20.1 初学者重要提示
/ R( |( y4 Y3 u 学习本章节前,务必保证已经学习了第13,14和15章。
3 |1 X+ X& S' G# U) i: j+ h6 o 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。
# z9 ]1 ?" D6 B3 \ 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。
$ O8 t4 _1 O8 T: i0 _4 s5 e* G7 Y 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。
, I# x2 T. d7 V+ o+ G6 g. `5 Z20.2 蜂鸣器硬件设计
% y+ l ] K0 W+ k蜂鸣器的硬件设计如下:( W2 G: @6 ~" b, ?: n
/ `8 L+ g4 J1 n5 W1 G1 [1 s' @) a6 [, {8 `: f! \% Y
4 n$ C9 O# U# ~6 ]: `
通过这个硬件设计,有如下两点需要学习:
5 P* w7 L7 O( u2 g+ d* U1 Y( Q3 C4 U/ a5 J4 w$ k) ` u
20.2.1 蜂鸣器分类1 C5 l. [& a0 \& H4 Y3 u
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。
/ C$ A, z% E* n& b! r/ F# W
2 J2 I9 Y! F7 J1 m+ U20.2.2 硬件设计% z" E% E" k+ a, B' b+ a% B
关于硬件驱动,这里主要有三点需要大家认识到:1 A" M7 P6 s5 [3 \
. [& z0 L8 q7 w2 L
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。2 Y7 A% q/ M, h- R
电阻R70起到限流的作用。- v$ G* }) p- ~6 q
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。3 _8 I4 k! v T8 A t5 b
& n% B1 B2 `7 x6 ~1 R20.3 蜂鸣器软件驱动设计; r1 y2 V8 h2 i/ 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。
/ F8 @% x1 U! W9 i
; ~ C* [0 A1 Q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。
* k% w* d/ V: N# ^2 k+ v9 _: l) Z. x0 P0 ?
20.4 蜂鸣器板级支持包(bsp_beep.c)" a& s& o; I0 S" F' @2 s- f6 k
蜂鸣器驱动文件bsp_beep.c主要实现了如下几个API:
5 h+ i/ v: g' Y; j u) H; ?
/ t0 U( f8 k+ f" L1 r/ g BEEP_InitHard; o" c$ ?0 E4 W# \( N
BEEP_Start/ c1 ?1 B, I& R, U( e
BEEP_Stop
8 a7 f' P. l8 G& S4 H6 Q BEEP_Pause
/ J6 S2 q3 E+ o8 W$ N BEEP_Resume
4 i. e4 e2 v. s6 f BEEP_KeyTone
9 ]+ h$ x- }6 n* l BEEP_Pro
& a' E* j) i% J; p, ?& e1 k( w; _' s$ M
* U) f$ D. G3 v0 I8 h" t这里我们重点讲解函数BEEP_InitHard、BEEP_Sart和BEEP_Pro。
- v6 Y6 X Q. a& |7 K, F7 x0 Q* n2 y) T& H+ J
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 */
4 q9 j6 ^# v/ Y! b9 L% S. K' j+ m) k0 L9 ]& y( U/ q
20.4.1 宏定义设置
* o E: G# E; p3 X& W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。6 z, r0 n* b* R6 m* B
% O: k/ 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 */$ x* n+ Z q# s0 x' }9 i7 s4 z
- 5 z" w$ c2 j2 T" c* |
- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */
$ z J c' y" O; l - % e9 x5 ?0 t; O6 m& I
- /* PA8 */
6 O8 s, p( z7 u% |3 r. W8 m8 I - #define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA
+ \! l+ Q0 U; @' S% P2 x - #define GPIO_PORT_BEEP GPIOA
: a, v; M4 L2 s - #define GPIO_PIN_BEEP GPIO_Pin_8
' a9 x2 A% U$ f& K$ U
: [ X# j0 ~% {" _1 V- #define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */
; \+ o( O! s s0 B: n0 A* } - #define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */. s3 l9 S) w/ j2 u; m" a2 o {$ O! e8 G
- #else /* 无源蜂鸣器 *// W0 M% L1 g2 ~4 \" T" \3 G V
- /* PA8 ---> TIM1_CH1 */
+ t l" r$ j5 Y
( G9 ~) {* |) @$ n! r- /* 1500表示频率1.5KHz,5000表示50.00%的占空比 */9 T' Z& u$ ^' d
- #define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 5000);
# J$ A% t1 ?4 H% T
' M2 ^: ?% }3 S1 i$ Q3 W8 ]% |+ ?- /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */. x" |2 v& H3 o7 d$ A* ]! K; C
- #define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_Pin_8, TIM1, 1, 1500, 0);
( F+ R) H" W( Q `. p - #endif
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% s- d* o4 X0 ?% Y9 |3 @ 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。; Q! y& ^% B& r& _$ R
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。; z' Q) M- h, u- E( k
20.4.2 蜂鸣器结构体变量
9 C8 f* {$ N2 ]- y0 ?3 L为了方便蜂鸣器的控制,专门封装了一个结构体变量:# ^# R* u; H! J$ Y& W4 S7 `
2 A8 y$ }/ k4 |; Z" l* B- typedef struct _BEEP_T
( f: g, n0 t6 x) t @ - {
! l. F% q# }) N- ~ - uint8_t ucEnalbe;
' y7 Y& h t$ o: S$ G - uint8_t ucState;6 K4 w# q+ y2 G2 d9 e0 }0 ]
- uint16_t usBeepTime;% p4 y3 z. ]: M( D! D9 L" j! L3 P
- uint16_t usStopTime;
3 L1 S9 }; u9 O2 J0 p - uint16_t usCycle;
% n4 S [9 t9 G4 j' a* F - uint16_t usCount;# l# K4 o+ \1 e' [* y! i$ Q
- uint16_t usCycleCount;
x3 \( ~6 P* b; c' Q - uint8_t ucMute; 6 A1 Y4 a" N: @; G; B" S
- }BEEP_T;
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5 s1 J) w! n/ a 成员ucEnalbe:用于使能或者禁止蜂鸣器。
) u8 C% Z7 @$ ~; e- y 成员ucState:状态变量,用于蜂鸣器鸣叫和停止的区分。
1 V* ]& F% r. m" Y 成员usBeepTime:鸣叫时间,单位10ms。( z% z+ v& V" c* u) M _' R x
成员usStopTime:停止鸣叫时间,单位10ms。
4 Z% {; H) M* ]9 i) @! p1 \ 成员usCycle:鸣叫和停止的循环次数。
9 ` w) I0 Z# Z7 b 成员usCount:用于鸣叫和停止时的计数。
$ f. K: z1 h/ ^8 N+ z 成员usCycleCount:用于循环次数计数。
9 L1 j" f0 N/ g. Q 成员ucMute:用于静音。0 C" u" X2 h8 M" \) |: S; T
20.4.3 函数BEEP_InitHard- F: p# C2 c, u6 y6 d% }
函数原型:
- t/ ^! }) ?' p0 i) Y' r( v5 \, v: u
( @# H; j: D( Y8 s- /*
; W3 N! T! D |! c h - *********************************************************************************************************1 ^8 p" s( U) x2 _
- * 函 数 名: BEEP_InitHard
$ E$ ] A! \- e - * 功能说明: 初始化蜂鸣器硬件( R; O' W% ]2 P" [
- * 形 参: 无
/ e4 |; T0 ~; k8 c; {+ q - * 返 回 值: 无0 l) Q2 B7 @0 d0 ^8 w, U! j
- *********************************************************************************************************$ [4 Q9 D* m( Y* t# f
- */6 N* ]( c& J& [1 [3 G. R
- void BEEP_InitHard(void)
, e/ M& H( M# c - {2 ]1 s6 T! v3 j
- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */
7 T; B1 Z1 ^, T* l8 w% u% C# ~. U - GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;8 j) j' L; U, C# K3 s1 x4 ]9 ]5 J! D
- 8 D' |) F J# V8 K8 k
- /* 打开GPIOF的时钟 */2 k$ R# c# Q" }8 s. v# J
- RCC_AHB1PeriphClockCmd(GPIO_RCC_BEEP, ENABLE);
, i# n8 z& k" F/ U* p" O, |6 Q/ h8 z - - A+ }, \' T6 W
- BEEP_DISABLE();' O# _' F' j) E8 H0 j
% G E. m0 E5 Q7 C, h( i- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; /* 设为输出口 */
% f" m T$ Z6 T9 A$ e: x3 P - GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; /* 设为推挽模式 */1 H0 O j/ z2 {5 T5 _3 V
- GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; /* 上下拉电阻不使能 */
/ `+ M' \. D+ ~( X; w - GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /* IO口最大速度 */4 L) Z9 B) y6 N3 f& D
- 5 L6 J4 z& L' D3 d& |- N
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_PIN_BEEP;# I, o, y y. t. T: T- l- f
- GPIO_Init(GPIO_PORT_BEEP, &GPIO_InitStructure);; p" f; x- U; v) ^
- #endif
. r( M/ ~9 o o( y5 f+ E3 B -
. N: X1 E+ V3 V/ @# r - g_tBeep.ucMute = 0; /* 关闭静音 */. U2 F/ m% Z: y' d6 B6 m
- }
复制代码 3 f4 M/ S7 I# N2 v" |
函数描述:
2 Z- |6 o& X: F7 Z# c7 T q& J. c+ H: {6 z% p4 G+ Q; ~2 d8 h
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。
# a+ k* x7 P( b- ?
$ T6 W6 h4 ^8 G; b) E6 e使用举例:
, x3 V: C; m6 c! _+ s
) S0 ~/ s1 E1 E( m. p* T/ H" 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。2 N6 ?4 `* U3 J' u& |
1 Y" N8 R b: j/ O/ m
20.4.4 函数BEEP_Start
& b+ l$ r4 N m" ^( \9 S函数原型:% o$ \; [7 I; f4 @3 _( e8 m8 [2 `
. x- O/ ^! B9 v% H6 U2 x
- /** i$ M6 k. I9 z& {; C4 A+ o. i
- *********************************************************************************************************8 `5 D; S p# s$ K9 u7 E- F; Q) t
- * 函 数 名: BEEP_Start/ o9 i) C2 Z5 B! b; b5 x6 C* v' l% N
- * 功能说明: 启动蜂鸣音。
2 t( x% g* v* G6 G% ^+ o: N% G' } - * 形 参: _usBeepTime : 蜂鸣时间,单位10ms; 0 表示不鸣叫+ t2 j( X2 [1 @, k) o2 Z
- * _usStopTime : 停止时间,单位10ms; 0 表示持续鸣叫
8 C X. z$ o' `+ H/ I2 v5 | - * _usCycle : 鸣叫次数, 0 表示持续鸣叫1 m/ ~. \. E; c3 W! n7 x. m1 f, w
- * 返 回 值: 无
2 Z9 ~! F& o* V) |: _: K- R - *********************************************************************************************************
/ r3 g+ Y# E! j" B - */" R( X# P8 }/ M# H
- void BEEP_Start(uint16_t _usBeepTime, uint16_t _usStopTime, uint16_t _usCycle)
6 w' W+ U4 i% h - {
0 u& R& Z/ E3 I' C - if (_usBeepTime == 0 || g_tBeep.ucMute == 1)) H4 T* `8 t3 N; C
- {
; E3 `* j8 N' f3 G - return;2 n" c( E, @6 ] X3 o
- }
- i, }& r2 f! R
% Z* z- z' B! J; }. w& h/ t- g_tBeep.usBeepTime = _usBeepTime;
& X0 X$ n' P% k7 f9 u5 g ^1 h7 X - g_tBeep.usStopTime = _usStopTime;( n( B6 o$ {3 h5 _! w3 Y) i
- g_tBeep.usCycle = _usCycle;
! B5 j8 i$ S" L) @- V - g_tBeep.usCount = 0;' o6 D# c4 l% h% E) e' v6 Z: x
- g_tBeep.usCycleCount = 0;
' t) ?- f4 { L5 ^* Z3 O. { - g_tBeep.ucState = 0;& o8 Q, A. |: {" L' M5 z
- g_tBeep.ucEnalbe = 1; /* 设置完全局参数后再使能发声标志 */
- u9 ?- ]) M# R5 J - * G; p# C. Y% U" t) O: J2 f$ ]. W
- BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */! t7 n; u( u6 U! L) l5 B+ r
- }
复制代码
% s. r1 l2 R% m2 x- x' ~' Y函数描述:
b0 h3 U* S% O2 T$ n) p$ @. K7 g( U0 w7 l) x1 u
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。
% s3 ]0 C3 i }5 b' S
% t; {! ^7 ?% @( b4 h" X" X函数参数:& K- {$ Q! R9 x3 u
# h7 m; y0 v& I* x! A 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。
, h$ {7 w0 {) }" b 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。3 l4 B, c B) M
第3个参数_ _usCycle用于鸣叫次数,配置为0 表示持续鸣叫。
# g1 f" Q5 p0 y: ~2 H/ A使用举例:
/ |1 ]& ~* e1 w. s4 Y2 Q8 X& ^* v G5 l$ Q* R S; h* T$ ]
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);
' I5 ~& ^; J0 b/ U- w5 I( H
# [- N* _ A; [- g* d20.4.5 函数BEEP_Pro/ g% Q/ Z8 @' U4 c
函数原型:; k8 G. t/ ]; j: H6 m" y: U
2 J4 C0 d; Z P' K$ x4 u
- /*
& ?+ T# P3 P# P! H: L - *********************************************************************************************************- n1 b4 e- q& H" H' `9 V3 ~
- * 函 数 名: BEEP_Pro
) P2 S1 O; B5 z9 w- D, @/ u$ m - * 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。* F4 v) l M9 j$ R q) u
- * 形 参: 无! b4 F% a, g1 F8 e x1 L L
- * 返 回 值: 无
" ~ \3 @: M9 J0 s - *********************************************************************************************************
4 Y5 a$ a% X+ X - */0 Y$ m: Z' H9 }; l8 o+ q! v' ~/ c
- void BEEP_Pro(void)
: d/ @1 A. s9 ^8 H% U9 ]" Q - {' ?1 C/ r Q$ U0 I& t
- if ((g_tBeep.ucEnalbe == 0) || (g_tBeep.usStopTime == 0) || (g_tBeep.ucMute == 1))
: A, F9 G4 `; J S, x - {4 ? ^5 n7 W( m4 S/ s
- return; [9 \; O' V2 Q
- }9 S+ i& \( f5 A" y0 ^0 \
+ q: r. T8 _# Z* u& o3 @- if (g_tBeep.ucState == 0)
# L: S5 l- _4 v6 C: n5 l$ g - {
- B2 ~4 g2 o q: M - if (g_tBeep.usStopTime > 0) /* 间断发声 */+ Q$ t. \/ ]4 O% _) }
- {
; S0 d5 B1 I, e) D x - if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usBeepTime)5 b( _; M; O( `3 w
- {) E3 u! ^! E. z2 U+ @4 s3 h2 M3 h4 ^
- BEEP_DISABLE(); /* 停止发声 */0 o- n% p. z8 Y) I* j- y7 d2 ?$ x
- g_tBeep.usCount = 0;6 P1 P! z: S4 |; n2 E- o4 m6 M# B
- g_tBeep.ucState = 1;
( j- ^; B! L$ @ - }! C' O% {. G( Z. k7 j
- }( g! e- m7 ~4 [3 p' p5 ^
- else ~) C) _& T' X+ W7 o# t" o
- {" J2 n! }, G3 \* w" V" j% t1 x
- ; /* 不做任何处理,连续发声 */
: A6 Z4 W" s# Y. Z ~0 j, b - }2 J- ?2 m! n) A0 g
- }
9 v* V8 }% F3 ?' d - else if (g_tBeep.ucState == 1)# K! b* y2 `6 k) y- @& [
- {
: U: J, }/ g' c! t5 J& x8 K" } - if (++g_tBeep.usCount >= g_tBeep.usStopTime)$ @0 h5 N/ k) C5 r) c$ R
- {
/ U8 V. v; G3 ?, \7 w - /* 连续发声时,直到调用stop停止为止 */- v X, n' s3 ^5 K* b
- if (g_tBeep.usCycle > 0)
* D: ^7 F% B( S - {: f0 [ K; r, A5 r! T
- if (++g_tBeep.usCycleCount >= g_tBeep.usCycle)2 d6 f4 Q) T( q
- {) o: L/ M- m, C7 ~9 I; Y
- /* 循环次数到,停止发声 */) ~; @+ Q1 P; |2 f9 J# [! o
- g_tBeep.ucEnalbe = 0;
/ E* P' z! L, @. F6 j: W; ~ o - }
8 l; q4 J; X& Z2 i6 V3 }
, H# ^+ W: F0 u: e- if (g_tBeep.ucEnalbe == 0)% i& t8 q t" r# C2 i9 f
- {2 e# J' m' i4 R, r+ i
- g_tBeep.usStopTime = 0;
+ C# G3 c# B2 a - return;. N& ~' g+ A9 j& ]$ u
- }
1 o2 o, z$ x h/ E' A - }
2 ^2 Z0 Z2 f6 _* X3 V
# Y+ X0 g: W. e& _7 i- g_tBeep.usCount = 0;/ p' K: @$ a! u6 |& P6 p
- g_tBeep.ucState = 0;
2 a! t7 m3 G' _; @' H - $ T$ i2 c6 { i2 E! J+ P7 |
- BEEP_ENABLE(); /* 开始发声 */
$ ]1 H" M' i1 U9 |/ |& k7 z" g3 Z - }
- r# S, E5 k# Z! b0 K - }
% M4 z/ @2 F$ k1 r( k; [! k0 a" f - }
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8 m; d8 N0 N1 V8 w/ g函数描述:
7 p7 z' h! x) f* I Y% A! t
, h( w- U/ ~- R4 ~$ ^) b2 h6 N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。# J& G- m( C8 e4 j. N
0 T7 [, o# }) c使用举例:
( r& `/ x; H: x/ O/ d& v3 a/ q6 Z: ^ [7 a7 }* @# L
调用此函数前,务必优先调用函数BEEP_InitHard进行初始化。
4 N1 P4 ^( A ?8 [
. g& S% |0 U+ t" O E另外,此函数需要周期性调用,每10ms调用一次。! A6 U2 _" E/ x1 ~, s
- k t$ B& u/ F5 P$ F) p 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。5 k+ h2 f) B6 u# j: U1 k0 ]1 x
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。( K: C5 \$ A! l5 F
/ m% e5 O# q( p. l$ }' C4 h
20.5 蜂鸣器驱动移植和使用( l9 \; ~% E. P+ ~
按键移植步骤如下:/ a3 }4 ^( V- A9 a; ~2 j4 n
2 M4 _9 f5 a6 y# y' E _4 T3 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。
/ t( c+ w4 j: }5 `# ~' ^2 r, K$ i$ u& {* n
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
$ e: Z3 I* b3 E8 F* C! W8 Q$ g7 w* m) z! s0 S. K5 @" E- L W
- #ifdef BEEP_HAVE_POWER /* 有源蜂鸣器 */; V4 t2 l& I: I/ |4 a
- 1 F9 c9 \4 |% k; c) L- O; M# W8 T
- /* PA8 */
5 Q8 [0 d3 o3 o1 D, Y - #define GPIO_RCC_BEEP RCC_AHB1Periph_GPIOA( `% ], q, g, F- r" Z' R) J
- #define GPIO_PORT_BEEP GPIOA
6 W: B* {8 A# Z/ V - #define GPIO_PIN_BEEP GPIO_PIN_80 O: |& X. @$ e2 _9 g
* I I- L5 O3 v0 y- #define BEEP_ENABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRL = GPIO_PIN_BEEP /* 使能蜂鸣器鸣叫 */
1 L# D/ f9 Y( r4 { - #define BEEP_DISABLE() GPIO_PORT_BEEP->BSRRH = GPIO_PIN_BEEP /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */ V4 U$ Y, w! x9 a @
- #else /* 无源蜂鸣器 */
$ }+ _" q8 t2 z. Y) h - /* PA0 ---> TIM5_CH1 */ S4 O9 N7 N5 f) x. h* W4 _
+ y/ ^) Q5 {5 }8 W# f- /* 1500表示频率1.5KHz,5000表示50.00%的占空比 */
( d+ m8 D8 Q5 Q* b% f! W" G. ^ - #define BEEP_ENABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 5000);0 _! ]7 t# w" A$ `
w! N9 g+ R" C2 v" p& d% v- /* 禁止蜂鸣器鸣叫 */
1 n: l# H: g6 W2 [9 a- b) q - #define BEEP_DISABLE() bsp_SetTIMOutPWM(GPIOA, GPIO_PIN_0, TIM5, 1, 1500, 0);
( O7 d r6 l% a7 C) Q- [1 f: E" r - #endif
复制代码
! q$ t- ~ C+ a! L( ] 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。
w. a5 |6 j' G/ }) W2 ~: @
9 u$ U5 o c9 a6 a1 x 第4步,应用方法看本章节配套例子即可。) J0 s/ L# [. |' O9 w3 R( l
7 I! _4 g" d; X( i; g( ^7 [- ~
特别注意,别忘了每10ms调用一次按键检测函数BEEP_Pro()。% |& c4 `/ A0 i% c- t4 W4 \
" x1 I5 G+ I- g) [" R9 ^ D20.6 实验例程设计框架3 \7 t2 |! L3 _/ A
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:
4 O7 L4 N# a- V# \! d2 m) i
& J* h/ u) l2 N* Y0 ^$ X5 V& M1 ~+ G6 G
. Z' {6 i c' n/ ~
1、 第1阶段,上电启动阶段:) T* ?/ B( @- X6 c3 E. W
' g( g3 u4 z8 Z" D
这部分在第14章进行了详细说明。( Q7 h5 f) [; g( I
; u7 u2 B, \) x* l/ s9 E8 E/ a
2、 第2阶段,进入main函数:) ~0 N( C2 G# i/ A! z" }& t
: V0 v- O/ H9 y2 }, |9 G! }8 C 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。
, }% x+ _. `; q1 a 第2部分,应用程序设计部分,实现了一个蜂鸣器应用。
" W% O x+ c0 ]6 F0 \" U$ H7 _. r 第3部分,蜂鸣器程序每10ms在滴答定时中断执行一次。
" A* J: D$ f5 @' m
, h4 B9 `6 d( Z3 ?" o, p20.7 实验例程说明(MDK)
6 K- u0 \ f/ j配套例子:
' [2 S6 e y- V5 S0 @2 i* w" [' F+ \
V7-003_无源蜂鸣器0 t" Q: p6 G) z
. l$ o1 \& y* U
实验目的:0 y$ c# n, w3 j5 |1 g# T6 ~7 k
/ X' Q. O2 U2 ~* l学习无源蜂鸣器的控制实现。
% [) K: g' G! I: W
2 n V: S! L/ o' `9 R6 B实验内容:
: j0 l4 i, y& y# p, r9 B$ \. m K4 ^# c z2 r0 v' M
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。& i+ \1 s* [( s5 k# `, t
: U/ r( b4 p6 o
实验操作:
9 G& \4 A- _5 a
9 k! H: I+ [* p& k6 Y9 JK1键按下,按键提示音(固定频率1.5KHz)。
% L3 P0 ?$ ~, I- CK2键按下,急促鸣叫10次。
( C- i4 y* w; J) ~- @1 SK3键按下,长鸣3次。
: _$ x: ~* y9 H8 m# U# j上电后串口打印的信息: g+ t5 Q6 L9 `: v. x+ Y; z" Y. L
' A) B. U$ B6 D! v
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1
7 @; C B) k. u9 F
! D& @9 H) t( y9 j& j% ~5 E% s4 L5 L- u; m
1 c1 @* z2 U I3 x+ g; R( K1 k
程序设计:
+ R) C# r3 B$ _1 o5 j: w# q9 z) G# l
系统栈大小分配:
# x, ^+ L7 @2 H1 c* H& h/ {$ `* p# j
& E" G }8 S7 ~ l' b3 F' r# i
- j: e# u( Z" v% c0 c RAM空间用的DTCM:6 b4 I# G; D2 p# H
* a' w% X0 M( k; x! U7 n' s
" a& e( ]# D* `- v8 c( {, Q& r3 F% ^; ^% r; ~ P
硬件外设初始化8 I0 U, p+ I0 f2 C7 G6 D- z# \
7 Z9 |, t6 ?3 ]
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:0 N! ]* \" G" w6 H! c9 O5 n
, O. N6 ~+ [3 ~0 N, e/ F- /*
! T. t: ^' q: m1 W, C3 k! { V - *********************************************************************************************************' ]5 g" { b- n
- * 函 数 名: bsp_Init9 v0 U# X% Q! v: `8 W
- * 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 r) d2 ^8 f! `: [- {5 Q
- * 形 参:无; }3 K) J& ^/ R/ |. H6 r
- * 返 回 值: 无
1 t6 C$ A1 a$ ], v1 W - *********************************************************************************************************1 h) p1 Y5 J2 K5 _/ [# q% V
- */6 D, F6 H* S6 y( Y! Q6 `; `
- void bsp_Init(void)
) O7 e/ C: R+ H; Z3 }5 a5 n, V2 n3 \ - { C% ]9 {. A: [) m" e
- /* 配置MPU */$ }$ r8 m% X K+ J9 I7 e6 l# l: g
- MPU_Config();
& r d9 ?5 G: P* C( v, B - - h# R+ _- E/ G, t1 v6 A* A! C+ v
- /* 使能L1 Cache */- y' S) X! H$ Y1 c: s k2 J
- CPU_CACHE_Enable();
8 }, D) W/ I3 ~3 h& P2 |. \$ k7 V
8 S" P) n; D/ |6 _* P) C" F- /*
, |+ {5 Y6 S" k, a - STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:1 h9 ]7 R1 G! m( M% C
- - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。( @% W7 u' y! P- x6 l. D4 Q7 m C
- - 设置NVIV优先级分组为4。
5 U: k) J" c: w: I - */2 }) C5 T0 J& ~6 M, V6 w
- HAL_Init();( A6 D9 G$ l- v: X& L
- + b6 D" L; g6 V, H/ Y+ k& ^
- /*
% `+ Y. J3 C( I5 O* s2 ]. C - 配置系统时钟到400MHz2 _3 P P) n6 M' X& E$ t0 c% @) _
- - 切换使用HSE。
! ]! n* H9 ?3 O: r - - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。 Q' q; s; g$ E5 J6 L- c6 i: N
- */ ]! B$ I; R6 x$ z- ], N8 Z+ B
- SystemClock_Config();
4 }) _9 M/ S+ x! J4 g7 b; ~6 Q9 g
: M6 e, v3 L/ D! g. @/ {5 K( A- /* + T+ \: g w* s7 u, J {
- Event Recorder:
& c# {& k* N! [. T. e' w# 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。
v' K1 g; U5 _) |( J8 X - - 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
" K2 s4 c+ a: A$ d# s* ` - */ : n! _8 Y9 M/ m% L% t b
- #if Enable_EventRecorder == 1
' p7 K6 d$ W, [6 } - /* 初始化EventRecorder并开启 */2 f+ t4 c# w* w" J* g, a( g
- EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);$ s8 ?" j3 e, P5 O3 l1 D" p
- EventRecorderStart();
- B* O+ E# |3 @, G8 M& g0 q4 R - #endif
+ y& O' @( f0 C: h4 \& I+ j$ P - + i) Q8 J: K$ Q) e" M
- 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 */
* t. n0 O! A7 d# J - bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */; I7 v/ s: f* Y; y" }
- bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */2 @ Z4 a1 \! c9 I: U
- bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
0 y6 y* v/ \8 y' g - bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
1 R, J# g/ t# D0 Y2 T3 ` - BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */. x+ o5 N$ T X. _8 j
- }
复制代码 $ i6 \) d8 O) U( f% E
MPU配置和Cache配置:
/ R3 V+ I8 L1 R
5 J! g3 M- J4 `- p/ L, S$ 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。
) H+ T( |( f& k4 J; C# m3 Q' S8 Q! d8 }4 D& w
- /*
$ e; h# z4 {/ r/ L) l6 d - *********************************************************************************************************2 j, \$ Y# D8 b7 G9 p
- * 函 数 名: MPU_Config2 t4 M) T' `% [+ l' J( _
- * 功能说明: 配置MPU5 N/ S1 E# M+ m# J
- * 形 参: 无& g" O: H8 E% k; j
- * 返 回 值: 无
1 j7 E/ b4 v: k4 E8 c, o9 C - *********************************************************************************************************
* B0 S$ Y7 j$ \% O4 \! V o - */+ \* _) j" p5 ], Y1 Y6 p! n
- static void MPU_Config( void )
+ O- m( t) L% B- a - {
& e2 t6 o8 n& i/ M& \; L& A - MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
: b+ L( E3 p$ }2 a) f/ z/ b - 2 h' @. A0 Q& z/ d7 K1 H
- /* 禁止 MPU */
0 M9 @' C3 t, k: i* C q - HAL_MPU_Disable();
/ [ N: v, U+ u - 0 A2 |) E4 \! t% O
- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */. F, W( M2 Y' F* e) ]' M. F
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
+ X, N: O0 A9 L - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
( X! E3 m( R: c. ~: g6 C - MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
. d7 \+ s6 \- b* p - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
3 u5 Z4 X; k1 {% s% N) o - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;5 r7 D1 g( V% _* _, Q: L
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
" s) P: F3 } h# V# I9 ]* M: M% k - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
; u. u* `: L t - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
6 m# }9 \/ j. ~* ~: P- ^9 y - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
) r( k; O, B0 K1 i- d: v- D - MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
( b. N6 Z7 O, L" |/ ?# T - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;% u. V& y% n1 o( ?* P( v l
" U/ c z2 ^4 R# \4 O1 R1 q- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);. d( t- b2 T/ J& J
-
4 _: k6 {7 ]! x; e - 5 A, a% {5 N- }7 ~
- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
b, r3 j; X3 y4 l6 o2 | - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;3 T) g8 N6 c% }( C8 j% H4 J8 H
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;, U8 J) V i* r+ K9 j
- MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
2 I/ N8 J. |/ A) f7 e0 I* a - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;. a+ n, x0 o- ]. e* }. K( O/ p& r( H
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;3 p q9 {4 j1 w% D. K3 B9 D
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
% n# _7 g2 D6 B( @ - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
* o; p; w7 R) { - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;# t: f) p4 n- k7 Q3 e9 J$ k
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;* Z4 I6 v5 B' ]0 V \. E5 c B' S
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
$ i8 J8 k. c) ^% a0 D, x - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
Y, {3 {+ C: R$ j' S9 {7 H3 X -
& I" {6 F3 m! s4 j* W/ @ - HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
# h" Y' @: z' z$ f. ` A# S - * M3 t1 [2 r& D7 D8 M+ h
- /*使能 MPU */7 R1 Q5 g$ [' \ Q
- HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
8 f# e9 K. r$ P& k9 d - }0 K0 h4 n* r" g9 |" E' B& Y3 r8 H6 O
- 8 j; i$ J0 R/ i5 b7 F: G2 N
- /*
: m9 h3 _+ r" y, [" J+ p6 y - *********************************************************************************************************
3 C) C1 N: k F# F - * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable
% f# o% ^; K& H' Q2 I; j - * 功能说明: 使能L1 Cache0 D! H; l# T# U- K9 C8 E
- * 形 参: 无& o. G& ~7 ^" J( j6 k4 L
- * 返 回 值: 无/ z0 e5 B$ ]( A% F
- *********************************************************************************************************4 r$ M2 H( M) E; g
- */9 b. v1 X: `2 S8 T
- static void CPU_CACHE_Enable(void)' I- B7 P# D- q4 ]- A: }5 Y% \
- {
9 V! [' x. T0 T* e) S8 q& w - /* 使能 I-Cache */
}; w9 p- B7 c c5 ` - SCB_EnableICache(); h2 O5 o& _1 d, Q% e
+ f+ \4 |) }5 u& W" Z Q( |: d) H- /* 使能 D-Cache */
c) z- G {1 M/ c: J: g) R& V0 r - SCB_EnableDCache();
/ r" ]: h) L9 V& t8 ^, a0 d - }
复制代码 ' v" S: l: f0 n: j7 E
每10ms调用一次蜂鸣器处理:
$ |& T7 G6 V! ]: ?/ c2 g3 L+ g" 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。+ r, ?8 N# v" {& O$ k4 `
n" S" |2 ^6 W3 Z9 t" O/ e
- /*
: E: d7 v1 d* R - *********************************************************************************************************
- J+ S8 V) g! I5 w% Q& M; M - * 函 数 名: bsp_RunPer10ms
1 a( [3 ]8 M5 a9 E0 m# T$ X - * 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8 _% F% j c$ s& Y
- * 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& |+ T( I0 O4 l; \ - * 形 参: 无
5 s4 G; M% }, z) ]$ z - * 返 回 值: 无
) O. e( f( H& l8 L- H/ X7 U. t - *********************************************************************************************************8 o% t" Y' ?7 K; o7 V* U
- */
. V8 J1 b/ P. _+ L7 Z - void bsp_RunPer10ms(void)" C. ^1 v. E/ G* l
- {
. E/ b) A! Q: q% _+ C3 m; y p! X - bsp_KeyScan10ms();
- O. Q, \( ?" Q6 Y, q( ~ - BEEP_Pro();; @ T2 z0 N$ z% I7 ~
- }
复制代码
2 f4 c Y4 s; u* n. L F 主功能:2 H% F: b9 r8 q6 D8 }
- M6 q; |0 i- |$ P$ E6 J; D
主功能的实现主要分为两部分:" n' e' Y. P2 w
7 @* a3 o$ f( m, ?5 ]" a' k) @9 O
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
$ k' L7 j3 ^! u; X2 q1 f 通过按键做蜂鸣器演示。/ T8 W, ?: [- F, l& E
- /*
; v6 F3 F+ m; Y! s3 F# _5 M - *********************************************************************************************************, h3 h l2 A' F1 a
- * 函 数 名: main) U, L9 Z6 [6 F3 T* u* Q
- * 功能说明: c程序入口! F8 o' ?, i2 v( i1 u7 E, j
- * 形 参: 无( f* G! L4 B# D3 d
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理)
/ ~5 E; t% a! ?6 n( B7 | - *********************************************************************************************************/ j7 L" n8 E8 K+ A
- */: H3 [* i5 o6 ~3 j- r8 f7 q/ ~
- int main(void)
/ n8 B% I1 n9 ^# j/ o - {
0 H1 J9 L' o0 a# _+ G% V! J# j& K: V - uint8_t ucKeyCode;
4 E3 S# `$ x4 W - uint32_t freq = 1500;0 n3 A* V1 k9 t5 W% S
' L' b) W5 u' Y/ ~- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */- X) }5 K- D6 a9 A* ~
-
0 L. b' N- R- s( ^4 i& [ - PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */) ]+ r% l9 ` l" y
- PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
) v; F3 p8 i6 k7 a& \+ V - , T/ `7 r( x# w, y( _
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */. e s& ~1 |" s' n7 L; @8 c
- ) M, `! ?. o9 Q0 P8 J9 _7 L
- printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);+ T$ g3 F* l) s) L
- # s, P8 q+ S- Z; ^& p0 f0 T( [
- /* 主程序大循环 */. d5 M8 P1 d1 f* f4 o' \
- while (1)( x) O# D# ]- }: k/ [, q, o) N
- {
( b$ `' ~- ]3 v: ~ W: T3 O - bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数,在 bsp.c */
3 G2 c/ N3 C& c1 P7 V - 1 q6 q/ Z, u+ i. t: d9 S
- /* 判断定时器超时时间 */( @4 k$ T6 t. |2 h. T8 D9 N
- if (bsp_CheckTimer(0))
. n" i. D5 i! U& p - {, b1 m3 r7 n) e
- /* 每隔100ms 进来一次 */
: [; T/ I. z( N4 {( K3 E0 _( O1 r - bsp_LedToggle(2);
1 p: x: u S" ^' V9 t$ G - }- Z* J t; w' m5 o0 m4 [$ p) H
- ! H; r2 E0 S" \" w0 `' g1 B# y8 n3 }
- /* 处理按键事件 */- {* `4 b! R0 \
- ucKeyCode = bsp_GetKey();' F: C0 Z5 [1 ^1 }* Z; C. m
- if (ucKeyCode > 0)
# s/ f. g9 S" u: U4 P: c) n! o: P - {1 R" z" ]4 ~& g( u- N
- /* 有键按下 */# b# c+ r) h( b: I+ z' @- \" v
- switch (ucKeyCode)
$ C, j7 m3 i. E! z: N; S - {
@2 v0 F- |9 Y/ ? - case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下,提示音 */' V' B1 s; h# s* K- G5 E* O* G& t: X
- BEEP_KeyTone();
) `6 e! K, q, O: P& T - printf("1按键按下,提示音(固定频率1.5KHz)\r\n"); - ]8 ^6 ]7 k* Y
- break; ' M1 L1 e) ]) n5 c& Z5 v; x& R9 E8 D
- , E* u, l+ Y4 E# K
- case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下,急促鸣叫10次*/8 b$ u1 x% A! t
- BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms,停止50ms,10次*/9 v+ J) {5 g0 ?5 J% G0 ]. j
- printf("K2按键按下,急促鸣叫10次\r\n");
4 H0 ]( C+ L4 V - break;
3 {( w+ e. S# R0 \- T - 9 L6 Q; C% f7 | o# ?& t
- case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下,长鸣3次*/
$ e, s# |/ x- e5 T. s. R - BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms,停止500ms,3次*/1 P0 L6 K$ P5 m4 w0 U
- printf("K3按键按下,长鸣3次\r\n");* J" u/ B- S& J5 Z* W' U8 e
- break;
0 ], p/ X- W2 ?& l
+ s0 u; R2 `) q2 n! _; y' G# X- default:
9 G! S/ ], Z9 R; x" E1 N - break;9 i3 j; M4 e% l( Z, h' }7 c7 o( C
- }/ F g( W/ a3 L3 m# m: l, a
- }- c: {* N* m2 o+ P0 U7 y1 h
- }9 r: |. O, m5 A& i$ W. `" H* Q
- }
复制代码
# U( p% M4 G, R2 N6 S: V20.8 实验例程说明(IAR)# o# L0 i" l* g4 W+ U
配套例子:* q7 i* w; E9 A g% k6 ~, O6 t
& U6 ]1 u5 [ d- K8 ^V7-003_无源蜂鸣器& |: x7 x7 u5 T8 v/ X: H; J$ G
+ r. d% j& n; d/ @2 S2 A0 X
实验目的:
1 V6 E9 R9 j) {1 L. F1 i
$ m9 i1 W4 L3 ]学习无源蜂鸣器的控制实现。* k. q- h3 y" R
$ N- _& z' i# J# M. O, c
实验内容:5 H& C2 g0 k$ \" n: Q0 z* f' Q
. V8 p2 r7 P+ b5 J5 h# t6 B启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
- `" a! P: P( x. ^
. A% L; |4 y& ]1 L4 F$ B, o6 x) i实验操作:5 c8 \$ |( C. T
3 m% ?5 g0 a9 V8 W" m n. d+ t
K1键按下,按键提示音(固定频率1.5KHz)。
1 k$ K8 ]& h9 D' y l* r; SK2键按下,急促鸣叫10次。- o- J0 i1 U) k, e* |& b; h7 C3 h
K3键按下,长鸣3次。
( q1 x4 ^' f2 i; D2 d7 ?, y9 h' T7 C上电后串口打印的信息:
0 V' [1 Z$ l2 j" x
8 V% {% ~9 F5 @7 ~; N+ N# u& O m波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1; e$ G, p8 l6 [, C. _4 X* U% F
: P- |# z- p% m9 \
8 ~1 K" w+ N# w1 ]
( O4 G5 C9 ]- L, L7 W, s程序设计:3 h& M1 p( B& T# Y1 N$ w
6 R1 r( R( | a9 A# R; W& O f+ Y 系统栈大小分配:& R. l! J: F. o: \3 }
9 f! V$ N% w* A% f- ~4 J# h! n# d! {. Y
. F% E; @! S' E" T G RAM空间用的DTCM:* u* ?3 b1 m# \9 k: r# X, l) W1 F
3 [1 {" ?, C! D5 M2 B, v: e
$ P1 J2 ]: V$ u( H
3 X0 U9 J: Z! } s6 k4 X
硬件外设初始化
' t) h, {" ?# b% F& W! z5 F
$ s, R/ J, ?4 F/ w硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:+ a) b0 @2 r, }0 ]
; d1 \' \( r7 ?6 e3 v: z- /*
; a$ a4 k( @5 ?; L4 r8 o0 a - *********************************************************************************************************5 K) v4 ^8 f4 S1 a* L/ a! u
- * 函 数 名: bsp_Init( a4 t$ y0 N& J* R
- * 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
7 C, R) d# X2 c - * 形 参:无
" J- P$ V$ F5 D2 A, | - * 返 回 值: 无
+ N" q8 H R; m- Y3 d @) _1 A9 m - *********************************************************************************************************& O/ w/ s/ h( J0 k# a, @$ K/ q' V' w
- */* Z9 a# _. P5 N0 \
- void bsp_Init(void)" \, Z2 |& U& z5 {6 j9 P
- {* r* w8 ]9 r- o1 }* U1 \, u9 \ z' ]
- /* 配置MPU */+ V" a L3 E+ ?+ X3 O- l3 \: t
- MPU_Config();. n+ F! M( t9 a# d1 {4 D
- 2 n9 A8 Q. ?' m+ m- Q" e/ W. w
- /* 使能L1 Cache */* [% q y( x6 o- U: u# J
- CPU_CACHE_Enable();
0 x& C) @$ V) k0 |5 k - % A, P: e; A. ~) m8 ~
- /*
. f9 d0 ]! Z( d, X* D. `7 \5 p - STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:( G8 X8 T. H+ B% p
- - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。2 o0 T {! B, G' H( p! e
- - 设置NVIV优先级分组为4。
. U, w) h- A8 t - */9 R8 i9 ]7 L4 F1 n
- HAL_Init();
9 X+ R- b/ a3 P. u, j
/ `. f* F" ~# u( q/ V. _- /* . Q5 W. V: B- o# ~* k
- 配置系统时钟到400MHz
" n) r# ?% \6 a) u- b/ u7 J% J" | - - 切换使用HSE。; r0 }" k( L. Z6 B+ r( w
- - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。( L. i3 G$ |* u8 K$ ]+ o& |
- */7 f9 t3 U9 O) c% ~; Y/ }
- SystemClock_Config();
4 R4 J i4 C" N3 H6 G" n% \4 d - 0 e% w& P$ b: y3 s! g
- /* / \. f* N( r) Q# c: w7 p5 b+ Q
- Event Recorder:. m- A& A+ A! T! j0 d; @# ^
- - 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。: Q7 l: d8 H* H% _2 y5 l
- - 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! f$ w. k- D( [4 r7 C+ l) I4 `
- */ 2 c/ Z4 Y- [* f: _' I7 ?. t5 t. t
- #if Enable_EventRecorder == 1 1 A3 A' v) N6 T: H
- /* 初始化EventRecorder并开启 */0 u; E1 @; v% B( R/ N. f! p
- EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);, x9 B+ e4 [* X& L5 t5 k# [: ~
- EventRecorderStart();
) K$ [3 N% {. d - #endif
- _" A3 ?5 @6 \, `, M - / j2 z2 c5 N9 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 */' T! q- @7 a/ q
- bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */% O# s% A( x$ Z/ x8 V! f g
- bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */
6 ]' }* R! w$ y( G - bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ + c( e) i- G6 Q* y
- bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
; ]7 d- m! E7 }. |+ {, `/ x - BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */
5 B3 f, {0 v% q; E- g - }
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+ h6 t9 [. T$ d" K" d! X MPU配置和Cache配置:2 [) e; c. _+ y e
9 e' g$ i! M5 u r0 {1 R
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。
[, } ]0 D n6 ]7 s) \ {9 i
2 ~. R3 P- v u& I$ q6 ^5 D- f7 |- /* f7 \/ Q6 L$ P5 | `1 Y. t" | d. g
- *********************************************************************************************************
$ z, e8 {; t. E9 [8 v6 s! f5 T* I - * 函 数 名: MPU_Config
! l1 t8 B# z* ] - * 功能说明: 配置MPU5 @/ @+ g& M* s3 G
- * 形 参: 无2 f- }1 O. N( i3 l
- * 返 回 值: 无/ H2 ]9 L( M7 K
- *********************************************************************************************************
3 X( ?, A0 ~5 ~. N9 k - */5 r+ v' S* q5 Q4 l% h8 z0 Q
- static void MPU_Config( void )5 V- L1 r1 c; z- I4 G* \% u
- {& L: P8 C% x+ p5 f& f+ A& {
- MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;5 X. Y- {5 p$ w" k
5 v/ L% g3 D- k' [0 v- /* 禁止 MPU */4 b4 m; W! H) g( g) X J2 F
- HAL_MPU_Disable();
: g4 C$ {# }; `3 e- B - ' I* S8 b4 L5 q5 R; F" r* @
- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
* W0 U! ]7 H/ c( c/ N+ H6 t: n - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;- l9 ?7 I8 M6 a, d
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
: ^# x3 j& ?' D" ]+ q6 w4 m - MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;& b0 x! d0 @) A+ D. @9 a
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;. R* _& h# _! A, e0 V
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
) Z2 o6 M0 F3 P4 ]+ k* Z, \ - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;) p5 W: W7 m- h
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;! C( h/ }+ n. N P5 O, {
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
% S' W$ W! C; k9 ^; M3 w - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;1 u4 h: \( o1 u
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;0 ^, ^5 d3 X9 ~6 t
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
; o1 K, q4 u5 P0 `# q
, V4 i" _0 ^- Y3 f- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
6 \$ n, m' |' i6 Z" r) D -
/ G2 [4 R- c0 q! F( ^5 S6 t1 q/ i: [ -
4 f$ J5 b u7 C# T' j - /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */( ]/ j$ t ~2 _& s* O, `3 W! ?
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;6 R% f* c8 V$ e; @, T+ m7 \1 m
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
8 B6 H, A& R/ ?. @) e - MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
w5 {0 Y( v& M: u* n c - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
8 i& `: r$ V1 G/ a/ _" {: w/ y - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;, J6 F& N6 b0 `- r
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; - ^9 y8 L0 c2 U, I0 _5 n1 z6 K# ?3 b! w2 C
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;8 r7 Q5 ], B% }% {/ D) m* R
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
! ?4 z& Y* m6 J' X- z, f - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;( V" b* l6 P) d$ d2 l2 X
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
. [$ d/ |0 E4 \: i, Z - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
6 f0 Q1 V4 k3 h. u& ?3 n F# v3 G - 1 D- N5 N' _% `3 d6 P, \
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
- {0 y9 \2 b. p - ' ^% Q* g& [' W0 o$ r
- /*使能 MPU */
* e) O: \7 |2 O' s9 V! i3 o - HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
0 [4 u0 m; z3 @: f! m - }9 o$ b4 l h- r+ T# W
- 4 }* V6 @9 ^: p# x4 A
- /*1 R, \8 D# I# }& [. `, S2 [6 a
- *********************************************************************************************************
9 y3 B. r8 i4 ?# Y% k - * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable. O! j) T0 j: f% F% C' M
- * 功能说明: 使能L1 Cache
6 Y" `; y( t, m5 n6 F - * 形 参: 无* h% J" D. h. ^+ \' d0 K" s
- * 返 回 值: 无1 F4 Q' J" G$ s: X# h( e
- ********************************************************************************************************** T: B, u, ?9 X3 p: U
- */8 X% {$ R4 e# n7 ?2 C5 W0 f0 D9 E
- static void CPU_CACHE_Enable(void)" r" Z* _, B2 s* T( G- g
- {# i2 k5 D7 L% y. m! X
- /* 使能 I-Cache */7 G- v9 |& w2 U7 |
- SCB_EnableICache();
* f1 Y8 q1 y( i* ]$ i4 C
; r8 }# F5 z6 T2 p1 W1 e- /* 使能 D-Cache */
8 d- {& J* K- ^, k7 t' m* z - SCB_EnableDCache();
& v/ c# h' Y+ F0 m - }
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( o2 ` [; o+ s5 E( C 每10ms调用一次蜂鸣器处理:
) L4 S" F0 x2 w) l' `* q+ U) @6 t6 f( t
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。
7 b6 M$ w- G$ b. I' j* ^# d
# \7 E3 x2 \5 ?- /*. P4 r k: ~" Q' q. v. P$ X4 J9 F4 f
- *********************************************************************************************************, D. f& e/ ^; |
- * 函 数 名: bsp_RunPer10ms
$ T+ b6 z( C. f" t4 p5 m - * 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 A' }9 Y# d+ F2 X3 v2 o
- * 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。, o3 t1 |6 | A% c- x
- * 形 参: 无
# q7 t( \) s! T2 V4 I) t - * 返 回 值: 无+ ?5 N* L' _0 L
- *********************************************************************************************************
! |- K9 n7 o2 l+ n2 f - */
, j3 J7 R6 X) d6 Z- U - void bsp_RunPer10ms(void)
/ ]. F! ]1 [" A - {
1 M( d4 V/ L4 e; k, p - bsp_KeyScan10ms();% J! r- F1 C* P9 t7 H7 N) c8 I8 ?
- BEEP_Pro();
& t' L/ U8 }4 w" q9 G) v - }
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/ I) a$ H W/ i& @( a1 B% j/ ` 主功能:$ @2 t9 Z( L4 u/ d- o
7 V) ~6 Z; \* t- ^
主功能的实现主要分为两部分:2 V! O7 u2 ^& A. x
/ }) ?) o( a3 w1 A4 t4 X 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。/ ?1 N# M# L* o P. Q' b- P; Y6 {
通过按键做蜂鸣器演示。$ j T$ F2 Z S; d% k, o: y; y
- /*
1 m1 f d" f% l; q - *********************************************************************************************************% I9 j5 s. C; W( V% T
- * 函 数 名: main
' i% `* ^- O9 g/ d - * 功能说明: c程序入口
) v0 V5 X- `# x! N9 v, h6 G - * 形 参: 无
- f# H+ P$ t! c+ @ - * 返 回 值: 错误代码(无需处理)
: K# a: V' G6 z* S$ s0 w, o - *********************************************************************************************************
+ m6 `. i' |$ b9 b$ i8 N6 Z+ e - */
; X& O) e* k Q1 V2 ?/ H - int main(void)
7 ] P" U7 h/ Q% w ] - {
$ ^8 y7 Q9 S) f8 C9 @. x4 N( n6 ? - uint8_t ucKeyCode; 8 M3 }# Z b* Z* b- N/ B" H- S/ C
- uint32_t freq = 1500;& i7 {/ a. z% }7 W( Q8 F
8 u8 C8 B* W+ g3 G# w6 V- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
# }5 {/ p7 O6 @7 W0 o -
9 I; n! M! t# K* { - PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */. w: t9 W8 x3 W0 L
- PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
; M: z# Z. H/ R' b - i9 q) R* w9 J0 u9 O" m6 C
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
: w" Q1 |- L' a& {2 c1 l8 b* t1 Z - # d4 K5 i* a/ `
- printf("蜂鸣器频率 = %dHz\r\n", freq);
" q% [& S7 y4 i9 }2 Y" | -
; S, U; }/ q8 G L" P - /* 主程序大循环 */
3 i0 j& B! J* X' D0 S) X* }' W; J D6 @ - while (1)
- [) H! K( c, f - {
) x2 K$ t! T! t: f6 p - bsp_Idle(); /* CPU空闲时执行的函数,在 bsp.c */" y' W, o r4 z/ v
- 3 a* ^' x7 u4 ]8 S' r/ B1 ^, W
- /* 判断定时器超时时间 */6 Y. k+ J. N F( ^5 S
- if (bsp_CheckTimer(0)) . j6 f7 q# C) }8 w$ ^0 n$ V2 W* F
- {# b$ k( E5 B* i
- /* 每隔100ms 进来一次 */ $ k* n R' q% o) B2 }) K$ @% n! S8 z
- bsp_LedToggle(2); 8 [- H, [" S9 X3 r! ?" l
- }
) e6 N) _5 j3 V6 R) _5 V - # k; q' l' a* ^
- /* 处理按键事件 */
$ ~1 A1 m0 V/ R- a8 Y0 w - ucKeyCode = bsp_GetKey();
1 J, f. S4 j+ o9 }; p9 r - if (ucKeyCode > 0)
3 r* O8 O- w" y- K - {5 h! K# {2 ]+ }" V
- /* 有键按下 */
* v7 Z# I/ J |/ R% C0 Z - switch (ucKeyCode)
# @! m0 \# R0 J3 r! m - {7 Q; g0 f- F6 f
- case KEY_DOWN_K1: /* K1按键按下,提示音 */
, @3 v' I& O. _( ^/ B - BEEP_KeyTone();% J: O! U" ?! ]; E# \
- printf("1按键按下,提示音(固定频率1.5KHz)\r\n"); " ^3 c3 v0 Q3 C+ P0 R! y. G
- break;
# X$ f( }. V' W! v - 8 t- r2 o# J; @# A' D
- case KEY_DOWN_K2: /* K2按键按下,急促鸣叫10次*/
1 d1 v* Z8 K+ }8 {4 V$ U# L - BEEP_Start(5, 5, 10); /* 鸣叫50ms,停止50ms,10次*/# {$ t3 ?: ~. e$ l7 ~
- printf("K2按键按下,急促鸣叫10次\r\n");
c; r" ?/ j1 x) n& I4 u W5 M - break; 7 Q; D8 t. P ^5 q$ C
& i6 F2 |. I2 z, ~ `- case KEY_DOWN_K3: /* K3按键按下,长鸣3次*/4 `+ d+ S3 d* g* K5 u; H9 y3 L
- BEEP_Start(50, 50, 3); /* 鸣叫500ms,停止500ms,3次*/( g/ w! |+ R9 c9 W5 G& g0 Y. z( V
- printf("K3按键按下,长鸣3次\r\n");* I7 I% C8 ?: U& v3 s; x. N1 _& ]
- break; + Z, N2 E2 C8 g9 W/ a4 n4 q
- 2 n% w1 ?% j8 L0 ]0 K) F, [8 L
- default:9 u$ C0 e6 t9 }5 G6 n
- break;0 }& z5 t E/ R! d' S
- }1 w6 u0 s, L* y8 L5 H
- }
6 T9 m% i; g/ T4 Q - }
9 M1 @: s& X! C4 ] - }
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4 G% Q) M7 G8 j$ i" [7 N4 p8 f5 k20.9 总结- ^; E. K1 V6 w: P
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。
( m5 [8 j, P' ]- H% J) x# r4 J. P/ h5 k0 S* ]3 d, y; P" j4 V
# d" I5 R1 E$ P# h% P
2 c2 x8 M; t& u9 D" m2 r |