20.1 初学者重要提示$ g' D1 ~0 j+ E, F$ @
学习本章节前,务必保证已经学习了第13,14和15章。" p z8 c2 [/ U s8 \3 N# s
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。
1 t- G: W+ O0 l* m9 H! M 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。
$ L" g& }+ k* ^' b 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。
( u% h$ k: P) G( W" W3 [8 b0 p20.2 蜂鸣器硬件设计3 X3 n8 a/ O& K8 z- ^$ j( n( D
蜂鸣器的硬件设计如下:# ^) k% ? C' l. X
6 u4 t- J( H, j/ A' b$ e* W
: @1 ?6 Q& t: J! |! X: T; X! e4 l+ ?) `, |! Y
通过这个硬件设计,有如下两点需要学习:
3 ~3 W# `4 p4 l X6 G
' D; U5 W( ?9 H' |, y. m20.2.1 蜂鸣器分类
" l0 U( X$ X% I6 ~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。
: o; O; h1 L8 J8 y' p" I$ t5 H
5 S9 r+ b1 ?2 ]+ M+ [20.2.2 硬件设计) G. ]# i% j3 G" K; Q4 y
关于硬件驱动,这里主要有三点需要大家认识到:
' R _% \# p. c, V, Y1 d) Q2 O& z7 B( H4 [
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。
3 y1 p( h: R! o1 F: G' P 电阻R70起到限流的作用。
2 v& n/ [* C _$ A6 [$ 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。
% y8 n) `- e6 }9 c b, m
) Y& V1 [6 U% F6 N# y% c20.3 蜂鸣器软件驱动设计/ G7 n4 q# v7 N1 k2 J3 U5 |4 Y, f
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。0 z ~: S7 i. q( L, Q0 }) H1 M- n2 {
! Z% b, e B7 @9 l4 b; X2 h" c$ l
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。- s2 O- B- ~" o# {) P1 C& t+ y$ X
- G* [- K" X6 Z; ]/ }! X- b( H
20.4 蜂鸣器板级支持包(bsp_beep.c). ?5 K9 ]& N8 \2 ^2 P' R5 |
蜂鸣器驱动文件bsp_beep.c主要实现了如下几个API:
; o6 X' K7 T; j; q2 T% l* `+ ]/ N1 F+ }
BEEP_InitHard
D: b0 V. k5 k3 |0 l% H6 c: y5 M BEEP_Start1 I5 t6 D _. q
BEEP_Stop
$ A1 N5 r& M) R) s. R BEEP_Pause
# j2 i7 \/ g# I! G1 |: i" p BEEP_Resume5 k6 R) J- ?- [# C; p
BEEP_KeyTone; D% ~0 W& {, T
BEEP_Pro3 M7 T" W" o7 Y% C
7 A0 s3 f5 i; {
5 p# N5 I: B4 ?. F: k! ?7 x
这里我们重点讲解函数BEEP_InitHard、BEEP_Sart和BEEP_Pro。
4 |% K3 y' Z. N+ c7 e% L% \1 \, Y" L8 K7 B( _: c0 f/ N5 d% `
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 */% S5 P1 B& a5 V: t( j( _4 W$ q
0 j, F# W8 Q- k. y( H8 e; a1 K' h) O20.4.1 宏定义设置. ?* K7 M! v) ]& [" X" t
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。% l ^7 L5 `2 k( U
( S6 N! x* w8 Z/ P
- //#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 */1 h' n( |- H$ _; w
- 6 q4 N. C+ D0 _/ v% C% m
- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */- `5 z9 K4 R- @* H7 d% S
c* z; W& Z# O9 l( w- /* PA8 */& R& f- u1 u0 q5 h3 }5 b5 H
- #define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA" o, S7 |8 W1 z. E/ E/ y" I7 ]
- #define GPIO_PORT_BEEP GPIOA) D0 ~; n# n5 z5 k* t3 G# X
- #define GPIO_PIN_BEEP GPIO_Pin_8
( y' d ] Z$ F0 N6 ~
7 w [0 B6 z# r$ H9 H$ A7 J# E- Y- #define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */
/ |8 @0 U4 Z1 V; B! p) y- ?) \, R - #define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */, W# a# O- Y4 K# C
- #else /* 无源蜂鸣器 */
4 z1 l8 S6 g; c - /* PA8 ---> TIM1_CH1 */
& A' t1 n5 [6 j1 h' h' h
; o$ t2 G9 g# E% s' G/ i- /* 1500表示频率1.5KHz,5000表示50.00%的占空比 */- y- s$ p+ e$ |# g+ k) p
- #define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 5000);
2 S! b; E+ j' J. m2 `7 U& L
- V* A0 m& c0 p6 e; x- /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */! g6 @; s% [# o, D. S1 b" Y
- #define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 0);
7 ~" I3 N& G* u - #endif
复制代码
, G& @, b! Y6 c- K }7 N5 w 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。
' X1 i1 q* \2 @ 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。
6 g# C) \* X2 c# q20.4.2 蜂鸣器结构体变量
& V) D1 G# o! f Z; n w) S% a5 y为了方便蜂鸣器的控制,专门封装了一个结构体变量:3 ]9 o3 G. M# B- Z% X
) x/ b( h1 D4 o* n0 j5 R3 s- typedef struct _BEEP_T
+ C6 G* C* D/ Z& u1 M% p3 w( `9 N - {
% v5 J6 o9 K( b - uint8_t ucEnalbe;0 U# ?8 v" y3 R J9 U
- uint8_t ucState;3 Y$ j! b0 Z; t' Z
- uint16_t usBeepTime;
2 P7 `; ~3 c1 ` - uint16_t usStopTime;% P& y$ F# n) y7 O0 J
- uint16_t usCycle;
- P( r- Z2 {' l- I - uint16_t usCount;! f6 f" g8 @4 g$ W- x% N- f/ B* d
- uint16_t usCycleCount;
7 s9 D4 e. t, z* i. e - uint8_t ucMute; - v9 C5 l% ^0 D$ d9 `
- }BEEP_T;
复制代码
n8 ^3 ^$ s, \ 成员ucEnalbe:用于使能或者禁止蜂鸣器。$ ~3 @& y) C) L6 q. u5 w+ W& J
成员ucState:状态变量,用于蜂鸣器鸣叫和停止的区分。, k" r$ r* g. C2 E2 f9 C
成员usBeepTime:鸣叫时间,单位10ms。; i( x; [: w! A8 n+ b
成员usStopTime:停止鸣叫时间,单位10ms。, m* P2 G4 J, w, s" v+ O
成员usCycle:鸣叫和停止的循环次数。
' x6 u1 z& g' Z" Q6 e4 H" c4 e 成员usCount:用于鸣叫和停止时的计数。* _' w' b" S: l7 Y' p7 ]$ b
成员usCycleCount:用于循环次数计数。8 ]. d' N _9 y) `
成员ucMute:用于静音。) [6 E7 U* l7 _3 h% l4 `0 U+ k1 N
20.4.3 函数BEEP_InitHard1 N7 A# V0 [8 u. R, F$ _
函数原型:
H/ x! W8 F' W- t7 x6 ` ?; J0 O- l; H; t
- /*
3 C3 s3 V( q1 |! R - *********************************************************************************************************
2 x2 _7 z0 n/ x1 P/ C - * 函 数 名: BEEP_InitHard9 P R/ ]- R) G8 v. p4 x% p
- * 功能说明: 初始化蜂鸣器硬件3 G1 l5 o$ a' s: s/ [- V
- * 形 参: 无
' U D) Q. H8 G6 }! d1 ] - * 返 回 值: 无- F, @, N# a" J0 w+ P
- *********************************************************************************************************( b! O) b& x9 H
- */) I% L, Z2 |2 u# W! a* F; s( Q
- void BEEP_InitHard(void)
0 {. f( R- _/ d- ~4 Y - {4 v4 R3 B; B: `- X( X T6 B
- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */
- E1 Y8 _/ Z0 P2 [( D' b - GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;! \" H+ I( u' R
+ K8 `$ Z) y1 G$ I- /* 打开GPIOF的时钟 */
4 T2 F3 i' S8 x6 z* w6 @ - RCC_AHB1PeriphClockCmd(GPIO_RCC_BEEP, ENABLE);
+ v6 W0 y6 i% m
5 A- U- Q( o3 D( D, N* a8 U4 d- BEEP_DISABLE();: m1 w2 P6 k! v( k6 X7 h
- q: T9 J# ?% T
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; /* 设为输出口 */8 } A0 s7 J$ S! O. m+ {! |% t
- GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; /* 设为推挽模式 */( D$ q, C1 u, T9 y
- GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; /* 上下拉电阻不使能 */4 | O$ h+ I/ Y( S; j
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /* IO口最大速度 */
. y1 X/ _0 z/ t& H4 {" h' L
+ m: L: j5 @* E" [1 G/ E7 B" S& r- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_PIN_BEEP;
. z+ z/ @1 l0 s# K - GPIO_Init(GPIO_PORT_BEEP, &GPIO_InitStructure);
8 a9 R& D8 {' x - #endif
; R3 }% l+ Q/ H# K - ; Z" H# K& J3 b t6 I
- g_tBeep.ucMute = 0; /* 关闭静音 */9 T5 }7 o6 V5 j% Y0 W( m3 G
- }
复制代码 ; H6 [' u. |4 U) r
函数描述:
: o5 p; m- {* p1 i1 M5 g o3 A9 P1 T A
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。# `; Q6 B! t( r4 c* h! N& z! h
- a X* g9 B& ]1 V& A0 D! e8 b* y使用举例:' w* O7 E, h# s" t2 V+ Z3 J
/ [1 r' D r4 ^) B6 y: [4 ]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 f! e" c: H2 |7 ` X0 N5 |1 w' Y \- _/ l/ _' A
20.4.4 函数BEEP_Start5 K2 x$ |1 U) w7 Q# I0 R0 ~
函数原型:9 s) q9 N# B# O f& {
; m( E, i# k5 r+ |2 s% Q1 H3 Z$ G- /*
, S c/ j0 \" ~8 T! z8 C - *********************************************************************************************************; B. W4 e( v9 H0 {$ Z; e' m
- * 函 数 名: BEEP_Start
8 a% p% g$ R7 ]/ r - * 功能说明: 启动蜂鸣音。
" O& F' v( b6 l/ @ - * 形 参: _usBeepTime : 蜂鸣时间,单位10ms; 0 表示不鸣叫
0 Y! E& A+ S/ y; d4 D - * _usStopTime : 停止时间,单位10ms; 0 表示持续鸣叫
: M6 q4 |/ l' A( p - * _usCycle : 鸣叫次数, 0 表示持续鸣叫) v4 S5 O7 x0 z$ E J3 }7 V! P
- * 返 回 值: 无
# C# F. E& U; T$ O( A* K8 e - *********************************************************************************************************
; o4 T& g5 [3 A! w& b - */
; U0 ?; k6 o G6 i. o) z! H( s - void BEEP_Start(uint16_t _usBeepTime, uint16_t _usStopTime, uint16_t _usCycle)' Y0 ~3 d- }0 f+ r# `/ c
- {
& N0 O) R! B* N h+ t% v7 B - if (_usBeepTime == 0 || g_tBeep.ucMute == 1)
& g3 C* [% W: s" S/ X5 T* W - {
4 X+ N& P1 @* C: S* | - return;
' {0 `' L K' S0 v0 \# ^# q - }
# x I" C9 d! Q: e - " X' e' q" x2 Q
- g_tBeep.usBeepTime = _usBeepTime;
1 E8 `2 D2 m0 H- R3 ? - g_tBeep.usStopTime = _usStopTime;6 ?. S5 r$ y1 l. j. t" K" |
- g_tBeep.usCycle = _usCycle;
4 M) a1 k+ a7 K* ^9 S( k - g_tBeep.usCount = 0;- s8 w8 z2 V: _5 h
- g_tBeep.usCycleCount = 0;5 E0 z4 b. H" r! i, q
- g_tBeep.ucState = 0;4 k* q9 \$ \) X1 `
- g_tBeep.ucEnalbe = 1; /* 设置完全局参数后再使能发声标志 */
2 m- p/ g" R& k8 W. T. b* T* f
. H5 v* Z- H7 r% D- BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */- s$ k) A1 R0 S$ W0 a u
- }
复制代码 3 ?8 l% r m9 Z6 P: K6 C
函数描述: q2 P7 J9 W) E. `4 p2 T/ ~$ U
+ a: D6 v/ S1 |* `
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。/ N- U! o |' x- K5 e
, ?" D+ c, @% M
函数参数:& |" Z* b! I0 X# U8 C
5 [8 G A! J/ u 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。
) e5 t6 q; K3 K9 Y 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。: C; w4 C2 \* F) A4 n$ w( k
第3个参数_ _usCycle用于鸣叫次数,配置为0 表示持续鸣叫。
8 B0 w) i# w& |使用举例:! B$ H- Y* N5 S) ?: x
8 @8 b4 k* V$ w5 x
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);1 s2 U6 E: U2 _: M! i
0 J& R. L+ v) R K+ }7 _; {! k3 B
20.4.5 函数BEEP_Pro
4 e2 [ \; C, ^- n' _4 \- C函数原型:" Q* l. ^. r8 G, B) I* y
. ^# e) }6 W/ }1 I0 s
- /* f( _' B! j' m& \7 j
- *********************************************************************************************************
5 ]0 I' B" E4 Q - * 函 数 名: BEEP_Pro- f% _7 ?3 p8 s- `
- * 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。
) ^# m6 ?! E9 f8 l% \( O5 q - * 形 参: 无
, H/ S- f- I. `% P - * 返 回 值: 无
7 _' c) Q ?- U2 e3 ~ - *********************************************************************************************************
: w8 p# Y# [7 @+ m" x - */9 K+ K5 J7 A3 w
- void BEEP_Pro(void)
7 f( H$ R: d- }; t, h6 r' k - {6 m. a+ O0 F- A) s+ N, H
- if ((g_tBeep.ucEnalbe == 0) || (g_tBeep.usStopTime == 0) || (g_tBeep.ucMute == 1)); R- ]% Z% K: B# _6 c: @
- {7 P& U# T e1 a
- return;
' t; J! ~6 P# Z; T' f - }% P! S7 {8 ]% j. T7 [
) _4 x9 I |5 X/ C/ L: Y# I- if (g_tBeep.ucState == 0)
4 g( ~0 W) i5 g, l# A0 c/ m - {
3 l7 ?, P' n4 J7 u2 D - if (g_tBeep.usStopTime > 0) /* 间断发声 */3 h9 o' j' @/ e6 k( e* _% P
- {& J, u) f5 T) \4 N+ o6 L
- if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usBeepTime), D, }+ a* y' D; R
- {+ Z: N& N8 V y, g! U5 h7 w4 h
- BEEP_DISABLE(); /* 停止发声 */* W- @ v( v! W, v* _3 D- `
- g_tBeep.usCount = 0;# M; {) a& m4 {2 T8 V
- g_tBeep.ucState = 1;2 ?. i9 u+ _- Q9 K! ^8 x
- }7 i$ R( l* K" o# T5 K$ |
- }* N" E5 [, i7 ]5 ~% b7 R4 G7 C
- else8 Z/ F o, o& k' P5 f7 P
- {
- {( J2 O0 ^4 U7 N: Q i - ; /* 不做任何处理,连续发声 */
3 Y6 \& L/ x8 E. e- C - }
9 \! P3 `% J3 ^' _) l6 \ - }
' e5 n& {1 [4 b o0 G0 [1 X; O; z, ? - else if (g_tBeep.ucState == 1)/ Q2 n- d0 G r& Y: u; d% q
- {
7 ~/ c8 \( u6 s7 i - if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usStopTime). J9 _( Y* e" F
- {) M0 f m3 j a9 _/ u
- /* 连续发声时,直到调用stop停止为止 */, e4 j4 j* F! A E( m5 L# h
- if (g_tBeep.usCycle > 0)
" f2 h* f) O5 t- F5 d - {* c+ f! W6 O# N. P" e9 f# T+ I
- if (++g_tBeep.usCycleCount >= g_tBeep.usCycle)# U4 k4 L, R A. ]& m. T
- {( Q$ y- q3 B/ Z! y+ z: }& A
- /* 循环次数到,停止发声 */
4 r0 h/ b4 M2 l8 P) D - g_tBeep.ucEnalbe = 0;
* V+ O( n- U7 @6 N% C$ `# Q; J - }
1 n8 H* P+ G+ y; P: \! v# ~% L0 W' j
& T* a! R8 u: v- g& ^/ E5 N- if (g_tBeep.ucEnalbe == 0)
$ }2 J9 U! B/ p - {
# d& _8 k5 {# V0 E3 C( ^ - g_tBeep.usStopTime = 0;
4 u- L: L- T1 d# r0 S) m. j6 U! Z$ I - return;
8 o" i7 T' g1 m4 h% J4 Q# B - }* r1 G/ F, T7 h2 _% l0 j2 u* ~+ l! G
- }8 a+ q" p- p& [& k+ N
- + X0 p5 G! C, y, H. |
- g_tBeep.usCount = 0;8 u2 V5 E0 h' Q4 X; w! A
- g_tBeep.ucState = 0;
1 k8 e" e8 j/ P2 Z2 Y0 | - ' b5 H9 c7 a$ m0 Z+ p( @ X
- BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */
% p% D6 k! o) V. u+ _ - }
+ A7 |: \2 r1 @/ K+ [ - }
. M) G. z5 [5 @" N7 h/ j* j" y - }
复制代码 8 Z u2 d) ]8 [3 R, X
函数描述:- i% B ~+ T% T5 {2 b/ E
' p) T+ M; d$ |$ H7 f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 Y3 Z- I P/ h$ ]/ L8 o
9 ]3 @* M1 q' p. q$ s$ @4 A
使用举例:
$ s/ K: C7 g" t: [6 h0 G' B& w5 F
调用此函数前,务必优先调用函数BEEP_InitHard进行初始化。9 x# `/ [" p ~2 e4 x5 G( V. }! E
5 \8 D+ u0 T) G% O" f, C9 S
另外,此函数需要周期性调用,每10ms调用一次。
& ^- B' Q- _$ v! V# |
& T+ I/ l# c5 B5 E0 b 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。( Q \+ \$ n5 ~
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。
( w0 L& k% j8 ^% t5 g2 l5 X' M( p2 c9 Z/ S/ g
20.5 蜂鸣器驱动移植和使用& n! y4 y/ v u) }+ @" d+ ]
按键移植步骤如下:
4 B* v- D- L$ [. f2 u* n7 Z. g1 g+ D5 V( _- ~. ]: \
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。
) K; e* Y, w4 R8 _8 |5 P" {3 p8 Z! f' V1 x0 Y7 D1 C. 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) `5 N& {, _7 o: F
3 S8 ~, S B8 Z% D9 X8 G2 U- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */
+ C C. U3 p2 n( {$ _0 @# S
, e" s' B6 @5 w. M" K9 H P% l- /* PA8 */
% S+ L) x0 E% s - #define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA
+ a! {1 C/ B% W2 D. C+ a' j - #define GPIO_PORT_BEEP GPIOA
3 a+ D9 S" B) E- ?! s$ U7 A - #define GPIO_PIN_BEEP GPIO_PIN_8 |, b/ z* l. L, Y$ x
- 1 H0 F" L9 F h$ K m
- #define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */
" W# Q, F* f8 \ o- l/ q# D - #define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */7 V" P" s, i3 ~
- #else /* 无源蜂鸣器 */$ y' c- b. a: T3 {+ x
- /* PA0 ---> TIM5_CH1 */
5 A* o2 x4 n5 u8 @2 q, h& e - 3 w0 l8 E' a9 v7 @9 T
- /* 1500表示频率1.5KHz,5000表示50.00%的占空比 */6 W) C0 r J2 Z, y
- #define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 5000);4 n; t! }% f9 A/ V
- . r. s `) K6 n: I+ ?
- /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
0 a6 \5 S& C6 K- O o6 Y2 x - #define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 0);
3 v3 @ s* T2 x - #endif
复制代码
2 ]7 N9 w$ J# m0 r0 v* F. |$ {5 Y 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。4 ^1 s G; }8 T
% B: ?. X8 v: l& n, c$ ]1 M" X6 e/ A% t
第4步,应用方法看本章节配套例子即可。
" F/ w1 g! p: W* E+ E6 U" \' U6 J6 Y- l, J3 K
特别注意,别忘了每10ms调用一次按键检测函数BEEP_Pro()。: l0 L, y) I8 I' |% g7 K
3 S! B* D6 \! Y. D20.6 实验例程设计框架8 B6 Q0 @8 ~1 {, A5 Z
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:: f& v2 b( Y0 [5 q+ G
* N V# `7 ~. ^/ R3 g5 I9 ?1 e5 r9 W$ |4 r' p
0 v6 g$ _& e* f9 N 1、 第1阶段,上电启动阶段:
; u8 g5 V# V) c( u2 O' a$ q
9 E7 J. s8 F* K& x这部分在第14章进行了详细说明。 P& K4 X% Z j* D
/ c( x$ T1 O! F. |5 V" l
2、 第2阶段,进入main函数:2 \: ^& m" V( z2 ? s/ O$ q
- w' j5 d4 `; K" |+ [ 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。' R U- o. m/ t
第2部分,应用程序设计部分,实现了一个蜂鸣器应用。
: W4 [: e0 C# k- i, i 第3部分,蜂鸣器程序每10ms在滴答定时中断执行一次。5 E0 p6 L: D9 w8 v
0 y! a! u3 }8 n Z20.7 实验例程说明(MDK)1 k& C& @) P1 j8 o
配套例子:! v* u: g. U: O6 f+ u" @/ D9 O) A
5 p& a3 m; {; ~5 L6 ~# e3 ZV7-003_无源蜂鸣器
, R. k! V/ {: q" x; h J8 H$ Q, `+ Q! f
实验目的:: j8 s: ?' [& p& f o
/ b) ^( ^# V1 Y学习无源蜂鸣器的控制实现。. H! ]% }- I' L! a" Q' R4 S/ X E4 g
1 A' ^3 H2 W. |- a/ ?2 {
实验内容:
' f9 t- C0 F& [6 X# H" g. n' u5 W* m
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。: \3 U* G. b3 @+ A6 b( s9 F
5 j5 S$ w; q, ^- p7 K1 ~1 Z- z
实验操作:$ W5 C& V& `; M
- i* [/ k' P% t2 @ x4 H
K1键按下,按键提示音(固定频率1.5KHz)。
/ e6 w% \9 l- EK2键按下,急促鸣叫10次。, ?$ N8 F4 x% y- ^
K3键按下,长鸣3次。! ~/ E- e3 }! I3 H, o
上电后串口打印的信息:
+ k! w' _2 Q9 R8 U) s8 L) s5 P
2 p4 x* d' U. H4 j2 W+ h波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1* G6 g2 h0 f6 h8 ?; E+ r) J
4 R( ~7 F2 x* N. z+ r8 A
' S7 v) k+ d' {- n9 j( {" C% [& a& u
程序设计:# C, Y/ ?" ], N# C
) w7 Z: @. q6 t' @( z' T
系统栈大小分配:
% c" p+ s* T5 F
: B% e8 F+ y) i, K; A; i- c0 z) k, \4 a! \$ H( d$ Q+ q
- S* z: c$ u8 b: T1 i
RAM空间用的DTCM:
& @4 F( r9 A. a8 _8 [
, A) o9 N7 n+ }. L9 {. Q1 }% _$ [7 E
. V9 \4 ?9 `) u( G t U 硬件外设初始化2 M- @5 I$ H. O# N& l) Y
" `$ Q3 e# R; \: F* T/ |- p$ [硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:" v+ A- O ?$ ?4 O' [
+ u, F( f" H- x, \
- /*
. p( |3 R, ]% M8 d4 K( ~ - *********************************************************************************************************% J: s) ]! }/ P5 b' A
- * 函 数 名: bsp_Init
% e( z- a! e' i3 l1 {* 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
% z- I* s* N. o% l: D - * 形 参:无0 n, T1 a: r* M' ?
- * 返 回 值: 无 }7 Z5 K, N R2 S! y
- *********************************************************************************************************
6 B3 H M( Q/ p* t% r - */
$ m) Y5 a8 t! }& i0 L! ? - void bsp_Init(void)
2 q. A5 S+ P+ i) ]2 O! D0 y - {, H; v$ J2 y; I* W. h7 J
- /* 配置MPU */
8 q, w8 `% B! T7 k5 d" S9 O8 p - MPU_Config();
0 z( z& ^/ [+ e$ E1 Q$ }* W& y/ n! \ - - n9 B g, g6 E
- /* 使能L1 Cache */
+ e. ], b0 d. L0 t0 A - CPU_CACHE_Enable();. V& A& C, G: o5 e, ^ ?0 S
- ) p! v8 [* I/ }; C. w' z
- /*
* Q8 Q/ l6 s0 O6 n. U% E/ g2 e - STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
$ ?. M. d7 V) x" X: z* A - - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。- j$ I, {2 a5 w6 R6 i9 R
- - 设置NVIV优先级分组为4。
# f( ]3 ?4 |# {# Z/ [% y - */
' o: \6 ]7 H" x" N; Q - HAL_Init();! f2 w6 \3 N* M9 B) n& c! L
- - v" ^1 Z2 s; ?( b! i. x
- /*
& A' w8 O7 ~4 g% y - 配置系统时钟到400MHz* k2 Y% n5 m# V; c7 z
- - 切换使用HSE。. ~6 e- j7 c0 c8 s y( o
- - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。) S* Y% y3 @5 F% {2 ]- \9 W
- */4 y ~& y, R5 s" d
- SystemClock_Config();, {# z( Q5 c- X2 Z1 ^/ s
& k! T J1 U* V, J& c# m) ~- /*
$ |3 _% l+ Q4 ?2 \ - Event Recorder:
) |5 ~) m' @% D' m: S. f0 [% o6 w - - 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。
/ }" g. I- `4 e: O1 S - - 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
2 Z" N8 |6 r) b& w9 D$ q, |( \/ V. J5 r - */ 6 T) x# S7 {" s) q. l: w
- #if Enable_EventRecorder == 1 ! |7 F- ~' P/ f* w5 S
- /* 初始化EventRecorder并开启 */; `) ^) z, k, S$ @+ C, N7 r+ }- G- v
- EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
9 n; l8 @* |1 n& u: U* e. P3 m - EventRecorderStart();% Q' }7 O( |- m; H
- #endif
( G: K/ t3 n! W1 p. e -
9 q/ M3 G; [1 Y4 R2 D: Z - 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 */
Q3 A3 A8 k3 s3 f2 z) P% T. e - bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
# i( B! g y6 f - bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */
$ G! r) ?7 g4 g2 C+ @1 r - bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
6 i5 g) q% h2 U ?) r! @, u - bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
* M- G+ ~, I [" E6 i" F - BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 *// ?4 a n, j& z. }# n
- }
复制代码
8 J: K% i2 M4 K: _/ |& a) L MPU配置和Cache配置:5 E8 f# w; L6 Z* H
) r* [' p+ _6 C& Z$ O
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。! V3 s+ J) J. ]* \; i+ {
. ^$ i0 L- W( ~ M
- /*: R; ~% Q7 E7 G; J h3 ` ^
- *********************************************************************************************************
& g! A# Y9 ^5 C: I6 Q7 A" B, ? - * 函 数 名: MPU_Config
* y7 x7 |2 c s4 J - * 功能说明: 配置MPU
; i! ?3 ]# g. |0 M0 a) b - * 形 参: 无, J d) F; n9 b- T
- * 返 回 值: 无7 E7 X1 x& z1 K/ s/ b0 u+ C
- *********************************************************************************************************, W8 W2 T0 }2 t& Y. ~' Z
- */
6 T" \) v& z$ p' r- ^. X - static void MPU_Config( void )+ S, J- O: @: n A) n+ F6 q
- {
5 _' f7 `1 K2 a4 Z - MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
( y% S( B. o, ]4 ^; F; z0 b% H
/ I4 t% c1 u4 n' o7 W1 P* ^) Q- /* 禁止 MPU */
& w0 n" G0 d( K. i' w0 Z - HAL_MPU_Disable();
- H5 {" T- ^- | - 8 j& p+ U& E/ h4 z: o6 r6 [3 N
- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
" P6 b7 g1 G g) N& P - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;2 Y: A: Y$ C# G- o1 t) ` T
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;! g( |( {. S0 M2 |+ N
- MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;1 q' h" {( U8 k$ Y" _# n
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;, E& Y |2 @& `. S
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;$ G$ C/ q/ r$ F
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
9 g* g1 M" P. |5 N% u' k3 ` - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;; g: i, ?% x/ L2 k4 B& l( @
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;% P+ {+ j9 \3 T8 n' h; G
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;$ y5 q" d/ f0 {( a
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;+ m+ o" i4 w5 ]# h0 G8 v% T
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
5 E: P* R5 _7 y4 a( p+ a
0 A$ W5 E, ~: N- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
7 m. {+ p. W; H) n -
( k! f" d4 d* U W5 f - ( e% _4 u+ f: Y5 a! n' \8 Z
- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
4 l* r/ d: ^( K# H - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
$ Q9 C7 a* {6 }& @8 h - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
. _- s% g/ _1 N# J - MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; 8 q+ A9 @4 A" M% J- s6 I
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;# E# g( o, H9 \0 O
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;' V% j. `+ q. T
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; + E! H- f$ K+ s& C+ _* J% n1 ^
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
+ l# E2 v, L* t- c! a' W - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
3 i$ c; S6 |; N; Y - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;/ {) u6 p; i* ]# l# H
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;3 Z D4 ~! D& h( R
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
. t6 D6 t) D. U" m k - % u' X( U3 f9 G: d, [7 Q7 w: ]. [/ I
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);( m) F' Q7 y% ]/ i, r& n. |" H
. `5 E: o0 W: L4 v9 M: n; _0 K# k- /*使能 MPU */
: u$ C$ k" R8 l. `* b: D* ~! V# E - HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);' t4 r2 ^2 ^7 \! \* A
- }+ R5 S3 b- _! q
- 3 t+ C5 g M% k R
- /*
( C$ b6 [2 B) d. A4 I$ w4 @) q - *********************************************************************************************************: `( \, z3 t6 [0 c
- * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable. N* b. K6 Y% f h) ?# @7 X
- * 功能说明: 使能L1 Cache
3 c: O W6 A+ E$ L - * 形 参: 无
, q u7 C2 J& P" U1 E - * 返 回 值: 无. `* a( K* K) _% f! _9 Q
- *********************************************************************************************************
( @8 k/ X- |4 B7 g y2 @ - */
% U% u$ G- d5 _$ Y( V& Y4 A - static void CPU_CACHE_Enable(void)
- u$ m- X1 o# K& q) Q - {3 K/ S8 F. ~; M+ ^, l. F( X
- /* 使能 I-Cache */. T9 Q- j5 X% H4 Z3 l7 V8 X' U
- SCB_EnableICache();* l6 P/ Y3 Z! a$ H& X. F
. j @/ o4 e2 v. L% l G- /* 使能 D-Cache */
" e2 r5 w, b7 \ m! ?5 p - SCB_EnableDCache();
$ q% L7 P# C6 F: E w( E' H3 s - }
复制代码 " l9 G8 W n" z* `: G
每10ms调用一次蜂鸣器处理:# |5 i) \) M. k' ?8 q2 P
: j. q! ~1 w+ ^) F4 }( h
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 {, P% U: M+ P- d6 N# X- Z3 t2 f
+ M3 B p; M$ } J- /*
' D; f/ M! k4 b - *********************************************************************************************************
3 W; H4 h$ b( G8 u% N0 S - * 函 数 名: bsp_RunPer10ms
+ k# S; F, ~9 J3 T' p - * 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1 R% L! A/ o0 B% E0 o( B
- * 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。
0 _5 `; }4 w1 D% D, p/ l+ s/ C - * 形 参: 无
3 }: l& l+ _3 s' V0 R - * 返 回 值: 无
9 Q, \+ P, }2 C - *********************************************************************************************************
5 n+ Y$ C/ L- F; s7 I - */
7 b4 }+ U, V5 [" {0 R& Q - void bsp_RunPer10ms(void)3 _# f" l; {7 m6 J- T1 D7 q
- {( O8 o; D/ q7 \9 F2 p4 E
- bsp_KeyScan10ms();8 N5 {. b. U/ N: H& C7 l
- BEEP_Pro();
( n2 l4 Z0 H0 R - }
复制代码
) F; I2 b: n3 P3 M 主功能:+ A3 K: h8 L$ q% d" P8 v6 N! w/ }
: D) ]: \1 v! ]: Z9 T
主功能的实现主要分为两部分:
# G# @8 r2 _5 }7 U+ i/ L( W9 h5 {# z
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。! d8 e7 G* U0 d, T" N) }
通过按键做蜂鸣器演示。
4 Z2 B. R; _* C7 f! C& n8 d- /*
$ @6 K! K% [ t2 l+ m - *********************************************************************************************************
, H7 S0 c B& n$ h( Q - * 函 数 名: main
/ C; Z% E( _( K& k; n" a0 I' a - * 功能说明: c程序入口$ f8 W. j4 `9 A5 g1 \# \' t
- * 形 参: 无# R2 Q. D4 ?* o& H7 A b' O
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理)( k, d) l+ b! R% u0 H+ R
- *********************************************************************************************************
5 x: G7 u, n7 Z: o - */
+ i& d' x8 v. E& I- |$ X - int main(void)
' W. R6 C: U* d7 o - {6 b4 S* A, o/ v1 h
- uint8_t ucKeyCode; 8 B% _' `4 g' n. @
- uint32_t freq = 1500;
" H9 z) X4 Y) X
& t `- ^6 s4 H. Z8 G6 G- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
5 M3 N6 A$ Z) m6 }. l -
1 M( j9 [3 j! N' ~- [9 e0 O; A - PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
* j6 a( i$ ?0 N; S6 T, T+ B. D - PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */+ G1 b$ o2 `! x* y5 e N0 Z; L
- " P) x2 ~6 Y* A
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
, \) V" v4 p3 A) P4 H - , [' H5 ^- b M
- printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);
% p0 o) j3 t2 P -
1 J2 T0 v2 A. [( k' s3 u - /* 主程序大循环 */
. I& c0 {0 P/ A" b- i" }0 k - while (1)
4 S& v$ C V. j. g q - {
0 ^) ]4 L" p4 K4 P: A, {; v - bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数,在 bsp.c */
9 { b b* P- J4 L. v% X - ) J! u) g0 d K0 O2 t
- /* 判断定时器超时时间 *// |: e( a) ~; ]" Q2 Y5 S% V
- if (bsp_CheckTimer(0))
. T; Z$ I* c/ S& M5 O5 q - {8 J# p1 i- W. d% h4 A2 }' o8 f
- /* 每隔100ms 进来一次 */
. z" ]+ j: a+ z - bsp_LedToggle(2);
- L7 n2 I+ {4 ]$ Y6 [ - }1 B& v- t4 ~: H
- % e/ Q3 f* C9 r+ }& ~
- /* 处理按键事件 */6 o! H6 f; b& i$ T: |8 y
- ucKeyCode = bsp_GetKey();; e1 B0 ^4 I! q5 n g) F
- if (ucKeyCode > 0)
& n' g Z6 S$ c+ Y7 n - {
/ j; q. @1 h# i: J6 @: g - /* 有键按下 */0 i0 ?- l( `+ x* B1 o" X* Z
- switch (ucKeyCode)' d% ^- U% u) K3 X @, W
- {
8 ?" w2 Q7 w+ f+ U - case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下,提示音 */
+ _6 \# D0 Z- r6 T9 F3 i7 M2 H - BEEP_KeyTone();
" `9 C2 ^9 o( ^ - printf("1按键按下,提示音(固定频率1.5KHz)\r\n");
1 @0 i0 r' h* B( W - break;
, l4 Z! o0 I3 P - 6 k* w, j, x% R
- case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下,急促鸣叫10次*/! T5 U( }/ R' s7 _" z. D7 k
- BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms,停止50ms,10次*/# l( {/ Y5 [$ }# V1 g0 [
- printf("K2按键按下,急促鸣叫10次\r\n"); % ]/ X; u; ~" g% T9 i
- break;
( d! }* B S2 R+ x - ' o6 w J8 s! ]# q/ z
- case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下,长鸣3次*/
$ n+ M6 M7 `. U" B$ P2 C - BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms,停止500ms,3次*/# s2 Q* j% u4 |/ e( _. z# ^
- printf("K3按键按下,长鸣3次\r\n");' ~" D- }, H+ _+ f6 y! T
- break; T; C# V) E5 x4 g" Z# ^' p; v
- : u+ I8 |4 H5 ?0 E! B( W
- default:% \+ \; y* ^6 ^
- break;3 C1 T+ C; X% I. d/ [
- }
: Y$ |; N! c* g; ] - }
7 {: T# a3 H5 U1 \# D - }
5 }* U, I7 V0 r0 F - }
复制代码 5 ^. A, c2 }0 U
20.8 实验例程说明(IAR)
0 Z/ t3 B7 b; y+ J$ o- E, Z T( A& x配套例子:
, \! t0 B4 J/ H7 }3 \1 a# C* `8 z2 C: ~
V7-003_无源蜂鸣器: Z/ ^$ y- u3 ]/ } F- G
! u" H+ Q% t$ S& @9 [+ S1 {实验目的:
2 i% |, F2 ?" i6 O2 f
# [, C( O; _4 _. z' r' ~! Y学习无源蜂鸣器的控制实现。+ n8 X7 t% X+ L) z- w
0 r8 N: U& g4 y5 S实验内容:
+ y' K: ]: O2 J) e6 ?6 y. h) _) m9 b8 m
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。1 o0 U% G2 E* U: a3 P9 @. O0 p
2 E3 V& q9 m6 g+ p! ~实验操作:
- W" T0 B, [8 z) f/ ?
4 f& k$ [& P% p5 d/ FK1键按下,按键提示音(固定频率1.5KHz)。
7 K( H) R# V+ w `% F2 _K2键按下,急促鸣叫10次。
1 `* a; [2 _) P. F1 H7 wK3键按下,长鸣3次。- g( f- m' ? k& I0 f
上电后串口打印的信息:3 o9 l3 N+ F# P, f1 I
! R. n1 V$ B4 g0 n4 A# J3 e
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1
5 O' x7 g/ b+ Z! Z! Y8 D; t2 X o3 x; \' W3 l c1 U+ X
' a" }, D5 c" G; X" Q& m, H
2 D# t& C9 c# e3 v: _. ^- U程序设计:
6 |: c6 \/ `3 E! ~9 V2 H
4 x5 s) U2 A6 s) d) p 系统栈大小分配:
. J" U" `7 u! C! j3 B; t; b4 U7 T* E
# E; o, H0 }) Z) J5 e1 o5 H K# }* V3 p
2 Q0 ` x1 W6 j8 N9 G+ i RAM空间用的DTCM:
% f/ O( M, L3 d9 f, H6 h/ U4 U7 T* X8 U' i
/ c9 ~ K; X! T! W4 }9 x3 ~' M! a6 J
. v0 Y) u. X& I) A+ ~ a9 }" \ 硬件外设初始化: f; z( g7 D% g& W5 T I1 N% [) n1 Q3 c
6 r& A/ E# L+ u硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:6 C( p- h1 s+ u& Z# h8 G
, Y1 R0 c" A o2 o* z- /*
; X$ R6 @" G, q1 e% ]- W - *********************************************************************************************************% ]6 B3 P; f" T: R3 v7 j( U" \; A
- * 函 数 名: bsp_Init3 n c/ _% j, W' R- z
- * 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
" Z8 } ]7 H# V: j% o; w/ p5 A - * 形 参:无# M! s/ Y+ O0 M2 R
- * 返 回 值: 无 d) p4 z9 U. a
- *********************************************************************************************************
4 v1 C0 d* I) Z) W. }* k: ? - */
* U' d& }# ~$ F2 E- D - void bsp_Init(void). F/ M! t0 g) D& R1 q
- {
3 K# t, I. b! ^ - /* 配置MPU */
0 q' |" [' L3 F1 K+ b - MPU_Config();3 r) ?+ M! l) p& [2 Y- z/ `4 C' L9 \; E
-
8 |" r" K: I' m x/ M5 ?) d3 o& S - /* 使能L1 Cache */. |( a) g1 Q w& n; R8 d7 [! F
- CPU_CACHE_Enable();6 a9 x! A- @2 a0 H8 T1 d
- 2 _8 e- T" B, }4 a2 C
- /* / |4 P) |7 S0 g1 B/ Y
- STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:% B" }6 s3 E- u0 e
- - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。( F+ q' n2 _4 M9 S9 M
- - 设置NVIV优先级分组为4。
0 i, f! P5 ^- X) U0 C' W# j. s ? - */
& s: G) d d6 b1 g - HAL_Init();
; I' I3 }; R$ U+ ?& o/ D3 [$ k1 S - " X5 h- O- I5 C" g
- /* 8 B6 [/ X5 A( G
- 配置系统时钟到400MHz. p' M& B4 ]2 v6 ~: M, M [
- - 切换使用HSE。
2 G: _2 E0 Y+ e, I' M+ t - - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
. s: a! y6 s8 R - */+ _) c" Y1 W& V7 M% s
- SystemClock_Config();
8 P' F% j' g9 s& Y - ) t& q* Q2 n, L) h0 g, I
- /* 7 x3 P' g& a9 ^5 ]% X
- Event Recorder:
" ^ |/ }( y1 K: T* z0 } - - 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。! d" A; q% n$ K( i% A
- - 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% D/ ~1 k: W! h- _- y1 g7 `9 c
- */ 6 T9 V0 N; \8 k- n; B
- #if Enable_EventRecorder == 1
6 [0 n0 Q( g( ]2 h0 Y$ T - /* 初始化EventRecorder并开启 */$ R& J& E; O7 b8 E
- EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
, R) q' E# C! s4 c/ w - EventRecorderStart();
( Y q2 \( X# n, z7 A! g) k! S - #endif
5 {, c3 U3 P. S1 H8 G8 m - , z8 |' Y1 u" q+ a
- 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 */
' ]# z6 Q4 C4 ~# E - bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */. x1 A6 j z2 }/ N
- bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */
! X7 j+ e5 L8 k* ]) t4 P5 F - bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
! I3 V' K Y: L3 V# H; U0 m' a( W+ `! ? - bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ : Z6 a$ C9 ]% I* G0 y, _: M
- BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */8 t3 d5 E0 x8 D( ]* N: r
- }
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6 {! v) }0 r3 s+ U, Y6 p. A MPU配置和Cache配置:
. ~) W1 B1 J! P* u' s5 X* \" M3 x l+ E/ g" F l' M
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。
. p! Z( n6 l5 W8 Q) t! [; K( X' X( Y# Q: m- w$ s {
- /*
6 H7 x; A2 e: p& Q - *********************************************************************************************************
, |+ l) f* m1 T( A( l& S/ c - * 函 数 名: MPU_Config: D4 ]# C+ r# Z: V! T
- * 功能说明: 配置MPU( H# D9 E+ i& |! c2 k5 S! M+ Y7 d. F
- * 形 参: 无
& {2 _5 e5 h3 H0 ?6 [4 |! `+ n( j - * 返 回 值: 无8 |4 H% r, l8 } Z2 L3 B
- *********************************************************************************************************
5 ] a& L( z) q3 ]2 g. A - */$ B8 p1 c) M F$ X
- static void MPU_Config( void )
% J4 f6 d2 c- N - {
6 R8 G, c! w! `7 N - MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;/ o$ h7 x9 y: J5 e: O
) d7 r+ x& T& N2 O. o2 |0 U0 V- /* 禁止 MPU */% M% k1 _9 ^; V: r6 g
- HAL_MPU_Disable();: ~0 ^9 f* P# |1 N+ ?
% v5 L; |7 Q3 ~, F; d# l& A0 U, I! W- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
- `: E3 t- n% b/ h0 T. v+ s - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;# D6 T, C9 G7 D% g: s( C
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;+ h8 X" I1 B! |7 m) z
- MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;- G. u7 M- N+ J* A) M2 K
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;0 L; ?8 T" M+ W4 `% D9 w" g
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
/ I( T% p# F V f - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;6 c9 @0 d! f2 x- M
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;- U/ m9 N; M5 L+ R
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;. X8 N/ [' g* C5 |( {) G
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
5 v o0 k1 s0 y - MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
7 V/ P& q5 i! Z F" T- w - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
6 z2 @4 {) L; B# p) C& a& w% R - & ?, m. X# l' W q
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
5 f+ W' ]5 W0 D" D) A4 K - ' A( k7 y0 f q) X }
- 7 G8 _# W6 T/ M1 i3 z2 Q- F6 B8 p$ ?
- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */' {1 ]1 C: e' {6 q1 r0 s! g: a
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;" ^" Z$ r$ y+ W* B, _0 w$ u4 S
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
0 \% |8 }7 m0 {# Z - MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
! u8 ] n+ s+ J. `! z& } - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; d* x G; E* V! }
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
9 g# y B& A/ q - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; 8 O, W% z. m; g
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
. h: O; V: |. R, z: _# C - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1; s: u$ H5 V7 h1 K5 L, O8 A
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
# z" o$ [, `; S% f7 k - MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;+ J3 V7 q8 \0 E3 k z8 y& l
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;# M. f7 K/ C5 a. }
- + R5 Q4 ?& _3 [; L7 H) p
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);8 m" U @) N7 ]# l
5 Q% R2 Y3 ^3 Q. M" h- /*使能 MPU */( U3 C# O& O% v3 L
- HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);3 k* Y" F9 i: ?, M! p( @
- }/ l6 S o: Q, L) \' V I- z1 b0 s
- + i! E& V! Q. l
- /*" D9 \* f6 t6 p% c% T2 L0 r# ?
- *********************************************************************************************************
# H$ X, r0 W3 j2 r- { - * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable- |7 q0 ~8 _1 h0 w
- * 功能说明: 使能L1 Cache8 i7 |5 \3 q3 d
- * 形 参: 无6 Z* G) V1 C, ^& i* n: \
- * 返 回 值: 无8 c% I: p/ E4 h0 V1 R
- *********************************************************************************************************% T9 x4 l$ O/ S K$ T
- */( R: M# \. g$ q$ \/ ~6 c3 J
- static void CPU_CACHE_Enable(void). P3 t( V% W% c: _" d: q
- {4 a/ ~) H/ C% x5 j* h
- /* 使能 I-Cache */
2 O; _% O; @0 T1 Q5 J; M* v - SCB_EnableICache();
8 u8 ?2 Y7 r. P {$ S3 B; Y$ { - ( Z! S; w3 x5 x$ X
- /* 使能 D-Cache */
$ G6 J$ {' g D7 R& [# |# t - SCB_EnableDCache();8 |! s* E9 i6 z7 F5 i% A5 z
- }
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. `8 P/ e$ v. o* R7 t2 r. y) u 每10ms调用一次蜂鸣器处理:4 d& C* s1 u$ v" k; X
J& |. W% E8 ^$ N) @% j
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 f. m6 h. m1 `3 J( q+ p7 l. W" i4 \" ~, A
- /*: \) V5 ?; V! a1 {3 M
- *********************************************************************************************************
: p% @- A) w. |* ]' r" k1 U - * 函 数 名: bsp_RunPer10ms
1 a0 n* |$ A# h3 Z; 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" o" @/ _ G" {, O$ e: T0 T% T" b
- * 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。
% w' z7 m6 ]: O* W+ E' y - * 形 参: 无
8 l: s3 k4 c0 c6 V& A - * 返 回 值: 无
3 O0 i) u" ]+ I5 n- e - *********************************************************************************************************: l1 I$ P5 K( P+ t
- */
: p, k* \: t/ P' w$ k - void bsp_RunPer10ms(void)6 z7 x+ [* U9 s! F
- {
" K5 [1 q0 ^9 v0 Z - bsp_KeyScan10ms();
' ^4 `. s: d5 h+ D X% X, J0 n - BEEP_Pro();
) V5 C! {5 k; B3 Y# r! P" m6 W - }
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( Y8 S1 i6 N6 a" q5 L 主功能:5 W' W0 c& W; r* r* i$ G" y; t8 B
d6 [2 _' ^$ X- u9 C: \主功能的实现主要分为两部分:
& v! c% q; n1 d0 P5 e6 g" j* ?3 Q" ^+ y' ]- H7 ^5 u
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
6 s/ K: w% o) {1 r6 E1 ] 通过按键做蜂鸣器演示。
9 i* H, h; s+ d8 a4 E8 P- /*% N" R2 R% v3 O" Q3 ?: k' _
- *********************************************************************************************************& ?* j2 n4 t" I8 E8 ?
- * 函 数 名: main6 u$ V# C7 N; f) v+ c& M& [
- * 功能说明: c程序入口# s+ D- W1 w. u: @ d& s
- * 形 参: 无
' o3 t7 R) N# l6 w - * 返 回 值: 错误代码(无需处理), S& r% \: @0 A( R) n: s
- *********************************************************************************************************5 m7 w' w- q- H4 ^2 ]3 t2 K1 i
- */
- Q& U4 v1 Z1 Y( [7 o" C0 u6 }1 y% c - int main(void)/ @ a! ?4 G& [7 }
- {
- o+ c7 i! |& M - uint8_t ucKeyCode;
# k% c4 B* {. `7 c" k4 t9 B1 ] - uint32_t freq = 1500;" u' t5 W# q! t3 O% S8 S3 n
- 0 [- k- G% z2 \* d; a& I0 m, P
- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
/ ^; X D9 K7 W3 ]( X& ~ - - u: ^+ |/ y0 l% w# ], B+ w& r
- PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
) k2 h) h7 t2 ~# H$ ?; ]' C - PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
( g6 t1 }& z5 w0 ^7 P; @4 G
# [7 }0 n: X! r1 J1 i! W$ \- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
$ g8 e; V% S" `) @9 C - $ Y6 U8 h9 d+ Z
- printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);
1 T$ R# }$ ~7 X2 F5 |2 s/ E - # m C2 F; K' ~
- /* 主程序大循环 */5 ?" L0 f' _+ J) q3 `
- while (1)
8 ?, c9 J+ n# N5 T I: J3 Y - {- t- h2 b$ a* }( l
- bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数,在 bsp.c */4 S- n. G# o, Y
-
+ n7 z2 Y5 F" o- a o" h9 ^ - /* 判断定时器超时时间 */( ]( R: A$ d4 W0 B
- if (bsp_CheckTimer(0))
2 j; A- l: Y+ V5 E+ x9 o2 m) I - {
! e/ @, j2 K/ e1 d5 Y3 ~& ~2 V - /* 每隔100ms 进来一次 */ ( y: A$ |0 O+ h( K7 V' z
- bsp_LedToggle(2);
9 B$ T( b- G0 g& X" T$ e# b - }% A4 x# E: h- t2 e. Y, v2 a# {$ e
-
C6 Y# f" R6 r, N# Y - /* 处理按键事件 */$ K9 w5 \7 O. j5 Q1 W7 M
- ucKeyCode = bsp_GetKey();
( z6 u% @# f& U& f - if (ucKeyCode > 0)' Z- E; {5 S1 @
- {) z1 h7 e2 ]( C8 r2 M
- /* 有键按下 */
; O# X/ _# {& @2 A - switch (ucKeyCode)
5 x) k2 c8 B K8 m3 F7 X! f9 j9 R - {
: R4 A3 N5 }7 ^& m! X" w4 X - case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下,提示音 */$ i7 B# J" N7 h
- BEEP_KeyTone();$ w+ t6 R2 P+ b: p# O
- printf("1按键按下,提示音(固定频率1.5KHz)\r\n");
! K+ E& Y8 \& H- A& a& B - break;
! m7 l9 n4 H) [! ] - 8 l* q& b8 C `6 W. Z
- case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下,急促鸣叫10次*/
2 T5 _4 {4 A% ~4 H* F - BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms,停止50ms,10次*/
; l+ J' i0 C: d7 j - printf("K2按键按下,急促鸣叫10次\r\n"); 9 a' l; q2 y: e! _0 t# m
- break;
; }: H" H2 L0 i7 A2 @/ ~7 l; u - , ^ W, b; o# w
- case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下,长鸣3次*/$ F, A9 C8 O2 M) T+ r/ K7 \& v* ]
- BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms,停止500ms,3次*/' Z; e% [% p( I- h
- printf("K3按键按下,长鸣3次\r\n");; x# P4 }& C) C' S4 u$ D
- break; / s5 Y' f! G$ l: C% }$ W. ~$ h
- 1 |- p6 c, X0 c# s
- default:
) o# P+ x5 p; d - break;2 e+ K5 ^5 a/ |. x- b' L
- }' p) j) g6 x8 p% R& B1 x8 U
- }2 e, l, S5 S8 E/ F; t- r$ e
- }
2 O+ P' \/ i; m/ B& O9 h - }
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7 L4 p$ {# Z. q4 U20.9 总结
) G5 L5 Q& i- ?: {5 A) ^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。
' Q1 N8 u& F) _+ G5 Z* r" a
( V. V1 ]# y Q4 X0 d$ b2 x; ]
2 X# T: N; c6 C. t9 [5 x
3 s: p0 L" _/ ^7 z- W3 Q |