20.1 初学者重要提示3 V& g( x3 X7 d* I$ K" E
学习本章节前,务必保证已经学习了第13,14和15章。
2 ?5 _" }) q5 {- v* A3 O) x 注意有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的区别,本章教程的17.2.1小节有专门说明。
& }8 k/ c2 I8 i2 F2 q; u& ]7 g 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。
. M+ @. N' A* v; l F6 R 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。, B. V7 u1 \$ Q/ t
20.2 蜂鸣器硬件设计
2 P. X+ A/ ?- |: x$ c0 `4 A蜂鸣器的硬件设计如下:
- d2 P5 d; E2 \7 ^) |+ ~
" w0 d) w9 w' y. E L: X. G% K
8 w' ^+ V; M. O, d通过这个硬件设计,有如下两点需要学习:
* c; j3 S) G6 E( f6 Q8 a+ r: p& M6 B, G* v B
20.2.1 蜂鸣器分类
: X6 U9 i8 r/ J2 e0 v4 V5 x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。
, a W& _1 F E! I7 z, Y) O0 p
! {2 @4 k& b3 U* Z& q20.2.2 硬件设计
s4 c5 @! h8 [+ d" R G4 m关于硬件驱动,这里主要有三点需要大家认识到:
( Y$ T2 \# E5 B7 _9 q; H- E( O7 U; s% X5 N
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。/ M/ r2 d* x5 X9 m! e
电阻R70起到限流的作用。$ H" O' h: B! y I& I; ?$ q) l8 w
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。
- S9 O, Q# J! a- A( c" D. e% f" E
20.3 蜂鸣器软件驱动设计8 w. {, }, H" }3 ~# D( `$ S
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。
- K9 N. f6 d1 o( w) } s; d: V- J2 O: P
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 W: r9 D3 M, q- k& p( ~
: m6 U$ {4 \3 ?4 f- d! A20.4 蜂鸣器板级支持包(bsp_beep.c)4 Y6 W" m2 |* t8 s$ r6 P: m. G$ e
蜂鸣器驱动文件bsp_beep.c主要实现了如下几个API:
9 v! o8 [' b; U2 x0 B3 j; W% F. G- }' W
BEEP_InitHard2 T7 o4 m4 F( N$ ^, e( |# l
BEEP_Start
q6 |- Q# e5 o BEEP_Stop
/ {# ?0 z# j+ z6 Q7 x BEEP_Pause, R2 a1 Q) a- y6 g: y
BEEP_Resume
/ `. J0 j \7 V, F' o5 y BEEP_KeyTone4 j' T. O9 V! y0 D
BEEP_Pro
! R4 {7 t& ]3 h3 L* a" j
' ^' G! O! i' k3 t4 Q- h
" C" N* C; f' u7 h" C这里我们重点讲解函数BEEP_InitHard、BEEP_Sart和BEEP_Pro。9 q. F$ v( x' f, w
8 V# v- T* b# Z. ]) C) a- _+ @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 */
2 d: h( n% U4 A
* p. t0 S# R9 u" F- @+ l20.4.1 宏定义设置& ?9 ^/ a- t/ a4 v5 ]
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。% W7 E) h+ f2 [( [: \! G @, ~# C
$ D& ]# o; S- w; F" y7 x% B" O6 X- //#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 */
6 d/ M) w0 W1 L. F& B1 l
# w0 C+ l+ L# w% k- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */2 c1 ~: B3 ~* z) y' O
# C0 t9 f2 V2 j- /* PA8 */9 k5 F+ [: j; n o! ]
- #define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA
% g' A; E3 Q( g# v! t - #define GPIO_PORT_BEEP GPIOA
- f, y z$ X- k# ~3 W9 ?3 A - #define GPIO_PIN_BEEP GPIO_Pin_8/ |, n. f7 h" @! ?
- 1 w4 r2 |! ]' e3 f5 N
- #define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */
3 I7 A% B r! s4 M6 F. B - #define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */: K: K7 v U3 q( E' `- k
- #else /* 无源蜂鸣器 */
( b, b3 {: T! t - /* PA8 ---> TIM1_CH1 */& E) z$ G m7 W- z
- 4 O- v7 E5 b0 N' A3 P0 y4 h
- /* 1500表示频率1.5KHz,5000表示50.00%的占空比 */; B8 E v9 Z# _4 M5 E" h' \. F
- #define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 5000);
# M) ?" b: R' Q8 X- t - 3 J- g; w) t1 P/ v5 O9 I+ R
- /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
1 d$ v$ y/ k' t - #define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 0);
* U* I; C) K& F. _- t - #endif
复制代码
, X Y$ \0 j" q) U: @) `4 C# S 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。
: ~2 `( R* d5 P4 X) I0 p 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。
* h' |4 b+ ?9 H. q$ P$ a20.4.2 蜂鸣器结构体变量+ U7 D. z. r# J, l, o! v7 W
为了方便蜂鸣器的控制,专门封装了一个结构体变量:# c+ L# R' A* N8 y. E, ~2 f
# f, b9 ~$ \1 S- typedef struct _BEEP_T
+ e/ l1 b. _0 [3 w5 \: v. R - {. r3 s" u, a% |
- uint8_t ucEnalbe;" z# J3 L2 I, Q0 L5 O
- uint8_t ucState;
o* x" F4 |0 h - uint16_t usBeepTime;
5 B! Q. S2 G. e7 b - uint16_t usStopTime;
: m! }8 r4 @! a# d2 g/ N3 c - uint16_t usCycle;0 Q( s H1 E3 q
- uint16_t usCount;
, m) ]1 q& D" u - uint16_t usCycleCount;7 C1 r5 ?) x8 \6 K
- uint8_t ucMute; 2 u1 j" _+ H& S) d9 k& \
- }BEEP_T;
复制代码
, a, i# i2 d0 R* I* X: V# g0 ^ 成员ucEnalbe:用于使能或者禁止蜂鸣器。
# F# k( H' q. w$ g. H. \4 i( _ 成员ucState:状态变量,用于蜂鸣器鸣叫和停止的区分。3 Q. P* S1 N5 M4 c
成员usBeepTime:鸣叫时间,单位10ms。
7 O6 J' l2 Q* |8 W6 `- f- D% f8 N6 A 成员usStopTime:停止鸣叫时间,单位10ms。/ o$ m1 M! f6 L, W
成员usCycle:鸣叫和停止的循环次数。9 m& S4 p. l; c" j5 [
成员usCount:用于鸣叫和停止时的计数。" |% H- t2 g8 m8 m0 s1 q
成员usCycleCount:用于循环次数计数。, X( P/ m( _6 B& Q6 k
成员ucMute:用于静音。8 i5 `) C1 V" z# R% [
20.4.3 函数BEEP_InitHard' J6 k' a; S( R6 a# j4 l; N
函数原型:
* N0 `- x2 |! |8 n; o
1 H" Q2 }9 }8 B+ V; s* V- /*0 S% [/ ~8 D0 T8 i
- ********************************************************************************************************* a% w& U) z) L* I
- * 函 数 名: BEEP_InitHard0 f$ z( x% E, G
- * 功能说明: 初始化蜂鸣器硬件$ |4 C3 A8 \9 w; ~$ B2 W3 s
- * 形 参: 无! f* x g7 Y5 h: W4 L v
- * 返 回 值: 无% |; Z& R |/ r- X' d. i; @
- *********************************************************************************************************
5 q! }! j& j- p& i - */8 h# V0 E+ o9 L. X
- void BEEP_InitHard(void)( T# Q$ e! ~+ \' }
- {6 P8 A) X; G4 R3 o3 N
- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */1 k% o" L1 L1 j) ]7 ?6 G, n! i" X
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;: R" E$ y+ Q: C
- & ?# r3 A8 ^2 H% }# `
- /* 打开GPIOF的时钟 */& ~ ?2 Y/ {% _* ~4 P) q/ @6 H
- RCC_AHB1PeriphClockCmd(GPIO_RCC_BEEP, ENABLE);
4 N) Y3 F- z9 H* n( N x+ {9 I - 0 u! Q: \, g4 W/ _6 x+ [/ p+ l, s
- BEEP_DISABLE();1 q! {! e; C7 J6 @; h0 b& g
- 1 d; F5 B# _& {& `; ? K" u
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; /* 设为输出口 */
* p5 ?+ s9 }- R C5 R% v" S( ` - GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; /* 设为推挽模式 */( Z4 g2 k0 j: D( }3 `0 t# V
- GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; /* 上下拉电阻不使能 */
) a+ X. P/ p! h - GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /* IO口最大速度 */( `% r: W$ y! x; l8 ]) z
2 b; L$ v1 e7 }# X- U* v- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_PIN_BEEP;/ S l% [$ t) K9 z+ G" j% K% Y7 D) m' g
- GPIO_Init(GPIO_PORT_BEEP, &GPIO_InitStructure);
0 h }* o2 \0 p0 h) p) \ - #endif
! P" p: T2 S+ `8 ?) [ - 9 F* S( [, A$ i0 Q+ W! ?! B
- g_tBeep.ucMute = 0; /* 关闭静音 */$ z& V$ O) v& A+ h
- }
复制代码 . K) C: T& n6 A
函数描述:
* X! ~; U* f* Y* ^. a4 p
- B# f6 w3 p$ a0 {0 Z; \4 {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。
: T9 [; y& g' {2 Y$ a7 G" K( T7 M; d9 r( F% Q, `. E
使用举例:+ Z6 h. A3 I/ [/ h' t7 }$ o
: w F: V- B0 s) O- F% O- c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。
8 j8 P: E1 ~) k( W+ u3 [8 D1 R j; L! [% ^) F# M, h8 |% G# c: t5 _: H
20.4.4 函数BEEP_Start4 f1 E: l) V" a2 S& P T. C; F
函数原型:; `2 Z4 v3 a( H
8 p: N( A. L7 g0 g& f0 D! H
- /*
9 v: g) k! x' ~( x. A" p; j% s: n - *********************************************************************************************************0 X( a/ o% L2 i- ?! N- {! e+ R
- * 函 数 名: BEEP_Start
/ W9 a/ o, j! a- k" b - * 功能说明: 启动蜂鸣音。! A& ~; [0 y h9 M, ~$ [/ Y0 n
- * 形 参: _usBeepTime : 蜂鸣时间,单位10ms; 0 表示不鸣叫
- x4 d' Y2 n5 W8 Y6 Q. ^* t2 q - * _usStopTime : 停止时间,单位10ms; 0 表示持续鸣叫
& g% x) A F8 ?+ p - * _usCycle : 鸣叫次数, 0 表示持续鸣叫9 x. b+ [1 q3 M3 O8 D' s
- * 返 回 值: 无
% s$ p9 X t1 m, ?, q - *********************************************************************************************************' s& J8 n. a% E( y, M! m
- */
8 |% d8 l/ k1 H! S. N0 L5 @6 r; m - void BEEP_Start(uint16_t _usBeepTime, uint16_t _usStopTime, uint16_t _usCycle), M# Y. W* w6 H' y; e
- {6 C G( g( _0 {
- if (_usBeepTime == 0 || g_tBeep.ucMute == 1)
! Q" H8 B( k/ }& X - {
8 Z6 l/ p' d# u6 n8 ]/ O - return;
8 q6 M; @9 `# ~9 |9 y2 I - }& ~+ a0 U- H0 L) S' y
- - |& _; ?# K$ W" C |; x
- g_tBeep.usBeepTime = _usBeepTime;
* @8 D8 V2 D5 v9 @+ ]9 X - g_tBeep.usStopTime = _usStopTime;
/ U, p: z4 {: m - g_tBeep.usCycle = _usCycle;
" k3 \2 P5 r4 J% X - g_tBeep.usCount = 0;: ^2 U, z$ t5 b/ F
- g_tBeep.usCycleCount = 0;
& [) m* {6 b2 z! y5 x! e - g_tBeep.ucState = 0;
( v% S D' \7 \4 ]3 ? - g_tBeep.ucEnalbe = 1; /* 设置完全局参数后再使能发声标志 */+ |& D/ E/ C) l7 Q! x* B
* B: J- }3 N, |7 x4 R, R- BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */, T) ~6 G; t# t! L. l* `) t
- }
复制代码 & O$ e( s; Q: P
函数描述:
2 `0 {6 K# A j" f! \6 i0 D9 n1 v( g9 M& N5 ^
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。4 U7 F2 v! i2 x: g" C/ b( V! s
! F/ p/ H. _! {2 }2 m- a函数参数:
5 W$ K9 z* I; V* @8 G' J0 d: [& r, a9 V5 A0 R. A, g4 u, R
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。
) K: c' r; M% [" l9 n1 a 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。
, q% J* ~0 x, w0 ^* x 第3个参数_ _usCycle用于鸣叫次数,配置为0 表示持续鸣叫。
. C! {' v. \- q) Y使用举例:
2 z2 I( A6 y0 j5 T3 K! j
7 c+ V+ }0 i6 y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);3 {1 f% k6 l% k! V
# J. m' C8 q( i# A/ w- ~
20.4.5 函数BEEP_Pro- V5 N7 E' d" X0 H
函数原型:/ C& f' Z9 H; K% g
9 n/ \0 ?; U, n; n: j) L9 L- /*3 }% B o0 ]# t0 d) q/ _" G
- *********************************************************************************************************7 H% Q r9 i4 \ S: K! D
- * 函 数 名: BEEP_Pro3 O/ G5 L `9 K+ K
- * 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。
$ C' v* D6 W- D# T1 m2 _ n - * 形 参: 无 A T* f) ]0 L% ]2 ~- C5 | ], ]
- * 返 回 值: 无
( [: d4 t* z H4 H9 e' g) @& F _$ X - *********************************************************************************************************
% ^" Q- K- }8 y5 L - */& L7 ?: R6 f0 Q) q
- void BEEP_Pro(void)
: K- j- c6 x1 G* F3 c - {0 @: ~0 X% ^, @' \* P/ S' { i3 O
- if ((g_tBeep.ucEnalbe == 0) || (g_tBeep.usStopTime == 0) || (g_tBeep.ucMute == 1))- d' r+ G+ y& w2 l* {# k
- {
* r6 a0 `4 \0 f" Y8 M - return;
4 v; I' F& L/ Y0 |9 u1 ?: a9 v* G: H - }
4 v& r, k: G% N! j: z - 6 R3 g" E7 g5 x( |* i, D) }
- if (g_tBeep.ucState == 0)
6 h1 A, g2 J# Y: Q - {) ~0 J0 a! m u& R6 m% o
- if (g_tBeep.usStopTime > 0) /* 间断发声 */' A2 s# d5 V, ?8 K
- {
3 w5 }; ^* b7 K6 {. f4 s. B3 ] - if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usBeepTime)9 w2 S7 O% z) Q7 c
- {& Y+ k2 ~5 u: q6 @# m+ x
- BEEP_DISABLE(); /* 停止发声 */
/ W0 b5 {( V6 _, E2 M m8 ~+ `8 x. i - g_tBeep.usCount = 0;. d1 ~* C- ~4 s# n9 Q; o; L
- g_tBeep.ucState = 1;3 r( o& O; Q% d
- }3 V6 E7 Z" Y7 W/ b1 `
- }
; M3 E" @2 B8 E. G - else/ |2 k# U1 G6 Y# k
- {: B. W V2 A# o+ ?% r: m% n4 m
- ; /* 不做任何处理,连续发声 */. T2 ^$ q: a: |& {! J' a
- }9 `- P7 o4 ^) @) G! @6 f ]" Z0 j
- }" ?- ~! x6 x; _
- else if (g_tBeep.ucState == 1)5 I% y( Y5 L! J4 D% ~6 _
- {2 _7 d1 f' Q" o. T4 h+ \9 `, A
- if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usStopTime)
, |1 d' x9 L; u1 W5 X4 k Q - {. }5 i* T K$ _' i9 O8 _
- /* 连续发声时,直到调用stop停止为止 */7 Z& i0 K! _% H6 u
- if (g_tBeep.usCycle > 0)
% j/ Z$ j T# s& |: j - {& Q6 S# g0 v9 F) D
- if (++g_tBeep.usCycleCount >= g_tBeep.usCycle)
/ I t4 p& G$ m2 q - {, \( q3 \; a. v5 r$ I
- /* 循环次数到,停止发声 */5 N( v; _& v3 z8 \4 f4 K# \" r
- g_tBeep.ucEnalbe = 0;
" [* H! ?$ p' m r7 M' K' p1 T - }
1 G+ y9 T0 v$ b7 M3 E3 o* g ]7 N - 4 E: A/ e- {9 Y! f
- if (g_tBeep.ucEnalbe == 0)
l$ b, K! n& v3 [4 t - {* a# n2 N& s8 e. Y0 j
- g_tBeep.usStopTime = 0;
% R$ K/ L4 V7 n& ^3 \1 m/ o - return;* \- c# l9 }8 C2 K5 ^: p
- }) t8 O2 W- H* X6 D% z
- }3 Q$ x& C, n8 e( V1 ~
- - F/ n0 A* V" `. l% N) s- j
- g_tBeep.usCount = 0;
0 X5 t! l. C! S2 M) j L1 _ - g_tBeep.ucState = 0;* [4 x% J& a; @. q. z. c% ]' {
L. x9 G" t! |- BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */0 `& X+ f* F/ W: v, j% V
- }9 ?) q6 B& J- K& L, _. N$ v5 A
- }( R$ R% z' v. ]4 d$ ^$ o6 F. C/ ^
- }
复制代码 5 y% [) n/ @# k& z6 s, F0 _
函数描述:$ m7 E3 P4 J6 \" e+ j4 `
9 @ \/ {- S$ P0 T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。
4 |* I* {2 R K5 y! {* B! o
* Z, J# E* L. b+ I& [' M! d/ k+ A4 j! n使用举例:
/ Z% R- I* s% q1 q7 g. ^
8 I9 M1 f: t! u q E3 ~4 k调用此函数前,务必优先调用函数BEEP_InitHard进行初始化。' N! v# N1 | S! [6 P# s _
! ^2 a3 i! b# K4 H& z( z# b/ h另外,此函数需要周期性调用,每10ms调用一次。
1 e6 K1 e/ p: I0 E; Y3 B, r G8 g1 D u) {5 d- I
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。
* H% }$ z/ S( z0 Y. b 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。, ?/ X3 e/ k$ X" {( @2 O5 u
( [# A- H1 b$ t+ z `) r: A20.5 蜂鸣器驱动移植和使用+ M8 [' Q% o; [& A v# |- q y
按键移植步骤如下:. |2 k4 B7 E% m6 y* b1 z. `
. V; d+ a( |, `% B 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。, j: r- O5 m5 z6 A3 {- P
7 E5 C6 M* c6 f9 A 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. z( G# C) O; D$ g4 `$ l' a3 q8 r
2 ~7 k; n* k! d7 P1 k0 K- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */! r4 w( P9 a+ \
- " I6 @) ? F/ U" t( [
- /* PA8 */
6 ?" ~1 a3 z6 |/ @ - #define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA
7 b! ^- E% |' w! j% I/ r - #define GPIO_PORT_BEEP GPIOA' ?" w2 Y o3 w
- #define GPIO_PIN_BEEP GPIO_PIN_86 e7 A% G( j% ?+ G9 g
; T3 `" u; C: x8 g- #define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */! c* U4 e' S8 R" Y
- #define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */% V" o4 v/ b, m: D
- #else /* 无源蜂鸣器 */; ^! y2 z+ A6 R5 c9 @: ]
- /* PA0 ---> TIM5_CH1 */. w* M" V( j! Y! M
8 I0 C$ }+ ~3 c$ t5 a8 J+ c. Q) u- /* 1500表示频率1.5KHz,5000表示50.00%的占空比 */
8 }8 ]# K# c2 S( F$ Z0 g( ~ - #define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 5000);
. i$ Y2 w; ~, G - : K$ w2 T* Z; y0 j: Q# p$ x2 O
- /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
- x& R/ C7 H* c& X% g t, D5 N - #define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 0);
1 S% A, n% X4 H, u5 C6 C/ G - #endif
复制代码
! b( A% o* n. s2 ~8 `4 q4 ^ 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。
X3 u1 k$ p6 @
( J; O: ^2 `, g1 F: V 第4步,应用方法看本章节配套例子即可。
8 R B2 L+ j' E# Z ` o1 C V- m% H8 Z& Y1 t* X
特别注意,别忘了每10ms调用一次按键检测函数BEEP_Pro()。
' J5 Y3 t% }: f+ T1 u: B0 Z* s; x8 Y
20.6 实验例程设计框架, g8 W% h/ l! k( f" v0 a* p, m) u& m
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 B) Z! O$ E1 W* G" h! C' \+ @" T/ o# D2 S" n- a2 P$ d) n
1 P) ]) L v m: c" j/ v
+ s+ E5 K0 `; N& C$ R
1、 第1阶段,上电启动阶段:, v% a% h7 n2 n
8 z) @' {* O3 I S这部分在第14章进行了详细说明。 l0 i9 _& @( K8 e/ r! a7 ?/ d; F
c# E, N' K' Y; s
2、 第2阶段,进入main函数:& l- Q: P! n! l9 B/ x) x
8 q- V# K2 N9 U 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。 A7 z& r. A1 ~
第2部分,应用程序设计部分,实现了一个蜂鸣器应用。
/ F0 r: b" g' T# ` 第3部分,蜂鸣器程序每10ms在滴答定时中断执行一次。
# j/ F3 a3 ^/ _
3 M- g- w; j) D. V3 A" u' e20.7 实验例程说明(MDK) H9 e# ^8 K3 t! L4 E" O
配套例子:/ K! n. D' n6 g6 |
X6 y7 C, P. z Q. h1 [V7-003_无源蜂鸣器! D" v" @$ S1 y3 Y% m
& R0 S/ V( l6 G0 V+ R, d4 ~1 }2 [
实验目的:( X; t/ s$ O/ k# P( `7 P- D Y
- f2 d) T2 F2 Q* N5 W学习无源蜂鸣器的控制实现。; W4 H1 n/ O' S% r/ s
8 f1 m/ _) {& l" ^$ B
实验内容:
; ^. c+ Q5 N# M- ~
( ~6 n5 q X& h1 Q: u% [启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。$ F/ o$ G+ Y& }3 a
+ A! |/ g1 C; h4 h! H2 H( s5 U
实验操作:( o5 u) F* U3 b8 n1 ]
0 R" [5 @1 U, J
K1键按下,按键提示音(固定频率1.5KHz)。
, q# G1 _7 I" WK2键按下,急促鸣叫10次。
6 L" y1 L1 v" A- b- b2 r; U" qK3键按下,长鸣3次。5 g3 A# @' t0 D8 M
上电后串口打印的信息:8 J3 F% [/ Y' i
- s2 l% L" I7 {; y4 g3 m4 i$ s" f
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1
3 X+ M3 e) f& ~' b8 ]
A* H: k; s. b( f6 m
7 o" U3 U7 L/ Y- |
# \. Z" y1 e8 p9 V1 ?5 s3 C- @8 K) |1 I程序设计:
! x. R# D/ J0 {8 I& J& Z( l3 Y5 y3 r, i; D5 l) Z- Q
系统栈大小分配:
- W+ f! R5 ^1 F# A4 U8 [
- j1 {2 b6 ]5 r* d
7 k2 j# y7 g% ^& }# F& R8 e
, q4 r( Y4 ~3 X: n* Z RAM空间用的DTCM:
4 {/ g, m0 t( U! o( m6 _/ S% Z f# b2 R" j
3 l: k1 u8 {' n# q! K$ N
7 x8 g1 |4 e2 C1 m" v& u+ b- V 硬件外设初始化+ g6 I' w9 @: k' ^- w0 _6 ]% |5 @0 F
9 u' ^8 Q! A) L5 N硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:* J. I/ [- K7 Z. P$ h% R. O3 J' Z
7 F: d0 P. z# }
- /*- @' Z2 S3 }/ t+ M& t! g
- *********************************************************************************************************
" b+ m6 X( s+ V1 U" f, c - * 函 数 名: bsp_Init
2 _! H6 U6 }5 D7 c - * 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8 Z6 j$ | Q* |0 J k& Q
- * 形 参:无9 x$ W5 b) ^% I& k8 o
- * 返 回 值: 无
+ G6 l! k# }. M6 Y - ********************************************************************************************************** G# }& U+ p9 v& p0 R
- */
9 b6 ?' x3 c1 t - void bsp_Init(void)9 L7 @; A* { J+ ] U3 R4 P6 a! p
- {
5 n1 p: @- n: F1 Z# Y: _ - /* 配置MPU */
, e" r; Q4 Y& T3 [6 N. ? - MPU_Config();" h5 e5 R4 Y( O/ ~. v( y
-
! _2 ?: Q' R9 K5 W: f& M% S$ ~ - /* 使能L1 Cache */& [3 E% H( V4 G0 J
- CPU_CACHE_Enable();
* Z* Q& `& R5 q F
5 O0 K: }# ?* d8 O( ]- /*
1 {3 ^0 e' b2 c8 Y; }3 f - STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
& ]3 @7 Q& F1 h. ?$ [) h - - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
/ V- z" m/ e% |: s - - 设置NVIV优先级分组为4。 O, ]+ M/ M* t G# I1 W0 n9 y0 T
- */
1 F4 G$ \' z: r2 g1 t/ H - HAL_Init();
6 T; G8 X" Z1 {1 W5 _3 g- A$ \
7 ?* _5 c2 H: S% Z- /* 9 i( _! H* Y C. C
- 配置系统时钟到400MHz
5 Z! _. O% X' T - - 切换使用HSE。4 W! N" o# K# F" [. w( D
- - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。$ R# m v! j9 ~7 B
- */3 x& _) k: {7 T. w4 R4 G, |
- SystemClock_Config();, }5 K8 g+ [- e* b7 H
7 b0 s- n! f4 N7 I- W4 S8 X- /*
$ _ O& e# j/ V; p - Event Recorder:0 c3 y4 ~0 G) F6 B8 e+ z
- - 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。
7 E/ `( t- g4 H: S c7 Z - - 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' w# |' U- t8 B9 u' Q& L3 A
- */ 1 m* n# z2 @) P8 N. E7 g! Y5 i
- #if Enable_EventRecorder == 1
7 k I4 V% @5 b, q - /* 初始化EventRecorder并开启 */. ]3 I+ Z1 \& B1 H+ _5 y, E
- EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);8 ^( d& Z% [7 E5 m) m6 t8 C/ B
- EventRecorderStart();3 T/ \; J, W$ m+ j+ d, j/ ?: `+ Z
- #endif
% U) t2 R9 K: n - 6 W% O( X* r' X: ]% N) D; r
- 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 */& E/ V9 a; c% H9 }2 u
- bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
! Y' q3 T8 f/ J+ R: O ^4 ~ - bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */! P* Q& k: f* ]$ T3 t5 h' A' I
- bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ & I/ S3 |! W5 N6 W) d* t* z
- bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
$ Z, V2 {) i- r& j7 E& |+ j: M. ?! h - BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */
Y. a" `% _8 T3 i' t8 z/ ^ - }
复制代码 - Z4 M: b. a1 u- N
MPU配置和Cache配置:
/ d" f* t: L- g9 B$ |, O3 o3 Y1 O; d) |2 w0 u/ }2 N: p. l" u
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。+ J2 S6 B- U, ` R( {
' b& C5 _% ]- g6 R0 c# W
- /*
4 I5 U. M/ G7 Q5 ^" k - *********************************************************************************************************3 D5 O+ L9 f2 k% V) @- c; A
- * 函 数 名: MPU_Config( d; v- W6 A' F { Z) Y
- * 功能说明: 配置MPU
* X: k0 G5 o+ j5 A1 q7 m/ x - * 形 参: 无; O) p4 J# I* n9 k% k9 |+ F
- * 返 回 值: 无
* Y2 J7 v6 D: @) n% w - *********************************************************************************************************5 L5 M- J- a. Z: Z6 W
- */
9 C, _+ i3 z+ Q" t - static void MPU_Config( void )0 z! b: r Q4 x/ z
- {. n: t. C- w: \. a; k1 V8 N
- MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;. Q8 o$ K. s4 |, D7 _3 \
- l+ U2 {% I9 j& e( v
- /* 禁止 MPU */
7 ?* t2 `9 F- J$ a - HAL_MPU_Disable();" l! ^9 b$ v( K& W. V6 J1 w* A
3 {5 ^) K! I" ^" I. ^9 m- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
: _8 [ @! `6 ?$ O, f& e - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;) r- H7 x9 J- [4 Y" B+ q
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
" }' Q3 S! n8 ` - MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB; {. }( s( c4 H5 I5 B% x
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
3 s9 _, H: o$ a - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;% _( s/ h5 N+ d. d" ?
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;; [9 {3 g+ ~6 K
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
! x0 h* }: \# {, { - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
7 {) h7 [9 N- P- H - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;. v4 W8 j( f3 ]+ C3 T; D( J6 @/ j# r
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
: P7 _& \' }2 M# _" E, C6 B - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
6 i5 c U: ?6 q$ f P" T5 b - 6 x) ~2 O9 V6 N& U
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
w. S0 |6 ^4 b1 `+ o; B& q - 6 w+ V, E2 F- i
- / D3 S2 q6 q+ q4 ~1 {
- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */! U$ D; K; ?# k6 i* k/ O2 u6 D
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
( n! A. W# V! d3 \3 n4 _ - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
" p( K6 [/ z2 e, d8 V: ? - MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; 3 H. r% Q8 \' {$ M5 \
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
$ X5 C) h" _9 `$ s3 S/ `& t# X2 e' j0 M - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
& f+ @ ]6 D r- Y2 R3 R" j7 C - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; $ u5 t0 t% [& B; v
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
6 B; L. O! H: f7 b; M0 H! w! _ - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
- n1 C# R7 g( R" s% @' O& B - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;! @7 b6 \ g$ m6 a
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
; F+ F# U0 X0 k1 [) L0 z4 R! ] - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
, r$ o" N/ l$ g2 `: S - # U6 I& E; ?0 e# W9 j3 V V
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);" y$ F4 `$ p. K
- 2 ] c- j3 h, d- [
- /*使能 MPU */ [/ _6 H* I+ C3 y3 a" q/ ?0 _
- HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
6 O! K0 G& T( }! [& h( u# X% u' n - }+ U$ N2 e/ Y& p% o- q" g
- : S h0 }2 X ~8 n: A; T! f
- /*! B' @6 f, a" U3 H3 t8 [, I3 a
- *********************************************************************************************************( t; Q: y( z0 g, }) }3 `" I/ w
- * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable6 r+ V' H9 e" g: {) r2 B# l j. L) R& b# m
- * 功能说明: 使能L1 Cache
( a( H4 b% L* h$ {. w" a0 H+ b+ d - * 形 参: 无
. M9 ]6 f6 Z: u - * 返 回 值: 无
7 D6 \, A0 A4 w, f3 t/ Z - *********************************************************************************************************
% g! K; l8 `1 `! e* z; O - */
. K( ?4 |& J3 I) s% Y1 ] - static void CPU_CACHE_Enable(void)4 k: j) P1 H# U; o& L3 o
- {4 X8 Y6 r/ M" b- s" P
- /* 使能 I-Cache */0 y: |+ u8 v1 N
- SCB_EnableICache();
: M8 S$ [& b) K @; c- B1 D/ N - [& F5 J& s4 \3 s/ T+ J9 ^, U. U
- /* 使能 D-Cache */! w3 s. Z1 B$ l" p2 u6 P+ p' x
- SCB_EnableDCache();& ?7 c! B& C0 T0 g9 N" S/ c2 v
- }
复制代码 : w9 b' `0 O1 L+ ?8 A, D. Q
每10ms调用一次蜂鸣器处理:
7 Z: T6 |# ^& u5 [/ h) e# C! D( U
! ~2 |- q8 f& f' e8 L# y; Y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。
8 Y+ o! ^- y! z4 M# H8 B8 y7 V
& ~7 ^9 U( \+ U6 k6 c, O- /*
' F n9 R/ L$ y; V, A1 [+ v - *********************************************************************************************************
8 m6 g- r4 X) f& O* C - * 函 数 名: bsp_RunPer10ms |2 m' m5 y* v; P( G& d! l; D
- * 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" D& F) `3 |) |3 Z h1 X4 z( |
- * 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。, |" X U4 @+ l- S: ~
- * 形 参: 无
' O- ^% @. @4 X1 t - * 返 回 值: 无
* V* G% Y0 w) J% X9 f2 h - *********************************************************************************************************
& d: i5 H8 a/ X) C( K5 G+ \7 U; A1 | - */7 ^! K& X7 k8 Q, Q0 t% f% y$ C
- void bsp_RunPer10ms(void)
+ G# S, z2 V. B0 W1 \0 K$ M# Y - {" o7 ^+ U0 R9 a: V
- bsp_KeyScan10ms();" b$ }& H$ m s7 v9 Z/ }6 m
- BEEP_Pro();) P8 s" U9 M4 J. Z4 y
- }
复制代码
' y. i$ M3 W0 _. S 主功能:- Z" w- {6 V4 e! ^2 K9 x. T
+ ~+ k8 k1 z5 x# P
主功能的实现主要分为两部分:: R! L; V" P, J/ z+ R
3 I. v. K# K1 y# |! w
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。) k# }; m! ^* P Y
通过按键做蜂鸣器演示。7 A4 r, c+ H: u: t5 S
- /*
1 I5 Q( `3 r1 Q' i7 a) a5 Y* c: I - *********************************************************************************************************" E, T- w2 ], t/ o& @6 O
- * 函 数 名: main) u- g+ Z* z; V/ `* T
- * 功能说明: c程序入口
8 `8 B$ Q( p( ^3 @: ?6 q6 j2 `) z - * 形 参: 无1 Q5 Q) K% }7 I$ l) r
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理)
/ C ~4 {8 z7 M4 ~2 L - *********************************************************************************************************3 ~9 T) r" M( x; H3 h
- */
3 _2 k3 X' r& K1 |/ n - int main(void): Y8 Q, t/ a; k; z @
- {7 v7 G; `8 O* N* T4 j! O2 {
- uint8_t ucKeyCode;
4 h2 {/ Z$ d0 H+ }# g$ V% [6 E - uint32_t freq = 1500;
- L% r. P- W8 g
- L; Z" h1 S, M- d- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
/ D3 A' V1 N2 e - 9 f* o& M3 [- H% I/ \: |. H
- PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */ L" u( v h- c% v; R
- PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */ t2 h! W/ r$ d5 e' Y. e- N% m. p
- : [4 ]% l: G9 W" w0 m
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
3 U2 P2 @8 e, s, Z1 d0 ?6 j2 P -
! y, f9 R. b. G9 C - printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);6 `6 A* E4 r1 H" y/ X4 E
- 6 I% S0 @4 B$ l6 }9 s3 G0 D* R% M8 ?8 l: f
- /* 主程序大循环 */6 h( I: ?; G" R3 D3 I9 y2 I' W
- while (1)
" @" k1 h" X9 V - {
5 v/ w+ w0 j0 X$ Y$ J, }% [% E - bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数,在 bsp.c */
8 F. C4 Z: ^/ s9 g; ? - 7 ]& Z( d/ @8 @+ f1 N# W
- /* 判断定时器超时时间 */
( a8 w( j1 W% [$ r2 ?& C* S - if (bsp_CheckTimer(0))
' _# A# K9 n6 U! j$ B - {
( x- ]6 X1 e5 z# V. A - /* 每隔100ms 进来一次 */ $ ~; F5 G) L4 l: A5 c9 q' O
- bsp_LedToggle(2); + |& X+ B4 D* C( V2 c m4 C0 j. |
- }
% M' O& A* ~( i& h - 0 f5 l7 A# Y2 G1 @
- /* 处理按键事件 */" g7 m) y* A c& w6 e7 S! a9 P% N
- ucKeyCode = bsp_GetKey();
/ m, o F$ H2 d" w. x; T4 r! s6 F8 i - if (ucKeyCode > 0)
1 [' L, K4 d" v% x - {
$ @$ l1 d# T! V2 ^8 S: r - /* 有键按下 */
1 B5 o4 q& g7 `* Z' y; U% v - switch (ucKeyCode)
& d2 k' t' b) j9 I/ |! v - {
9 V K; O! R8 `3 |- y" l0 _ - case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下,提示音 */
: B/ Y% L& h3 y: O - BEEP_KeyTone();
+ G) o" g+ e1 H% e8 h. h1 M5 u( L' o - printf("1按键按下,提示音(固定频率1.5KHz)\r\n");
, g' M9 A/ Q0 v7 h$ \9 w& e9 u - break;
" T9 |6 H; V2 t% }* e9 E$ Y5 S" P -
6 G1 D- }( d+ W# S - case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下,急促鸣叫10次*/
) x2 T" Q- R- m% z, D - BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms,停止50ms,10次*/! g, R7 j7 }- {+ f! \
- printf("K2按键按下,急促鸣叫10次\r\n"); 3 p z5 _- h' G* M% N
- break; - {& T8 c. z* m W. @
! Q7 K# F- X7 Q. b! ?" Y8 Z- case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下,长鸣3次*/: A% ]/ A! \5 m5 d6 e9 Z Q
- BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms,停止500ms,3次*/1 w. H+ _* G4 c
- printf("K3按键按下,长鸣3次\r\n");
% ~7 y7 D2 Q* l) H R - break; 6 q$ E) `( X( t; w8 J
- 2 X( C% W7 u+ K5 @& y' e( e, r; k N
- default:5 ^7 w, t+ B$ V8 _+ K9 P6 v' h/ T
- break;- x7 Y, q2 u h
- }: P$ H6 d8 F# `0 z0 b- E
- }$ l8 v/ R* }# s1 ^7 u5 G" L
- }7 Q- o8 t! W: R+ u
- }
复制代码 ! A3 _- U h" t5 j. E, c0 V
20.8 实验例程说明(IAR)
! @) F! K8 J, l配套例子:" ]; y* h, n2 M* E: Y5 a
# T0 `. `/ |" Q c/ X. v
V7-003_无源蜂鸣器( e# A: u' B( @) J, y
+ g4 V" M( A, w. ~& N5 i实验目的:
& I5 \; g7 i- z! D \
: c4 E9 ]& e/ s6 u学习无源蜂鸣器的控制实现。4 N0 Q- O8 C- b
6 a; M J; \* }
实验内容:
+ g6 m' o' a' ~2 ^3 S
9 }& o3 J( W8 N$ Q6 L' T" v启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
+ N, o6 z% P- R/ Y
* _ u$ Z! z4 X实验操作:. B* v. F" u/ {$ L
, B/ b5 o, j; C1 `/ ?5 a3 u+ \K1键按下,按键提示音(固定频率1.5KHz)。& i3 Q5 A" Z. f) y+ i' u( Z& a
K2键按下,急促鸣叫10次。; |* b. e7 \* H; g( f1 v( w
K3键按下,长鸣3次。6 a( e) P- R3 ]
上电后串口打印的信息:+ }. ~/ F, c' n( j3 z; r; G0 j
5 L, X, `$ J! X; h/ ^波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1
" q5 l4 S$ K8 U; K" N; R8 p
( R/ e# X9 p/ h: P5 b6 Z, [. j6 ^9 z: o* ]5 {* B
( O* ]7 F- x4 A& X, h
程序设计:9 B) ]* u$ n" W5 U9 M
W% u( w0 P# w+ P
系统栈大小分配:' S8 X7 h/ \4 _1 p2 i3 X! C
r H& K7 z6 R
g ^2 c. f n; O+ d+ u" H! Y! j" e0 W+ r; w8 d
RAM空间用的DTCM:6 e" z5 |5 a) T1 k7 g
/ W# }! M: F* h/ K$ y6 P
* N m! H; C& l9 O3 C9 ~& d' z
; s$ v4 C3 K" p2 ^' N. ^4 n 硬件外设初始化
( H, M8 ^5 o! H; x2 W8 ~) R) s' V" `$ p! A
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
: |' M% {& z3 J I! d3 ]# C# j. Q- `
- /*2 m! N7 q3 A. x% q
- *********************************************************************************************************. f Q, l9 Z3 d6 e/ n
- * 函 数 名: bsp_Init8 A; D8 N( s$ B0 n% y9 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
; u2 e) j. n+ D2 G5 J* O - * 形 参:无0 N: o2 i7 a4 z; h4 f
- * 返 回 值: 无/ x8 G V, c; x# g
- *********************************************************************************************************
2 c2 s/ a/ j4 }5 z( [! s2 \ - */2 X. K% M* S& W4 B1 j. f* f
- void bsp_Init(void)- U# J. B/ R/ u. B" ]9 @
- {/ C2 T/ }3 f) n/ @) \+ G
- /* 配置MPU */& V5 R) k; j; f3 r. n+ w
- MPU_Config();
: _* ?# M3 ~0 B) e* u/ u - - Z7 s# N3 p# A1 w7 d2 e9 j
- /* 使能L1 Cache */9 V0 I) {+ n6 f! U
- CPU_CACHE_Enable();
( S" y; H y0 ]+ p9 z6 J
I. W" c1 h, _' k w0 E- /*
* q7 I: f6 O6 |( g$ a, h$ { - STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:3 v$ [! {0 ]4 i+ @8 j
- - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。- ]4 [) b. W; _! _
- - 设置NVIV优先级分组为4。
5 t2 x* T1 \# | - */
/ e4 I) Q* _' Z, P" n# r& x - HAL_Init();; x) d8 z' q$ R. l8 a, L
- + H# e8 \) {6 W! X6 K0 R) m
- /* ' E7 M: e- |9 j Y
- 配置系统时钟到400MHz& _3 X' K( W6 ~. i) w& G8 x
- - 切换使用HSE。% r4 r- J9 B4 Q" S
- - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。3 J% e' v' o/ n, N$ g- U
- */) B* L0 f) Y( m
- SystemClock_Config();
% D5 H$ O" `3 Z* Y/ x0 ]; S2 v - ( H( p/ e9 W& a3 d$ u3 @
- /*
: e5 E) X! Q! n7 r8 _. | - Event Recorder:& A2 D, B) }. `" P
- - 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。
1 B( y$ i" P% X4 o - - 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
' ?& |8 `- c9 s2 F8 K - */ : j+ D4 m3 J. i* o: {. n. W2 z
- #if Enable_EventRecorder == 1 ; g& U) o( C$ L% a9 S! A' W, l
- /* 初始化EventRecorder并开启 */& k" k# v0 y' b2 ]" r# R
- EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
2 c- x8 @; e; g. W - EventRecorderStart();
w! a0 H3 v# t8 r - #endif( q3 O" r; B/ e2 |7 y( o+ g$ v
-
+ C$ b& x6 Z; B, B - 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( Z0 z6 I0 I - bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
b$ d: H, G4 P* u - bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */1 j- W0 W3 w% b, U/ J" b# ~
- bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ + k/ N/ C+ w2 ^5 Q' `, N( `
- bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ + {2 h4 a- o P
- BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */
* O2 v6 @: E! R - }
复制代码
' q$ O/ ~. P |/ H$ k7 r MPU配置和Cache配置:
2 k/ a8 L& M5 @+ q# ~ k3 T: I" p1 o4 w8 _& v0 G3 |
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。7 W1 H% B7 H; N3 N2 b
& i; s( }4 i4 c5 f3 w B- /*- p [8 J9 d0 l5 I
- *********************************************************************************************************) z* ~8 d- e( X$ a6 z, y
- * 函 数 名: MPU_Config
9 h; g( } y+ L+ M - * 功能说明: 配置MPU4 {0 G( \( C8 R X# I. P
- * 形 参: 无
% m( x0 A( p" M% T" X - * 返 回 值: 无) U( A0 |! T- W$ l
- *********************************************************************************************************
# X3 O2 s, N" K7 b0 Y - */
0 z& S1 I/ w$ y7 T" s: p& | - static void MPU_Config( void )$ e9 }9 P4 U F: b3 z
- {
- G% B$ F" D; m# f- C' |2 z - MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;' ?# T# V+ j" x
- ' ~: f9 S. j9 W! G$ {; U) T
- /* 禁止 MPU */
" g4 i- u4 W; b* u - HAL_MPU_Disable();
5 t l( D F* z/ K: i7 }
( u$ `' ?1 j9 D8 E: O- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */* {, ^' B: A- h- B" ]2 I( o% U6 w! L+ {
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
4 u6 r% h6 ^0 S* E Y - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
- {5 l+ I- p0 S4 h - MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
5 S1 j6 \- j3 J, V1 [( w% v - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;/ @5 {# v3 a9 H' \( s
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;: C, d/ R7 Y' V) D* L5 u! b+ Y
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
, U) U$ f/ R. K4 l8 u1 ?! b - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
( |* h, q9 F4 O3 j' O2 B: [9 O" u - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
" @+ i+ v: N. n. L- ` - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;* }2 @$ r/ I) ]" u' l1 a
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;/ G4 @: _+ A( m5 n
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;6 T [* G. r( [/ A6 v3 v
- 2 @* \! D' X% [
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);, Z' i, c7 \4 g4 d7 \
- 8 P, b! }4 `* D8 w2 n( k3 i
-
6 }" H* c2 T# d, B" ~/ p - /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */. k) Y1 o3 j& k3 E" c
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;* u6 v- E- S6 j, p. V/ Y
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
/ w% W. R# l5 i+ A3 k - MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
* U& s/ [9 ?0 r# K - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
8 a, |6 K) F6 f6 K9 [# }5 m - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;6 K; Z O b/ l% x* T
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; 2 o2 D+ Z- ^- }) W; _
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;, D9 E- f- K9 i! C9 A9 n) {
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
, {- L" ?* Q) d- [5 l - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
# q& u# j9 S' Q. H. I4 T/ r - MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
, l" [9 ^; A) R" F' U$ }4 d9 q - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
: m# D: J6 j( @ X) U& K! ~ - 1 i8 \( x M7 p/ z' F* C P
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
4 G5 i' |6 k! r4 B( S* @% n - 7 X: C$ H7 q% l$ J: h2 j
- /*使能 MPU *// {3 n5 k8 @ Q9 j9 X) H: H
- HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
9 c2 i* ]2 C* ~ - }
7 Y) [$ X1 c7 _ - 2 ^& u" P' `' a, i9 a! F) V3 C
- /*
& c7 ^3 |; e+ G$ S& F7 D( F% Z. i8 C1 H - *********************************************************************************************************
9 [, f) W3 \) o - * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable* U! Q0 J5 \9 G9 Y. }- J. p
- * 功能说明: 使能L1 Cache
+ q) y* d* Z0 _$ {4 J - * 形 参: 无% Q2 i7 g6 y$ I% Z& l- \6 V
- * 返 回 值: 无; [5 v4 H" O `
- *********************************************************************************************************
- H( l; \( d, P# D, i1 K: x! g - */
h% y. e3 P' N& [1 g0 H - static void CPU_CACHE_Enable(void)
$ r2 ~) X! X5 m4 a3 c# Z. b6 b: f - {3 W" f4 v o: ~( M- Y! F
- /* 使能 I-Cache */, U* f4 \8 s* R$ N4 U0 p, c: q$ f8 }
- SCB_EnableICache();
2 H& r. q9 K* p, z9 D' N8 ^' r
, F& R! T# D+ w6 B) _3 a2 p- /* 使能 D-Cache */
8 v% g" ~# u6 [/ H - SCB_EnableDCache();9 i7 {+ u3 `% y; A. {
- }
复制代码
* Q; J! c$ L5 I/ y' @7 z 每10ms调用一次蜂鸣器处理:
0 ^! \3 }1 ~" j
& S* c" U$ ]# @ W% v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。
5 z( Y \- B4 D7 Q s
]4 [) Y$ H, h- /*
# a0 ^* ~/ l( h* S - *********************************************************************************************************9 \# V8 R$ C" T2 B2 O' c
- * 函 数 名: bsp_RunPer10ms/ H1 [6 x6 d: M- x' m2 u
- * 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4 k. C/ g0 J. n6 P* [
- * 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。+ R$ u. ?1 k$ N! \# J" H4 J1 V
- * 形 参: 无5 o7 T0 w1 M `! p
- * 返 回 值: 无# L) A- {8 F6 v ~# _* N
- *********************************************************************************************************5 S+ q4 ]! @ F( D
- */- _4 s2 \: X. w) i# g2 T/ M Z8 D
- void bsp_RunPer10ms(void)
6 r4 V2 }& a# H; ^( h4 a - {1 i2 |$ j7 ?1 e. }9 y9 i" p! S0 z
- bsp_KeyScan10ms();* V7 U0 N- v, `9 w+ k$ @" }
- BEEP_Pro();
6 X; n) r3 v, M8 K, h% H5 K1 Q - }
复制代码
4 ~( b' X# W- f/ T 主功能:8 u% F) G) M: J) H2 Q
+ }7 {, j* @7 G+ c# B0 k1 N
主功能的实现主要分为两部分:
! b9 U4 S( n- {* }3 P! R8 K7 l9 k$ A' k; q( r
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
: s- ^! M( O* S9 E* W/ g2 j5 a" s 通过按键做蜂鸣器演示。
# _9 u, \- h, C3 Y& t" g- /*- G, ]( Y t$ w4 U1 Y1 f# j
- *********************************************************************************************************6 Y" S# v+ q5 [$ w# }% p7 _# n6 b
- * 函 数 名: main8 N3 ? c1 K4 o5 T6 t# i+ I
- * 功能说明: c程序入口
/ h& J. o6 k/ s4 {+ g2 \3 D - * 形 参: 无 ~- L3 [' ^4 e r- C$ `3 G H" N
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理)/ ?( ]# ~* s8 n" O$ u! N; b3 V
- *********************************************************************************************************! n( j9 ^* ^9 u- v/ j8 r
- */
3 K2 }6 @. w& X7 G) y, ^/ q+ ^ - int main(void)
6 d4 a6 I7 k- O8 r" c( w% V+ J - {) ~$ ~- P% P" v# _/ b0 }2 O& r
- uint8_t ucKeyCode; ' p3 J1 [% B/ w. J& s; `" ~2 [& `8 w
- uint32_t freq = 1500;
) I/ V8 S( }. H* Z& i8 E# j! n - 9 R9 K" E! } H' _7 T
- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */* d: W8 M) ~7 N! S
-
. z+ d2 I5 k; z# a. Q2 u8 c - PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 *// l( j; g3 A2 ]7 h, m5 v5 O
- PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
& R! [, P* c2 D. a+ s - S# B: |5 j& _) g( H4 O0 Z! b
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */5 k* l: ~+ b0 r3 s
-
" ? y3 s2 V1 y2 O1 ~& f( c" Q - printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);- W/ Z7 ]% x$ s. W' \/ v+ b M
- ; v7 q+ ^5 P% Z; ~0 [
- /* 主程序大循环 */
" @% R* U5 O' }% q. D7 R' `4 K - while (1)
& v9 ~0 J) e" _& }$ h( J, H - {8 ]1 e5 D+ z3 l
- bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数,在 bsp.c */
8 }0 V; `; D2 n; ]/ ` X ` - 8 h) O. t0 X; _! h/ F9 \. c
- /* 判断定时器超时时间 */
% [0 Q! D/ ~, v - if (bsp_CheckTimer(0))
% c# i, J' ~/ a/ L+ ~3 s - {4 w$ s4 B9 [3 d/ R- e$ v
- /* 每隔100ms 进来一次 */ % O- O0 j0 Q& a7 B: R
- bsp_LedToggle(2); 7 P( Q; ?/ t# o8 k7 h V
- }
0 R& C, p7 s2 y: { -
_" a1 ` J. q/ [ - /* 处理按键事件 */
0 i0 |# `* `0 {$ N - ucKeyCode = bsp_GetKey();
/ }& M, {- R+ z3 ?" C9 N - if (ucKeyCode > 0)1 m/ R! ^6 E1 q& u; [- F
- {
/ b! `7 t5 b8 H4 J1 E - /* 有键按下 */( T) d% d! N4 w
- switch (ucKeyCode)
) B: k; W+ D2 E8 D1 l* P% B! }7 w( C - {
. u; J9 y7 |+ J( X7 k - case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下,提示音 */
( G! N+ @- a e+ @) Y - BEEP_KeyTone();8 n2 |* T, U, K P
- printf("1按键按下,提示音(固定频率1.5KHz)\r\n"); 5 _" x- S4 K5 Y8 U f6 l
- break; ( H; _1 p) {/ O3 |0 @
- ! c5 Q& Y( ?' O$ X& |( t
- case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下,急促鸣叫10次*/6 B- n6 o; M2 [. J5 \
- BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms,停止50ms,10次*/( f' ]5 Y3 ^6 a! Z- x! T9 M
- printf("K2按键按下,急促鸣叫10次\r\n"); + U% ], W6 E2 F( R5 C2 s
- break; 5 D& g% P, e8 j
- 5 k) \) u, w! |: c0 u) V
- case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下,长鸣3次*/
$ {! w1 I" O/ }8 } y! f. g - BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms,停止500ms,3次*/
, c* ?5 |1 h7 `1 o - printf("K3按键按下,长鸣3次\r\n");- c8 G3 h5 K K6 ^, w
- break;
; a: D( g' f( o5 Z. R+ s: `( F
3 Z: c; l3 W& ^/ Q# |- default:
/ \, e: V" o/ [; Q2 Z- z3 L - break;5 a t& Q% G) [& G% ]) b8 V- ], l
- }
5 J V; {8 H: A, l0 W; D6 i/ J - }
& T& l6 Q9 E r - }
% u/ Z* X. D0 d% m% E - }
复制代码
7 w0 S3 U7 v4 h7 B7 N20.9 总结/ N3 r/ w; p5 B" K: o# @
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。/ M( |4 z' G9 @$ \+ H: W1 k
( U- ?# i4 o* V; G+ u7 r
, c) z; j! f) w( o @
4 Q1 j/ P5 i: b |