 K6 V8 K* g( J5 l
电阻R70起到限流的作用。. Q3 p3 |, x. t7 X; E
电阻R47在这里有特别的作用,首先要普及一个知识点,这里使用的是电磁式蜂鸣器,属于感性负载,切断这种负载必须要注意,如果电流消失,电感两端的电压将急剧上升,这种感应冲击足以损坏逻辑门电路或者其它形式的负载驱动电路,为了保护这个电路,可以用一个二极管或者电阻吸收感应冲击。
$ ]& q3 j8 f( T) l+ E! l- `! d" P* C2 Y5 v8 h
20.3 蜂鸣器软件驱动设计
& E8 W" z, D/ d6 v软件驱动对有源蜂鸣器和无源蜂鸣器都做了支持,默认情况下用的是有源蜂鸣器。我们使用蜂鸣器的话,大部分情况下可以配置鸣叫次数、鸣叫的时间和停止的时间。本驱动设计就是基于这种应用方式实现,基本可以满足大部分应用情况。" P4 |) e, I4 E5 a$ a- X5 w5 ?
4 [$ ]! u& B0 z1 x# M设计这个软件驱动的关键之处是如何避免采用阻塞式的实现方式,比如要实现鸣叫1秒,停止1秒,循环5次,如果是阻塞方式等待1秒执行完毕,那就时间太长了。鉴于这种情况,程序里面实现了一种非阻塞的方式,通过滴答定时器中断每10ms调用一次蜂鸣器处理函数来实现鸣叫次数、鸣叫的时间和停止的时间的更新。
! S* I4 |0 c" |3 h4 Q) P) F3 @% A+ {$ g% C7 E
20.4 蜂鸣器板级支持包(bsp_beep.c)
, x i& z) K# D7 V, o; G6 I$ p# c蜂鸣器驱动文件bsp_beep.c主要实现了如下几个API:! H- X3 O Y) |: R' z6 e; l8 k
?. s, s4 y7 [$ {, T( I2 L: h5 W
BEEP_InitHard
8 X/ r7 d" |2 E0 `. W# v0 x BEEP_Start5 J4 |$ e7 q5 m; N! i: Y8 m
BEEP_Stop' I% Z. l5 S0 O
BEEP_Pause
! o ?5 O5 r* X& b( p BEEP_Resume7 L7 K: R, S3 f- |; z
BEEP_KeyTone
# D5 H& Z0 ~* ]) S+ a! ^3 J BEEP_Pro
# G6 b6 C' q- T
; ]# C1 l o0 {, t6 H2 J/ \% V' @! z' Z9 Q
这里我们重点讲解函数BEEP_InitHard、BEEP_Sart和BEEP_Pro。
" {6 A! S# M6 n# _# _
8 i" k/ \8 {: a. H) ?; P- U函数BEEP_Stop、BEEP_Pause和BEEP_Resume测试效果不够好,推荐直接使用BEEP_Sart即可,设置鸣叫时间、停止鸣叫时间和循环次数。而BEEP_KeyTone是基于BEEP_Start实现的,直接调用的BEEP_Start(5, 1, 1); /* 鸣叫50ms,停10ms, 1次 */+ d" s0 C2 r" K) B! Z! E
/ u8 y$ y6 {% y3 ^5 O$ V' A1 {
20.4.1 宏定义设置# D# J! d. G2 i* n6 I3 C
此文件的开头有一个宏定义选择,用户可以选择使用有源蜂鸣器或者无源蜂鸣器。" Z: x" d5 c C; u
- ~" t" i4 w1 r \1 T+ w* ^8 s
- //#define BEEP_HAVE_POWER /* 定义此行表示有源蜂鸣器,直接通过GPIO驱动, 无需PWM */
/ u. P W5 d4 j0 w - q! H4 u+ s( L" n, V
- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */1 O! c1 P& Y# ]! J# I
- + D: c$ E8 f1 f1 l# H7 J+ l
- /* PA8 */
; U! ?7 \. F6 s1 c4 B' q - #define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA
% r2 `0 a3 x: b& B: G+ [! H - #define GPIO_PORT_BEEP GPIOA7 q- b( Z2 H1 F1 k4 z" I3 l# a
- #define GPIO_PIN_BEEP GPIO_Pin_8
# s$ o8 C, y$ a8 k0 m
8 [) m1 @3 X3 _. G/ F- #define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */% i5 R @# t- v7 z s
- #define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
4 S7 m# z/ O/ p- V. D5 { - #else /* 无源蜂鸣器 */
5 q( v- P6 m8 D% G6 d - /* PA8 ---> TIM1_CH1 */
6 B2 h( t/ q6 L( d9 H# V - # g% V- I( ~& a% h' _* f/ j
- /* 1500表示频率1.5KHz,5000表示50.00%的占空比 */
; L" ^$ C8 c/ ]0 C - #define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 5000);7 }# V, H( Z) T4 V9 I' Z
3 y% P3 c; ~: D$ o- /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */; a, k2 a3 @( U0 {5 p2 J' a
- #define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 0);
# N3 [7 l- ]* l" i" B - #endif
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5 K; N: {, I; z; e5 g) | 使能了宏定义BEEP_HAVE_POWER就可以选择使用有源蜂鸣器,默认是无源的。( V* {- V" S7 n( q
使用无源蜂鸣器时,需要用到定时器的PWM功能,这个功能会在34章节专门讲解,这里仅需只知道配置了一个PWM来驱动蜂鸣器即可。
; p8 | F9 `4 t* u0 t( w5 s: g8 g20.4.2 蜂鸣器结构体变量& L: g! `, D4 R; I# \
为了方便蜂鸣器的控制,专门封装了一个结构体变量:& |9 o2 a8 A3 B$ W$ y
, {5 D/ ~4 i# ~8 x" H: p- typedef struct _BEEP_T
7 l4 F0 c3 I/ a6 L; Z0 o8 R/ b9 p) T - {5 _6 T6 y" ^/ q4 t t
- uint8_t ucEnalbe;
+ c- ?8 L! A y* D( J+ k/ ?9 @ - uint8_t ucState;0 ?, e4 |3 Z' t5 Q
- uint16_t usBeepTime;
" @, n' C8 N& `5 [2 K3 U - uint16_t usStopTime;- J, J* C+ [8 d
- uint16_t usCycle;- N/ ]# M' T; R+ r9 N
- uint16_t usCount;/ n: _) m$ I) e4 J
- uint16_t usCycleCount;( ^4 F1 G( g0 D% y6 k' R
- uint8_t ucMute; - r* x9 z# g& j
- }BEEP_T;
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2 F X. ^2 p ]8 c* N2 c 成员ucEnalbe:用于使能或者禁止蜂鸣器。
; U- t! g' z2 Y1 ?* l 成员ucState:状态变量,用于蜂鸣器鸣叫和停止的区分。/ l( h, k- g) n/ K& g
成员usBeepTime:鸣叫时间,单位10ms。- \0 m/ ~; k, T* X0 F0 C+ d
成员usStopTime:停止鸣叫时间,单位10ms。
% H8 C' h9 ^8 i$ I 成员usCycle:鸣叫和停止的循环次数。
/ K R! x1 a* n; |0 o3 j 成员usCount:用于鸣叫和停止时的计数。2 I/ ^& P) i3 \6 i
成员usCycleCount:用于循环次数计数。
: Q7 s9 F4 [+ Z7 W 成员ucMute:用于静音。
" Y; n% Y8 [! g# c20.4.3 函数BEEP_InitHard, _( k$ z/ I: w }; F
函数原型:! r1 i+ P$ _- n& ^
; ^+ I i, Z# q( T0 [- /*% a7 l9 S5 m* t& f6 g/ k
- *********************************************************************************************************
W* m/ |4 w6 W - * 函 数 名: BEEP_InitHard
; T& l/ t- m) \6 J: z7 V- u$ g - * 功能说明: 初始化蜂鸣器硬件' q- u/ W$ e& G5 n
- * 形 参: 无
( E3 B/ `* `4 X* x% q- |8 F" P; n - * 返 回 值: 无
* P/ v1 J/ I# L$ M" G/ ~! D - ********************************************************************************************************* D( _' d3 b# k3 X& J" J
- */9 I% |/ R5 d7 E6 `
- void BEEP_InitHard(void)$ m* A: h; t. \. u
- {
9 K" U& @- R5 ]- [% {, n5 I - #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */
+ r: y& O0 k$ N* p1 a) t - GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
+ K& k# o( |+ z
. S8 U1 F8 c. j9 P- /* 打开GPIOF的时钟 */
- r6 j; i* \" E% G% C - RCC_AHB1PeriphClockCmd(GPIO_RCC_BEEP, ENABLE);5 m% X p9 `" T
5 w l6 _7 K0 S3 l3 o# R- BEEP_DISABLE();2 t/ `5 R+ n8 ^# w# i
) x* o6 J: C1 c0 y- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; /* 设为输出口 */
) K' l" S/ F5 `1 L5 @ - GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; /* 设为推挽模式 */
1 u% X1 N, G, _6 }. ] - GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; /* 上下拉电阻不使能 */
! y; W: g6 a4 q6 v: t& v - GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /* IO口最大速度 */
% l7 Z' ]8 W! K- M9 }9 T - ; x) |% L3 e4 o; Y! k; n
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_PIN_BEEP;2 `( P9 h6 y' p1 I
- GPIO_Init(GPIO_PORT_BEEP, &GPIO_InitStructure);
$ H& W! s# Q: v, u - #endif
) q0 r0 ?5 p: F! U - , m" z- R, I' k0 L& G' e: a
- g_tBeep.ucMute = 0; /* 关闭静音 */0 [( e+ f5 f" z0 u) H5 }
- }
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' v! q1 y. J1 K- U函数描述:
* p7 U- t, @8 m* p4 N5 N
& N+ ~; U& H: ]. k此函数主要用于蜂鸣器的初始化,代码比较好理解。条件编译实现了一个无源蜂鸣器的初始化,配置引脚为推挽输出模式。由于V7开发板使用的无源蜂鸣器,所有没有开启宏定义BEEP_HAVE_POWER。
! K* Y. J2 H# ~: X7 f! L9 S6 Q. {- S6 z/ u; m# V W
使用举例:8 V7 g/ T! @* x6 {
6 @/ ~) Z9 q, n底层驱动初始化直接在bsp.c文件的函数bsp_Init里面调用即可。
5 V$ v/ \+ k+ j3 q3 r
Y- }5 g& u0 i, F: A5 K5 a' x20.4.4 函数BEEP_Start& _& E- y! R3 H. e$ u7 W Q' O
函数原型:
9 B/ _- H8 f6 z1 B( g5 N6 o* u) z( N
5 k8 r, q( o! u" X: i* o- /*
) W$ b8 o, A* G6 n0 t - ********************************************************************************************************** @; h- h* a; d
- * 函 数 名: BEEP_Start
: d. Q8 ^8 E" Y$ n" P' Z - * 功能说明: 启动蜂鸣音。 k; I4 O8 R5 v% n9 V3 ]
- * 形 参: _usBeepTime : 蜂鸣时间,单位10ms; 0 表示不鸣叫9 L: p$ H3 k9 K5 @; [5 n U6 I% K
- * _usStopTime : 停止时间,单位10ms; 0 表示持续鸣叫. m& C( V8 z0 w# a2 U* Z
- * _usCycle : 鸣叫次数, 0 表示持续鸣叫) e( u# e% E( l3 d9 z& M
- * 返 回 值: 无5 ~" A5 m; S5 J$ e
- ********************************************************************************************************* [& x. G6 o1 p2 @3 C: M$ k5 w
- */
9 ~& f9 f4 q1 x - void BEEP_Start(uint16_t _usBeepTime, uint16_t _usStopTime, uint16_t _usCycle)7 X7 e, ^0 v# J9 B
- {
: j+ E( Y9 v* Q6 D: C# K/ H - if (_usBeepTime == 0 || g_tBeep.ucMute == 1)6 ?9 X5 l- ~& v7 i, m6 }. h; ?$ J3 `
- {& o3 `/ ~. k% @
- return;7 C4 E0 \: V$ b5 D1 k4 f) o
- }
! N2 m9 H3 D7 `. D0 T* q% i
" S) U0 V6 w; Q. U- g_tBeep.usBeepTime = _usBeepTime;8 Y" `9 K2 ?0 c3 b' m
- g_tBeep.usStopTime = _usStopTime;5 M e9 e2 Y7 _+ z2 w& f
- g_tBeep.usCycle = _usCycle;
" A. I% C1 d0 k" \- k2 V% J- x - g_tBeep.usCount = 0;2 ~. q1 m+ k6 o+ h& U7 p
- g_tBeep.usCycleCount = 0;1 A! T8 @1 n$ z0 V& u
- g_tBeep.ucState = 0;, I }7 W3 \6 q( I! o
- g_tBeep.ucEnalbe = 1; /* 设置完全局参数后再使能发声标志 */4 A% h$ H4 n$ X, D5 d* Q4 U8 Y
a1 ^+ b' f9 K9 x- O) e7 O, v- BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */. R6 N3 e# P, _0 T" N
- }
复制代码 , ]/ |5 M/ C( Q
函数描述:
" k' h3 h2 \5 }7 V! |( N0 L2 o, V. O, `" V2 @1 O
此函数主要用于蜂鸣器的初始化,代码比较好理解。条件编译实现了一个无源蜂鸣器的初始化,配置引脚为推挽输出模式。由于V7开发板使用的无源蜂鸣器,所有没有开启宏定义BEEP_HAVE_POWER。' Y3 x' F* b; Z. t7 v8 }+ f" G
T5 i) _- k. p$ V2 P. e, \函数参数:, T1 k6 @ L* z* v
9 n. Y" }1 r& Z z 第1个参数_usBeepTime用于设置蜂鸣时间,单位10ms,配置为0 表示不鸣叫。
+ l7 l7 y( N" n" K4 {. B8 } 第2个参数_usStopTime用于设置蜂鸣时间,单位10ms,配置为0 表示不鸣叫。
9 S4 ?2 Y4 G3 S, v2 d 第3个参数_ _usCycle用于鸣叫次数,配置为0 表示持续鸣叫。
1 C% x$ P; |, p' o( n% N7 j使用举例:
# y' M; ~6 T5 ]1 G
+ m+ _% C3 m% h, I调用此函数前,务必优先调用函数BEEP_InitHard进行初始化。比如要实现鸣叫50ms,停10ms, 1次,就是BEEP_Start(5, 1, 1);
$ z! b) B% \+ T+ N3 p' x$ N& x- m F, f6 ]$ G3 y! C* V, l
20.4.5 函数BEEP_Pro
7 G; |" e' X: S' Y6 s/ y" t8 e函数原型:
0 O% {1 F G& m* p
* n. I, l. w2 ?" Q# p- /*, `5 I- T) K# M$ n2 v
- *********************************************************************************************************# f( V' e8 v# @0 X
- * 函 数 名: BEEP_Pro, V( i& b/ g- d, d
- * 功能说明: 每隔10ms调用1次该函数,用于控制蜂鸣器发声。该函数在 bsp_timer.c 中被调用。: s7 m. u* T4 S8 X8 S
- * 形 参: 无' Y' h: H \" t- t3 |: P
- * 返 回 值: 无+ B9 y% c% P/ e$ @: W8 W
- *********************************************************************************************************
% g2 X; Z0 J! }$ g# j - */
! t( {) @" p$ `1 }% W9 k" y. ]6 P - void BEEP_Pro(void). q0 l, `. t6 \8 P
- {
# i& w1 F$ M" { - if ((g_tBeep.ucEnalbe == 0) || (g_tBeep.usStopTime == 0) || (g_tBeep.ucMute == 1))9 u3 p0 j3 f5 L( x& h. c
- {7 B6 e+ K0 N7 ~# H( ?+ \; @( C
- return;
( o. v' z5 ~! {, F) S' R - }( c' |/ R9 a! v% D- i6 }7 u
- 3 `( J1 {- I; a. y6 S
- if (g_tBeep.ucState == 0)7 t" S: ^- A( E0 ^! K4 k. V$ ?8 Z
- {: N6 O+ F! ~. D- ]) |4 J& O
- if (g_tBeep.usStopTime > 0) /* 间断发声 */4 {( v5 `* y; M+ i. J
- {
$ M. s; M1 F8 _. S0 S - if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usBeepTime)
) ?& L% n- q0 p! R; c0 r - {, E/ q* |- S) [' x! m$ a4 B+ s2 v1 Z
- BEEP_DISABLE(); /* 停止发声 */2 q0 I9 z. Y8 p
- g_tBeep.usCount = 0;; O/ w% q9 @2 j4 T; |8 `5 G1 _/ e
- g_tBeep.ucState = 1;
1 `4 R; Y, l* ?* ^7 v# v8 Q - }( b! r9 Y# z+ A h; {7 C2 ~
- }) Y( f& g% v0 j0 d) i* r$ G
- else
. t. |# U: Q6 A7 h0 |. { - {; K, ]! |" z) S4 b" T1 ]
- ; /* 不做任何处理,连续发声 */
+ ~* z& i# t* @4 S% M- r - }
* P; M+ m! j& c, `( S1 g$ c0 e: u6 ~ - }& v, S$ X& |1 _8 Y
- else if (g_tBeep.ucState == 1)
' z: ~2 E0 L0 Z! B - {: U; ^) G8 C1 R: }2 R8 J, S/ D
- if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usStopTime)8 \( w5 x5 G K4 s5 z" Q
- {
R. ^% C+ g$ I) E- D - /* 连续发声时,直到调用stop停止为止 */$ M5 O9 H: E& ]# h% v, G- D
- if (g_tBeep.usCycle > 0)0 f; O1 `0 r: t5 m0 S% V$ x
- { y" y/ c( C1 o, l3 _- H) Y, X
- if (++g_tBeep.usCycleCount >= g_tBeep.usCycle)+ N7 C( ~# o; ?
- {
; |; t3 h) Y) y5 V' u# X5 |; E - /* 循环次数到,停止发声 */
4 [( J4 N, v+ z1 Y - g_tBeep.ucEnalbe = 0;1 I( z$ _* t/ q X
- }
2 f; P7 v5 N( Y! `6 O/ @
# r' m8 \ z0 S- if (g_tBeep.ucEnalbe == 0) n, P( {9 G7 U1 ~: v
- {
1 B a: e3 _2 z - g_tBeep.usStopTime = 0;5 b' D+ i1 Q6 V3 i7 {
- return;
3 ~4 [5 y k- J$ y - }
9 T1 O: z" b; F1 [7 O - }
: W& ^: W$ [/ s+ @- j" F
/ Z) }! e$ r7 S3 ?- g_tBeep.usCount = 0;
, C9 m/ ~0 R' d4 @! P# _( H/ l5 f - g_tBeep.ucState = 0;3 l4 z8 P6 N G7 R
: Z1 f- b0 M8 Q/ q R, F- BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */) J1 P! j! R& T( M
- }
: f) ~: w2 d' a% F# q- I - }. p+ m3 h' A, n1 v8 N4 K+ M
- }
复制代码 2 W! `! d2 N$ q0 g. @) Q
函数描述:
' W+ p; p" n7 @6 z, U/ J& H2 [+ h, {
此函数是蜂鸣器的主处理函数,用于实现鸣叫时间、停止鸣叫时间和循环次数的处理。
2 V+ m- q7 V0 A3 M1 J1 |! z9 ]$ v) U+ ?0 A
使用举例:4 \6 H7 a# x* h$ `7 q1 `
9 a" ~. [4 e% Z8 D6 `调用此函数前,务必优先调用函数BEEP_InitHard进行初始化。
" n/ {8 m3 n. u+ f; N: }5 O4 D& l5 [* [: O' l
另外,此函数需要周期性调用,每10ms调用一次。# v( \- J, z# N' i+ x3 l; Z) h1 k0 c* N
" f( {- Q. m6 p& }' y
如果是裸机使用,将此函数放在bsp.c文件的bsp_RunPer10ms函数里面即可,这个函数是由滴答定时器调用的,也就是说,大家要使用蜂鸣器,定时器的初始化函数bsp_InitTimer一定要调用。6 O" _- |' a: M. W9 L% v
如果是RTOS使用,需要开启一个10ms为周期的任务调用函数BEEP_Pro。+ h6 z7 {6 b7 R8 G8 }0 u' [
) o2 ]" S# P; O7 ]' `
20.5 蜂鸣器驱动移植和使用
" r6 `0 z' B6 c: [* t按键移植步骤如下:
8 p; ~. w+ V! e8 ~
' A3 a8 H" Y1 P/ C" t# A. h, n 第1步:复制bsp_beep.c,bsp_beep.h,bsp_tim_pwm.c和bsp_tim_pwm.h到自己的工程目录,并添加到工程里面。
) }1 S8 X; i% b, J- _2 J3 ?
! F4 [% ?" k9 J& v 第2步:根据自己使用的蜂鸣器驱动引脚和频率,修改下面的宏定义即可
& S! O+ R$ c1 B' O
5 O" C, z( P7 e/ x/ F; S7 X- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */
- Y+ E4 s) ?$ S2 J - 8 @& a+ e! L- j/ f3 m6 y
- /* PA8 */( I* G, F! e! ?: g
- #define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA+ @+ B' N9 j& T) h; f# P
- #define GPIO_PORT_BEEP GPIOA
, l2 @9 [7 t' q8 S - #define GPIO_PIN_BEEP GPIO_PIN_8
4 ~$ f. E/ }+ z$ z6 R
+ k& s. t, Z5 h3 R: s# F' J- {( Y/ e2 A- #define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */& T/ d1 o" s" E) h% F
- #define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
1 }7 ~1 e8 `. F - #else /* 无源蜂鸣器 */
6 K, G# D/ j; A - /* PA0 ---> TIM5_CH1 */0 c8 z2 V* H) J7 z# H
. a1 u7 b' [/ W* \2 t* R2 k- /* 1500表示频率1.5KHz,5000表示50.00%的占空比 */( P9 f4 S- \% }+ Y4 Q9 ?0 M. X
- #define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 5000);
/ h: @3 l. v/ t- T1 T; { - 4 b: M' h0 }0 u; J4 S8 A" N# p6 I" y
- /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
1 B' }- C+ a2 s( }( Y6 Q4 v2 b - #define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 0);4 l- u u, i6 D6 d. B
- #endif
复制代码
, {( q) S: l/ O! q* d1 P% C2 b0 I 第3步:这几个驱动文件主要用到HAL库的GPIO和TIM驱动文件,简单省事些可以添加所有HAL库.C源文件进来。' i. D: S0 w# Y+ {/ |, c/ i
, h* j$ n+ Q& h/ y, j1 ^ 第4步,应用方法看本章节配套例子即可。! c$ y; V3 x: x" s8 ?
7 s J5 J9 U& h. A# B+ X$ O特别注意,别忘了每10ms调用一次按键检测函数BEEP_Pro()。' q( w( t$ X# S/ x: k1 y5 H
( Y; C ~) @! E! {- ?20.6 实验例程设计框架& \, X% M' C7 i. X( o2 I, [
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:
t4 Z5 R7 o$ D8 x- @) u
9 v5 K$ j- O( d# U: z/ R( }+ y8 Q( W, O: y! B4 N, x! M
6 A- l9 { j# ], I- K5 o% w! d 1、 第1阶段,上电启动阶段:
4 y9 X# y1 j/ Z. N- j$ z/ A
/ x8 b0 o+ ~! \1 _7 L这部分在第14章进行了详细说明。' ^. m1 y; b4 @6 M
1 I. \# N4 i3 z* H, E, U) d 2、 第2阶段,进入main函数:
/ C# H5 D1 k' P2 H& k2 B
5 y% U& W# u B" M& d: S 第1部分,硬件初始化,主要是MPU,Cache,HAL库,系统时钟,滴答定时器,蜂鸣器等。4 `+ ?! U- r- ~" j! O/ L ~3 q
第2部分,应用程序设计部分,实现了一个蜂鸣器应用。( {$ \9 V F! F. r
第3部分,蜂鸣器程序每10ms在滴答定时中断执行一次。
4 g; a" `9 t4 V7 \& x: J! x7 \5 h; }
20.7 实验例程说明(MDK)
% ]- Y& z e( Y配套例子:' ^5 |; f' Q3 Q( d8 C7 E
+ J0 ^$ k# _ ]. NV7-003_无源蜂鸣器0 \1 ^6 s4 q- J2 I M
/ Y& p% D* c! ?( d) w实验目的:
/ N s6 ~5 p5 W: }. Z; x
3 ?0 f! m; d1 p3 n4 o, {& g学习无源蜂鸣器的控制实现。
: V/ i- u0 b% Q$ l4 l$ _/ D& ?" u& u; X% i
实验内容:& r( D7 ^: C0 f3 b3 M+ c. r- d7 U
" ]* D1 ^" q6 X; _启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
; {! d8 m/ W8 e. t' \
6 v' L) Y6 \" W% @* F9 R) Y实验操作:: Z2 Y; A0 u: ]3 D3 t
( S; O2 s. A2 k. y6 ^5 B) x
K1键按下,按键提示音(固定频率1.5KHz)。2 \! m9 Y |6 I9 g: _
K2键按下,急促鸣叫10次。
& {$ z3 g' m+ t/ m; gK3键按下,长鸣3次。# j! E# P6 E1 B9 t6 _1 x
上电后串口打印的信息:6 M) X& p7 A6 t* D' P: {1 B
; T& Y" D4 t6 i# T波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1! R7 h N3 ~4 n7 v6 A6 Q! L& u
) k9 s5 ?2 q7 \ X
% [ y7 G' S8 d2 x0 j2 ]& q, k8 ~& t
程序设计:5 m, Q# C; {+ z) N
1 |) F( G0 B$ v8 G2 R
系统栈大小分配:
% f8 z8 z4 i" N: T( ]# d$ K' C* l4 `) ?/ p+ G0 a4 E/ y
: y& c: e& M0 b/ M% Q# L
/ |( k9 G# E/ k0 e: y: M2 j RAM空间用的DTCM:7 q, W9 W ^& h4 C
/ x) E% w' t# ?5 C+ e+ Z" \2 v
" o! K& I. I, K9 j
r* c4 m+ T, D% J 硬件外设初始化- m! C( t! m. l7 d6 E$ Y" D5 O8 y
' L( [7 a& Z1 y8 L; s
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
8 `- g- d S% N8 A( c7 S: M8 T* t$ R8 q4 R9 {. |8 _2 Q$ N1 d& H, ]% E8 X
- /*
3 q6 ]) x% V1 e& R; c4 j* L - *********************************************************************************************************
2 P2 e1 I5 D1 [/ z3 D; h - * 函 数 名: bsp_Init
( d+ P u \1 g+ p( U" x - * 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: U+ c/ N: {- a/ r, [' P6 e! _8 M
- * 形 参:无
! G. h. O# Q" J+ K, r% [ - * 返 回 值: 无( \4 n, e- _9 X- \" ]" P8 M( t" T: w
- *********************************************************************************************************
0 E2 `& E' P: |4 L - */
$ N% Y X9 r W( `; ~8 Z( ~/ a7 | - void bsp_Init(void)
: f& a+ f- Y( |7 d - {7 N9 J* i7 }+ x, P# t
- /* 配置MPU */
% o# E4 e: @" P - MPU_Config();& c1 s# ~2 |& S
-
6 J0 n/ I& w& u* @: o' U% q# P - /* 使能L1 Cache */$ _/ S9 U8 |* p5 y9 \! y/ z8 Q
- CPU_CACHE_Enable(); i$ p i9 ^$ ^+ {" R( [# R; i3 o) ?
- ; E( Z* i" u0 V& }& [) M
- /* H0 Z! O ^5 f% g
- STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
% F$ N; Z2 e; e, H- L E - - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。# }- {% E8 H% L8 P6 z8 C. R' L
- - 设置NVIV优先级分组为4。4 u& [0 B' K1 m/ e
- */. n5 c( ^) A ^, b2 W
- HAL_Init();
- {: f: ?: O- U8 o' q( E, r - ( Y" q; ?1 Y, E* Z, _, E0 p
- /*
& T2 p, Y/ E( | - 配置系统时钟到400MHz
+ y0 m8 ^- ]; J2 p4 }% _ - - 切换使用HSE。
5 x- p$ S& N# z: P - - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
# @& Q2 e! s7 O# F& _+ J - */2 i; n& B' v3 f8 Z$ g: H) n$ s5 T/ M
- SystemClock_Config();
L) g6 w% _& o y7 M) ^ - ; U+ ?" O; D$ M+ I
- /* 2 J+ o3 G o' |8 c/ |, V& r* |
- Event Recorder:9 K/ g9 P7 G8 A; P7 H6 e$ _$ I
- - 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。* n/ D3 p _8 S. `9 X" k4 M7 K
- - 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
* `; {! N7 E. V2 b* s0 S3 y' s6 [ - */
3 S. G5 a8 }4 ` ]3 ?9 m - #if Enable_EventRecorder == 1 1 M4 H7 }9 ^/ f U7 W
- /* 初始化EventRecorder并开启 */
& @1 B- ]0 G9 W - EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);) Q* U1 [/ `* ]% A
- EventRecorderStart();
, K/ c1 [2 \$ d' C7 T& o - #endif
- T, a% @" Y, b4 \$ T% q3 W5 |4 } -
2 `5 S. F7 D+ }: U. k Y - 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 \9 l7 }$ C& ]0 C8 d - bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
5 d# s% I/ }# Y - bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */! O- G. n) A. n3 z: |
- bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ 4 {& V' B1 T/ H. J
- bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
/ e' g8 \6 w1 Z: |: U6 N - BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */3 {2 `# k6 U, \
- }
复制代码
7 K. g E* V8 `/ M' T y8 u2 N MPU配置和Cache配置:
% N$ k4 a; [/ t% J- h8 A5 j% p0 I; D: T. l- B; n8 i# y
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。
, E7 v2 M+ }! o$ S W6 N
6 l8 s' L3 q* L' p7 `/ k3 F: ?- /*
! C9 u# X2 q! q/ \7 H/ n - *********************************************************************************************************
9 a# [+ F8 w8 @5 V - * 函 数 名: MPU_Config
F4 p, H0 D0 h" ? - * 功能说明: 配置MPU
Q1 T# O+ \" v+ u" M* Q - * 形 参: 无, ?; n+ A. n2 D/ K# _& L4 @/ I$ u
- * 返 回 值: 无6 W# \+ [; r# k+ V8 l- P3 U
- *********************************************************************************************************! {. a! c% s- i3 t
- */& l$ ^* d3 J% t, z& u
- static void MPU_Config( void )
" M; ?5 W& p" X5 M; A+ K! y: H/ D" | - {
# v9 p% ~, K( d, q) c - MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
1 F! U% Y. j5 ?( C+ L1 G/ M - \: V- s ?9 D7 w& `
- /* 禁止 MPU */3 T" ~8 h8 w& s
- HAL_MPU_Disable();; k- W. t3 s: M- Y0 ]
- * x C% _+ B3 d S B6 y0 A
- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */; N3 o; j- a: |9 O
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
A7 O: r: H- ^ - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;* c" J% b! C7 @. \, Z. U
- MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;( o8 Q& ]3 ~* S1 B; Q; i( V
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;8 O8 l" K2 ?) u0 C
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;% E8 B- Y( Z* S8 R( i* b1 E
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;- [7 N0 e$ M' ~6 w7 Y A
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
2 {2 Q" i( Y, I& L( K2 ]! L+ W. C - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;- k& O% u+ f6 B* y7 J
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;. N+ S; ?* g0 {: R9 [$ @# J- [
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
3 N2 V5 d' r! E; w - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; w3 ^& t3 h2 }
- % u" J0 ^& |) L5 n# Q# V* C+ U
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);# M5 {4 `# F5 G
-
0 l$ _" P% k5 @+ H8 ]- n' k - " f- G6 r' C$ {9 j' @( a# X& g2 p1 Y
- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
- g0 K4 p- H# ]; V - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
$ O5 ^) W9 Q& k- Z5 m% S- h* H5 y - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;3 D: h8 A* v% P- ?& H* G4 c+ w
- MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
) e& F8 X) L2 c( n5 ^1 h4 }* I - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;0 M$ P( g+ Z4 T
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
6 R6 V( z# f' ^6 b( W+ T - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; " X( k9 \7 K8 j7 r* ^6 j! x
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
; v$ N6 _2 v* Z - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;* J& s: l1 X3 V- G
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;, \( [% v8 L! E* m6 t6 B
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
! d) G9 }* ^& o) x- K+ d3 ~ - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;- Z/ v& y( A( W0 G2 y3 T
-
) Z v) n4 F3 C1 t F - HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
6 l. u" E, I* @. D/ V - _" b' H; c& x# P
- /*使能 MPU */
1 H$ _, i/ H' v2 s' U/ r, G0 U7 K - HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);% n+ O0 N8 m, Y) s3 P1 A3 m. [- I
- }4 [! U7 ]6 j( t O* @4 Q
- . L2 m- @: E3 V, T
- /*4 \) T/ L1 q0 N
- *********************************************************************************************************" A$ C, r& a( i; K- V( T
- * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable
2 ~, L" p6 y$ |5 k( m - * 功能说明: 使能L1 Cache
) O+ N" u/ f Y3 R; a - * 形 参: 无# O; w# g+ L* C- I3 N
- * 返 回 值: 无
: z- v4 T7 U/ q8 X - *********************************************************************************************************3 c( Z( O* Q0 M
- */
3 `9 y! L D5 j3 L1 h6 G9 N6 V - static void CPU_CACHE_Enable(void)$ X' f+ E2 S; e) L+ A+ u
- {" {3 |: R# o5 Q0 S( w0 f
- /* 使能 I-Cache */# ]$ a9 m4 L: ^ y( L0 ~. b
- SCB_EnableICache();' C6 C6 W' _8 e: `6 r
6 O4 H$ B/ o5 ^/ b! O1 t- /* 使能 D-Cache */
' [. x) i0 ]6 e% W( V$ Q - SCB_EnableDCache();
3 e. L! ]) l0 U2 V1 |. T* ]0 Q - }
复制代码 ' G* Q5 l0 j8 n. W! X: O
每10ms调用一次蜂鸣器处理:/ W8 s+ n1 o: Y3 K0 V* A
- u, W: A, m) C. @; Q
蜂鸣器处理是在滴答定时器中断里面实现,每10ms执行一次检测。
4 B4 i$ j1 \1 h1 R( x8 ~) u; C+ L( J3 f2 l+ I
- /*" a, ~" b- I) B1 H3 ~% x
- ********************************************************************************************************* _) u" W5 t4 Z7 B' v6 f
- * 函 数 名: bsp_RunPer10ms
; j: C7 |6 o+ X! i) `5 _9 \6 Y - * 功能说明: 该函数每隔10ms被Systick中断调用1次。详见 bsp_timer.c的定时中断服务程序。一些处理时间要求" v1 W- T& C9 o% z9 `" [
- * 不严格的任务可以放在此函数。比如:按键扫描、蜂鸣器鸣叫控制等。
/ \5 o! n$ F/ M; C9 b - * 形 参: 无( v$ r, B n- `9 u& ]2 [
- * 返 回 值: 无# u0 r! C- w" e6 l+ _' K
- *********************************************************************************************************) `) T! @) d: v" U' ]& s
- */3 V, ~: p, J, P/ Q4 Q8 m
- void bsp_RunPer10ms(void)5 F- T6 m( x2 w. b
- {
9 G/ ] ]3 }' A5 s7 [$ |' I - bsp_KeyScan10ms();
- M* ^* z. s8 `' H- |" A1 \ - BEEP_Pro();
. Y$ n, [7 T/ D% r! ~ - }
复制代码
8 @* Y6 Z. o2 B# ?7 e( _" P5 d 主功能:
' P8 }' ^" l5 i+ I7 L; g( f; s# v4 M4 Z$ l5 V
主功能的实现主要分为两部分:+ N/ E: L+ n- ~
$ Y5 Z9 i. V7 \9 z, K 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
2 e6 R J% Z" } 通过按键做蜂鸣器演示。+ A# [) g3 `- o+ j1 I
- /*
' v: Y2 J5 n" b, r3 q i& @, L: W9 ] - *********************************************************************************************************& U' w1 D5 P4 b, J/ n7 x4 L
- * 函 数 名: main
2 z4 I; F& L3 n; j1 g; G - * 功能说明: c程序入口
! X# _2 |3 ^: J. c - * 形 参: 无
" o9 b- T l: J# f. d# r' L0 P - * 返 回 值: 错误代码(无需处理)7 m0 F) f( w o) L3 t
- *********************************************************************************************************
2 j, d( _% \8 c( v - */
; `2 `* p: n$ p' t, r - int main(void)
& u4 f* r7 o5 D - {
; P8 \, t# K& y8 m5 |8 W5 y& G/ t - uint8_t ucKeyCode;
u) h5 ?& [* W - uint32_t freq = 1500;
3 E- ?" N' n' L4 Y - 2 U3 }% A" T! b2 h/ w1 }8 Q9 @
- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */0 F( a, r3 s [
- ' H& Y+ z2 H4 f* x0 i9 L# k
- PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
8 F9 E8 `: Q: A6 m: z - PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */- H9 X; Q" N: R" y% Z
- ' S( `1 E* R" c5 R: ^' k2 i* Z& w5 x
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
$ _0 N T+ V7 i0 X% _) V7 O -
) [/ |' M9 R, l! z; r! K - printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);
7 q9 ?, @' z2 S/ Z D4 d -
8 f- i8 |, G# ^1 ] K' @# b2 E+ d8 _ - /* 主程序大循环 */8 {/ K: b/ M. Q$ y+ i
- while (1)! ^% t5 w0 m; T
- {
, | d+ F/ u# D) F8 X# l, @% Z2 W$ R - bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数,在 bsp.c */
! f6 g! l6 B4 @! v7 p9 t$ o - . J! F6 x+ I6 f4 z# b9 k2 M! I9 V
- /* 判断定时器超时时间 */# r+ b3 X1 y+ T8 B
- if (bsp_CheckTimer(0))
2 X# L" T# T$ U' P" G' [. k+ I - {
! C- \1 q4 v# _+ A1 _ - /* 每隔100ms 进来一次 */
0 E' a! e# q, C& f# f% c& W - bsp_LedToggle(2); & }$ r# b+ |3 D5 p) ?+ w( s7 t
- }: J8 m2 F) w8 i* R9 |
- Q% n" e( ?! T6 o$ w# h8 c
- /* 处理按键事件 */6 y" Z$ W4 E- Y* d$ |! l
- ucKeyCode = bsp_GetKey();
& b+ f4 G. `2 c7 c2 |! D - if (ucKeyCode > 0)4 d# i! d& F2 G" z2 g# z
- { g! C2 L: F* X* \" i- |
- /* 有键按下 */
' ~$ N' B; V7 B' ]6 n5 W3 Q - switch (ucKeyCode)* [- f w; r( ]. b1 w& L
- {
p5 c7 }3 J( L8 X( u5 f - case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下,提示音 */
# V$ F/ I3 T& Q! K H - BEEP_KeyTone();$ _9 h! P& _) Z3 h* k$ ?
- printf("1按键按下,提示音(固定频率1.5KHz)\r\n");
8 s4 S$ `3 |, T! W5 [ - break;
8 E5 J6 U6 O* q6 f% r* h -
+ l, ^5 c4 F0 x$ b& c9 A/ @& i: K# ` - case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下,急促鸣叫10次*/9 k+ S5 v1 c1 X. c6 T5 U% l& a: s
- BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms,停止50ms,10次*/
& u- K6 I! r+ N# O& L - printf("K2按键按下,急促鸣叫10次\r\n");
/ P; F! J7 T# X/ m - break;
6 Z' g& z6 S6 {
; b9 u, ~" B4 ^- case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下,长鸣3次*/0 X/ a" ~6 {- n; c, H z
- BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms,停止500ms,3次*/+ w& d A- o, I' d. r+ q3 e
- printf("K3按键按下,长鸣3次\r\n");7 R: B L$ O! s* e' c, B
- break; " y, t* Y) U+ E3 g
2 ?; @0 a3 l; c1 @- default:; r( C1 A& f# A% u+ w. X
- break;
' `9 g3 m; ?* P - }: Y- G+ N2 P1 |/ s. Y
- }
! z- i. s5 N4 W5 `) | - }' r# [3 z4 f3 h- G4 Y7 p8 c
- }
复制代码 # [: v- p5 ? L+ X! T- s* p) q) I, ?
20.8 实验例程说明(IAR)
4 x: X7 p9 I. w' ^* X% g配套例子:
: J1 N5 ]$ r8 G
W, w3 K. X5 Q0 z( c: dV7-003_无源蜂鸣器
0 w9 g, H) U1 b1 y
N: N- y6 l7 A4 j+ K实验目的:: N; b" Y4 j$ x. k9 s* E' D
8 {6 s( [0 [6 g4 R5 C: Q
学习无源蜂鸣器的控制实现。& L6 [) u5 U2 a2 r
/ ?- n5 Q& G- N: ^ J5 V
实验内容:
, m2 |6 g" m, z7 Q2 k- m* v0 q! J
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。% L( h3 ]$ c( L) C4 L* R
8 J: o }2 P* m
实验操作:
8 m. P6 Y0 l5 G+ L y% E+ a# i
) w6 K- T+ M" n2 g* V2 a' |* lK1键按下,按键提示音(固定频率1.5KHz)。3 P, H% O. ]. X" K& d
K2键按下,急促鸣叫10次。3 C% R. e& ?7 S; M/ \* g. G& \- E
K3键按下,长鸣3次。
! N9 u5 Z# D G9 {0 K上电后串口打印的信息:
6 s' v8 A- O+ L# T+ A8 |
/ M( r+ e3 ?3 j! ]& N# O. e波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1
1 j( W3 O/ ^( d: }6 h
: k3 q0 a. B3 P- \7 n- Z1 ~% m0 H8 R: K R
9 B$ z: F& M& m/ I4 h
程序设计:
; g, D0 ~/ U( }3 [/ E# L
- P0 H" c @0 R, q7 s 系统栈大小分配:' u @) s! H) y$ Y% ~
& Z) ]% r/ P' E) m5 `! \2 i5 I% D" W9 R/ m; ? S
6 P6 p ^- K1 V6 x4 f3 y- t* K8 `: S' a
RAM空间用的DTCM:
F- b& W2 L {. G# f# i- U( K0 B5 j: E/ q2 V
8 O) ~5 _# O9 M8 U/ [$ d# X+ u/ t4 W+ Z3 n& F4 D4 E
硬件外设初始化0 o' _9 E: a, \1 \
" ~2 ?. c% i# @/ X# L5 X2 a
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
+ f( X. U& n& d5 Q8 r0 i0 S' t0 y+ `( O; T9 p
- /*
/ i$ J- Z8 u2 w$ [0 N - *********************************************************************************************************
9 F2 Z1 r+ B/ m5 n% ~3 ^ - * 函 数 名: bsp_Init
' k3 N4 @: e+ \& m$ u* k+ _ - * 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
! J( ~5 g7 K* _ - * 形 参:无
! k3 S2 W- V+ O9 F6 X - * 返 回 值: 无
0 `5 S3 Q4 m4 |: P - *********************************************************************************************************8 C* D4 W z/ j5 y' s c2 ~
- */
9 D" k3 p4 n; O8 j+ `% I) S, y - void bsp_Init(void)
2 _# b7 e. f: o: R; D, C3 G; L - {
0 \, g7 K/ S5 f3 K5 { - /* 配置MPU */, \3 b, O! I# X- W4 \: z
- MPU_Config();
4 P5 h- V; N, _% a' q/ i - 6 X8 ^# N4 s7 J: g4 r, |4 {2 P
- /* 使能L1 Cache */
K7 g# a0 v# ]0 K0 s: X - CPU_CACHE_Enable();
: N ]- c. z0 h: v$ b
/ h% C. |. R. K# q4 C _- /* ' x, ], O, q% D8 K3 s
- STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
( z0 ]' Y/ I6 R4 S4 O$ _ - - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。9 Q9 w9 h) P O
- - 设置NVIV优先级分组为4。
4 B; @+ w* [) _3 t0 g* U - */
8 s0 Q4 T" S1 y3 x. M5 y6 H. J - HAL_Init();
( D( i9 N) w& f$ m$ C1 N5 N - - n" L' y3 s1 h" G2 Q
- /*
K6 z Y+ @4 v7 ~6 B. ] [ - 配置系统时钟到400MHz4 j' ^& z3 y: d% m" g/ E
- - 切换使用HSE。
( w" ?/ m5 W f9 |- o - - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
$ Y. F5 o( [. m5 S/ w) Y6 ` - */, ~/ Z: B- b( w5 ?; U6 d5 g% d
- SystemClock_Config();
/ O: \1 r$ ~$ ]( T& {6 T: K - 4 W4 d8 r, ~- K) H
- /* ( I9 v3 o/ Y/ L0 z) Y# O+ t
- Event Recorder:
+ u8 @' t6 ]( q; D# h) ] - - 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。
" p7 K9 f* b, D - - 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; K6 ^) x6 N1 n! _ D; X
- */ ) O! f+ m; {5 U4 X4 y4 T
- #if Enable_EventRecorder == 1 # p9 ^% X8 d: E$ e$ c# k" t
- /* 初始化EventRecorder并开启 */
6 }$ z" z5 v* j% q% N* T - EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
' Q$ z! f$ g( w - EventRecorderStart();
% A' ?" ^' ]) D- V - #endif2 q( F% @7 `2 H4 w: e
- - Y2 B/ Q# m/ t6 N$ U% q
- 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 */; \6 D& f! ~; M
- bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */4 q0 d, r) _7 ]: u% @ C' Z3 W
- bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */6 g5 _4 |+ V1 l {( E. q8 O% B
- bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ * G4 k$ h) R" w- O
- bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ 7 ]: s& y7 d+ ]' z. Q7 m
- BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */
6 W$ M0 y" }; ^6 y @0 D3 y1 y1 b - }
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2 y8 n# M* }( d( o: E! Y MPU配置和Cache配置:7 F) y: K) S5 N' g
/ @( L4 M) v) _ ~0 b: |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 D- C; u9 s) {# x% P! G6 j- T" U) a. ~" _& G' M! k; x2 \" |1 i
- /*
- ~0 p1 L( q. q+ O; G - *********************************************************************************************************
+ Z% ]$ K# X _1 W) W1 p - * 函 数 名: MPU_Config' N ~# p8 B" o% p1 N, j" }
- * 功能说明: 配置MPU+ l4 O$ d8 p* f' ~$ h
- * 形 参: 无 [8 ~7 X$ [; w' ~: r) }
- * 返 回 值: 无
- J. w# {# U4 g - *********************************************************************************************************
8 h' x( [# r; n! y& K* A - */
) X6 x( J' }- X4 n; B: x - static void MPU_Config( void )0 O3 ?' q( C! I# ?; ]" ^9 C6 s: X
- {2 |. G! ?. o- }8 a4 m" a
- MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;* A5 ?3 ^3 c) c
- # D( I7 S* N y" I* j6 C- Y6 }
- /* 禁止 MPU */5 ]# s& \% U9 |9 F9 `
- HAL_MPU_Disable();
! ]; Y, h& X/ w" E3 Z: \
' c. c( v3 R4 G4 d9 Z6 |- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */3 x8 r+ ~# J* }# w6 B+ ]# w
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
# u9 S! O4 q ?$ a6 n9 q$ @ x! u( l - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
# j6 u7 i+ \1 r/ h+ q% \ - MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
4 b* ]: \1 L; z5 r9 b" f - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;- M. w5 L2 V+ Y. @$ g
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
! }7 Y9 @- ]: v. [ - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;3 b, z! V& B* b2 k" X/ ?
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
9 a& K5 K3 v% n! W9 i - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;8 h' e3 y2 h; f& X3 m5 i
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;6 U' o! O9 b6 F8 e9 e3 a- ~
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
& }9 }! U" e- m7 w0 t - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;# M1 i. h$ w; O9 ~
- 4 ~" I& i% Q4 H( a4 E- k" l
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
$ m% F: l& }+ T6 q - & V8 ]; e* O5 U
-
, `5 i, O4 b/ A; O }. r1 y - /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
8 p0 t% p+ B" m2 j - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
! X& ~. @, h9 y- L7 i: |& l0 w - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
$ R R8 D5 O) k; v( `7 R - MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; 0 L7 A! A5 ?5 g9 A, @* }" Z
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;7 m, Y4 J6 r$ G
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;9 ^" v- }! G! K B, _7 f$ Y6 A
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
7 Q! V! s6 X/ n8 ^/ h8 H7 J - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
+ y! o! g* D6 Z# ^7 } - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
" i# Y9 }0 T6 J3 U - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
/ G- d7 N! v/ h - MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
, m1 n/ v; k1 b/ n6 L4 h; \9 Y9 e - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
" A* n3 F, E- k+ V -
/ ^" m& u2 Y, Z: ~2 v& ^ - HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
3 ^& c, _3 Q) z0 F: w
- P- r9 e. x# O+ n8 u2 @. ?7 }7 a- /*使能 MPU */ t A1 E6 e$ g4 V, B. p+ D, ^
- HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
4 I& J- H, n* G! R# O - }# U0 @0 d7 p& v6 Q+ t
- 4 G" P+ D. m2 f2 o8 c! `
- /*
0 K+ B% K; V$ s% A" T0 x - *********************************************************************************************************; w; V* Z1 P8 r
- * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable
6 S0 v8 V. |* `& x) h - * 功能说明: 使能L1 Cache* j& Z9 d; v4 S: ^) ]0 o7 r
- * 形 参: 无9 k! T- e1 w4 A4 `$ A" o- F0 O# P
- * 返 回 值: 无% w/ A5 O' l# H( F/ Q. @
- *********************************************************************************************************
) X# |: k$ \, Q/ |! h - */
% W' h" Q U4 ^5 \ - static void CPU_CACHE_Enable(void)- W& Y6 W- p0 [9 W* b( p5 p
- {+ a- A J; F2 z
- /* 使能 I-Cache */
- _* M$ S" R; }+ S1 ]; }+ B - SCB_EnableICache();
' b0 f! E9 |9 F$ G# a - ; D2 [! f+ Y, X7 D
- /* 使能 D-Cache */
$ g0 E2 e5 J, x5 |$ @ - SCB_EnableDCache();, \9 X- u: U0 e( g% q* f
- }
复制代码 ) ?! }& C" i+ u2 K% K
每10ms调用一次蜂鸣器处理:+ r0 i8 K" I% S" \/ {+ w! n
. p2 y# Q! H/ o2 Y6 m蜂鸣器处理是在滴答定时器中断里面实现,每10ms执行一次检测。2 ^" d1 w( G1 s% W7 L% A! {' E
% h8 r$ N9 }% g8 D" ^- /*
! k3 j0 U. G8 `& E5 s/ z - *********************************************************************************************************
5 R2 i* Z d; D6 {1 ] - * 函 数 名: bsp_RunPer10ms
! j, z1 _* {. w' A$ i+ [ W/ s - * 功能说明: 该函数每隔10ms被Systick中断调用1次。详见 bsp_timer.c的定时中断服务程序。一些处理时间要求
/ n* I/ C; R# K - * 不严格的任务可以放在此函数。比如:按键扫描、蜂鸣器鸣叫控制等。
5 s& B9 M" _, s, M! G# y1 W; e - * 形 参: 无8 h8 `0 k, g) n0 s
- * 返 回 值: 无
9 e* C0 U2 E0 ^ ]' T. h - ********************************************************************************************************** T0 h# `1 q/ n" f; L5 ~' w
- */
a$ K" H5 F3 G. Z l - void bsp_RunPer10ms(void)
$ a6 n1 ^8 u1 I. u! M7 S+ t - {
: ~$ e/ Y+ m% p @. J9 [0 Z/ e y - bsp_KeyScan10ms();
E: G* y2 s& x' {2 F - BEEP_Pro();
`1 X* z8 U# ?- A. s8 _ - }
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! {% a8 @" _) H' {' b 主功能:' q1 u {: }! M% w7 R# H o- z4 P0 q" E
$ {) s' \/ W( L8 N b: P主功能的实现主要分为两部分:/ ?# E! t# U, k8 q( c) D2 U
5 ]1 x+ M2 p0 a: p& i, t
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
8 _3 ?, e3 Y$ M/ f6 N! Q0 ~ 通过按键做蜂鸣器演示。
v, B: H& b) E, c6 e5 ^- /*
4 Q# u$ Y2 S, z: f- g @! _ - *********************************************************************************************************
9 i8 \' d2 N2 F: ?. A - * 函 数 名: main
! }3 _3 ~! N+ n, ^6 j: D - * 功能说明: c程序入口
' v* A# ]8 F2 F* w( j5 F& l: B. e4 l - * 形 参: 无% V: @$ v; q# O U8 k
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理)4 B; I* ]. z0 z( z* w; E( e
- *********************************************************************************************************$ _; H6 b1 M5 z0 E
- */3 `% o, @/ \+ y( @: R: J. S) }
- int main(void)1 G0 l( k& {6 w8 f
- {
( m/ k- \2 ]# Z+ Q - uint8_t ucKeyCode;
8 }! M+ O) e/ S" x2 E9 Y - uint32_t freq = 1500;% Q* T" @& Z/ A! M% Z
$ p c; y# f- d8 l. }- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */7 n7 T- c' s3 O- M
- ) ~5 N) `0 U3 L* d
- PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
* w# f# k) @2 V" ? x3 b - PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
1 Y; C0 B) k2 N4 k1 U) D& w - ' V* e+ I1 S4 m7 F
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
# C! s& J$ f& Z: Q1 Z! x - 2 b' _ N+ w& {3 }* {( y4 ^3 _
- printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);
- h0 B: \, l" I. X; G! m -
& f7 x, P0 h9 p# S9 r5 ? - /* 主程序大循环 */
/ @+ I* }% i; |7 o0 R+ s1 i - while (1)) ^8 o4 e; }( O# t2 Q
- {
: A w7 K6 w1 f& i4 o/ c1 ` - bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数,在 bsp.c */) m" V* G: }/ ^, b5 B6 T% @- h) d
-
9 |$ d% ^2 s1 w9 `) a1 I" R - /* 判断定时器超时时间 */4 Z' t6 ^. s: B; B4 r/ i
- if (bsp_CheckTimer(0)) ) R, y& j' d3 ]( h
- {
0 e, h6 ~& d! C0 C' i7 l* [ - /* 每隔100ms 进来一次 */ - R& x7 @7 Q0 _8 d. }2 ^ I6 _
- bsp_LedToggle(2); 6 r- d! p' Z( G1 R8 \
- }$ L5 X! ^! L- ]9 C, r$ |
-
N( R( r% k! d e - /* 处理按键事件 */' q! _% @ Y, [1 m, u: B/ H
- ucKeyCode = bsp_GetKey();! m8 k% s- I7 C; v! v1 T
- if (ucKeyCode > 0)
$ Q$ J& n/ O) v1 i- p - {1 ~3 i$ I% z; D( W- Z- ]
- /* 有键按下 */
5 J" W2 O- B% k% ? - switch (ucKeyCode)" e/ J, t% h9 s: a' T
- {; M, Y9 d0 J% r# i: I
- case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下,提示音 */
* ?9 Z' M0 q4 \1 T - BEEP_KeyTone();& B* b+ F5 {8 |, Y |+ n
- printf("1按键按下,提示音(固定频率1.5KHz)\r\n"); & p" `# z! d# Y: ?8 Y$ `
- break; - \, B( h7 P( x/ i
- 9 Q7 S8 T" I6 z, n8 _8 _/ A
- case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下,急促鸣叫10次*/: Z. \. Y* o9 u1 e0 m: a$ U
- BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms,停止50ms,10次*/# B9 [2 N" `* h8 m u" c9 C; [
- printf("K2按键按下,急促鸣叫10次\r\n"); 5 {4 B# B9 V( E7 N9 k! ?
- break;
- l7 S4 U! `- _) v
7 X6 l* R! D$ p' E: M0 [- case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下,长鸣3次*/
8 P1 P9 Q( z( x* v* E6 b - BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms,停止500ms,3次*/
9 C. B5 i( Z( x/ |. H - printf("K3按键按下,长鸣3次\r\n");
% o1 i; v% I; g( w# p/ t - break; ; J) U U |! }/ X: m+ C
4 J8 S* U) R. w$ k6 X- default:: A; l7 e/ ^4 U% r% t2 l6 f ?0 A
- break;! s$ _$ O: J1 M# S2 u
- }
- U, U/ q8 i$ x; T* T+ [. H a - }( L; U j1 D( D1 M
- }- r: Y+ ?3 m7 P1 Q2 ?. J
- }
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1 \, l0 S+ Z7 V) Z+ e20.9 总结. q( p1 B6 D4 g# K; P ]; c
本章节为大家介绍的无源蜂鸣器方案还是比较实用的,采用的非阻塞方式,实际项目中可以放心使用。' ]" ?& l$ X+ r& V8 L
3 ?" |1 g8 x* \6 _7 f7 C( }6 a, a
+ y% j8 R o2 D) Y
|