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第33章       STM32H7的定时器应用之TIM1-TIM17的中断实现

本章教程为大家讲解定时器应用之TIM1 – TIM17所有定时器的周期性中断实现。实际项目中用到的地方较多,特别是周期性的事件查询。

33.1 初学者重要提示

33.2 定时器中断的驱动设计

33.3 定时器板级支持包(bsp_tim_pwm.c)

33.4 定时器驱动移植和使用

33.5 实验例程设计框架

33.6 实验例程说明(MDK)

33.7 实验例程说明(IAR)

33.8 总结

33.1 初学者重要提示

  1. 学习本章节前,务必优先学习第32章,HAL库的几个常用API均作了讲解和举例。
  2. STM32H7支持TIM1-TIM8,TIM12-TIM17共14个定时器,而中间的TIM9,TIM10,TIM11是不存在的,这点要注意。
  3. STM32H7的进出中断的速度能跑到12.5MHz,所有程序在TCM和Flash运行没差别,详情可看本章2.3小节。
  4. 实际应用中,中断入口函数名称不要写错,有些中断的入口函数名称比较特殊,详情可看本章的2.2小节。

33.2 定时器中断的驱动设计

定时器中断的实现相对比较简单,仅需一个函数即可实现TIM1-TIM17定时器的中断更新配置。

33.2.1 定时器中断初始化

实现代码如下:

.    /*
2. ******************************************************************************************************
3. * 函 数 名: bsp_RCC_TIM_Enable
4. * 功能说明: 使能TIM RCC 时钟
5. * 形 参: 无
6. * 返 回 值: 无
7. ******************************************************************************************************
8. */
. void bsp_RCC_TIM_Enable(TIM_TypeDef* TIMx)
. {
. if (TIMx == TIM1) __HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE();
. else if (TIMx == TIM2) __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();
. else if (TIMx == TIM3) __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();
. else if (TIMx == TIM4) __HAL_RCC_TIM4_CLK_ENABLE();
. else if (TIMx == TIM5) __HAL_RCC_TIM5_CLK_ENABLE();
. else if (TIMx == TIM6) __HAL_RCC_TIM6_CLK_ENABLE();
. else if (TIMx == TIM7) __HAL_RCC_TIM7_CLK_ENABLE();
. else if (TIMx == TIM8) __HAL_RCC_TIM8_CLK_ENABLE();
. // else if (TIMx == TIM9) __HAL_RCC_TIM9_CLK_ENABLE();
. // else if (TIMx == TIM10) __HAL_RCC_TIM10_CLK_ENABLE();
. // else if (TIMx == TIM11) __HAL_RCC_TIM11_CLK_ENABLE();
. else if (TIMx == TIM12) __HAL_RCC_TIM12_CLK_ENABLE();
. else if (TIMx == TIM13) __HAL_RCC_TIM13_CLK_ENABLE();
. else if (TIMx == TIM14) __HAL_RCC_TIM14_CLK_ENABLE();
. else if (TIMx == TIM15) __HAL_RCC_TIM15_CLK_ENABLE();
. else if (TIMx == TIM16) __HAL_RCC_TIM16_CLK_ENABLE();
. else if (TIMx == TIM17) __HAL_RCC_TIM17_CLK_ENABLE();
. else
. {
. Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
. }
. }
.
. /*
35. ******************************************************************************************************
36. * 函 数 名: bsp_SetTIMforInt
37. * 功能说明: 配置TIM和NVIC,用于简单的定时中断,开启定时中断。另外注意中断服务程序需要由用户应
38. * 用程序实现。
39. * 形 参: TIMx : 定时器
40. * _ulFreq : 定时频率 (Hz)。 0 表示关闭。
41. * _PreemptionPriority : 抢占优先级
42. * _SubPriority : 子优先级
43. * 返 回 值: 无
44. ******************************************************************************************************
45. */
. void bsp_SetTIMforInt(TIM_TypeDef* TIMx, uint32_t _ulFreq, uint8_t _PreemptionPriority,
. uint8_t _SubPriority)
. {
. TIM_HandleTypeDef TimHandle = {};
. uint16_t usPeriod;
. uint16_t usPrescaler;
. uint32_t uiTIMxCLK;
.
. /* 使能TIM时钟 */
. bsp_RCC_TIM_Enable(TIMx);
.
. /*-----------------------------------------------------------------------
58. bsp.c 文件中 void SystemClock_Config(void) 函数对时钟的配置如下:
59.
60. System Clock source = PLL (HSE)
61. SYSCLK(Hz) = 400000000 (CPU Clock)
62. HCLK(Hz) = 200000000 (AXI and AHBs Clock)
63. AHB Prescaler = 2
64. D1 APB3 Prescaler = 2 (APB3 Clock 100MHz)
65. D2 APB1 Prescaler = 2 (APB1 Clock 100MHz)
66. D2 APB2 Prescaler = 2 (APB2 Clock 100MHz)
67. D3 APB4 Prescaler = 2 (APB4 Clock 100MHz)
68.
69. 因为APB1 prescaler != 1, 所以 APB1上的TIMxCLK = APB1 x 2 = 200MHz;
70. 因为APB2 prescaler != 1, 所以 APB2上的TIMxCLK = APB2 x 2 = 200MHz;
71. APB4上面的TIMxCLK没有分频,所以就是100MHz;
72.
73. APB1 定时器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13, TIM14,LPTIM1
74. APB2 定时器有 TIM1, TIM8 , TIM15, TIM16,TIM17
75.
76. APB4 定时器有 LPTIM2,LPTIM3,LPTIM4,LPTIM5
77. ----------------------------------------------------------------------- */
. if ((TIMx == TIM1) || (TIMx == TIM8) || (TIMx == TIM15) || (TIMx == TIM16) || (TIMx == TIM17))
. {
. /* APB2 定时器时钟 = 200M */
. uiTIMxCLK = SystemCoreClock / ;
. }
. else
. {
. /* APB1 定时器 = 200M */
. uiTIMxCLK = SystemCoreClock / ;
. }
.
. if (_ulFreq < )
. {
. usPrescaler = - ; /* 分频比 = 10000 */
. usPeriod = (uiTIMxCLK / ) / _ulFreq - ; /* 自动重装的值 */
. }
. else if (_ulFreq < )
. {
. usPrescaler = - ; /* 分频比 = 100 */
. usPeriod = (uiTIMxCLK / ) / _ulFreq - ; /* 自动重装的值 */
. }
. else /* 大于4K的频率,无需分频 */
. {
. usPrescaler = ; /* 分频比 = 1 */
. usPeriod = uiTIMxCLK / _ulFreq - ; /* 自动重装的值 */
. }
.
. /*
106. 定时器中断更新周期 = TIMxCLK / usPrescaler + 1)/usPeriod + 1)
107. */
. TimHandle.Instance = TIMx;
. TimHandle.Init.Prescaler = usPrescaler;
. TimHandle.Init.Period = usPeriod;
. TimHandle.Init.ClockDivision = ;
. TimHandle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
. TimHandle.Init.RepetitionCounter = ;
. TimHandle.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
. if (HAL_TIM_Base_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
. {
. Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
. }
.
. /* 使能定时器中断 */
. __HAL_TIM_ENABLE_IT(&TimHandle, TIM_IT_UPDATE);
.
.
. /* 配置TIM定时更新中断 (Update) */
. {
. uint8_t irq = ; /* 中断号, 定义在 stm32h7xx.h */
.
. if (TIMx == TIM1) irq = TIM1_UP_IRQn;
. else if (TIMx == TIM2) irq = TIM2_IRQn;
. else if (TIMx == TIM3) irq = TIM3_IRQn;
. else if (TIMx == TIM4) irq = TIM4_IRQn;
. else if (TIMx == TIM5) irq = TIM5_IRQn;
. else if (TIMx == TIM6) irq = TIM6_DAC_IRQn;
. else if (TIMx == TIM7) irq = TIM7_IRQn;
. else if (TIMx == TIM8) irq = TIM8_UP_TIM13_IRQn;
. else if (TIMx == TIM12) irq = TIM8_BRK_TIM12_IRQn;
. else if (TIMx == TIM13) irq = TIM8_UP_TIM13_IRQn;
. else if (TIMx == TIM14) irq = TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQn;
. else if (TIMx == TIM15) irq = TIM15_IRQn;
. else if (TIMx == TIM16) irq = TIM16_IRQn;
. else if (TIMx == TIM16) irq = TIM17_IRQn;
. else
. {
. Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
. }
. HAL_NVIC_SetPriority((IRQn_Type)irq, _PreemptionPriority, _SubPriority);
. HAL_NVIC_EnableIRQ((IRQn_Type)irq);
. }
.
. HAL_TIM_Base_Start(&TimHandle);
. }

程序中的注释已经比较详细,这里把几个关键的地方再阐释下:

  • 第9- 32行,函数bsp_RCC_TIM_Enable用于获取要使能的定时器时钟。
  • 第49行,HAL库的定时器句柄变量要初始化为0,这个问题在教程上一章的4.1小节有专门说明。
  • 第78 – 103行,计算出要配置的分频和周期。这里要注意一点,因为除了TIM2和TIM5,其它定时器都是16位的,相关寄存器大部分也都是16位的,配置的时候不可以超出0 -65535。这里分频变量usPrescaler和周期变量usPeriod统一按照16位计算,所以有了这几行代码做频率区分,防止超出范围。
  • 第108 – 118行,通过函数HAL_TIM_Base_Init初始化定时器的基本功能。
  • 第125 – 148行,配置定时器中断的优先级,并使能中断。

33.2.2 定时器中断服务程序

定时器初始化完毕了,定时器中断服务程序不要忘了写。比如使用定时器6的中断。

/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: TIM6_DAC_IRQHandler
* 功能说明: TIM6定时中断服务程序
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void TIM6_DAC_IRQHandler(void)
{
if((TIM6->SR & TIM_FLAG_UPDATE) != RESET)
{
/* 清除标志 */
TIM6->SR = ~ TIM_FLAG_UPDATE;
/* 添加用户程序 */
}
}

使用定时器中断不要把中断入口函数的名字写错了,比如这个定时器6,很容易错搞成TIM6__IRQHandler。

TIM1 – TIM17中断入口名如下(在startup_stm32h743xx.s文件里面有弱定义):

TIM1_BRK_IRQHandler
TIM1_UP_IRQHandler
TIM1_TRG_COM_IRQHandler
TIM1_CC_IRQHandler
TIM2_IRQHandler
TIM3_IRQHandler
TIM4_IRQHandler
TIM5_IRQHandler
TIM6_DAC_IRQHandler
TIM7_IRQHandler
TIM8_BRK_TIM12_IRQHandler /* 注意这里是TIM8 BRK和TIM12公用 */
TIM8_UP_TIM13_IRQHandler /* 注意这里是TIM8 UP和TIM13公用 */
TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQHandler /* 注意这里是TIM8 TRG COM和TIM14公用 */
TIM8_CC_IRQHandler
TIM15_IRQHandler
TIM16_IRQHandler
TIM17_IRQHandler

33.2.3 定时器中断的最高频率

有时候我们希望定时器的中断服务程序执行频率越快越好,这样可以方便的在中断里面执行一些特定功能,比如控制引脚输出指定个数的IO脉冲,使用定时器中断就可以方便的实现。

测试时开启MDK的最高等级优化和时间优化。

测试下面情况下,性能没差别:

  • 程序在Flash运行,变量在DTCM,开启Cache。
  • 程序和变量都在DTCM运行。

中断部分的测试程序:

/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: TIM6_DAC_IRQHandler
* 功能说明: TIM6定时中断服务程序
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void TIM6_DAC_IRQHandler(void)
{
TIM6->SR = ~TIM_FLAG_UPDATE;
//GPIOB->ODR ^= GPIO_PIN_1; /* 使用通用GPIO */
HC574_TogglePin(GPIO_PIN_23); /* 使用的FMC扩展IO */
}

测试结果是STM32H7的进出中断的速度能跑到12.5MHz,所有程序在TCM和Flash运行没差别。

IO翻转10MHz,方波频率5MHz:

IO翻转12.5MHz,方波频率6.25MHz:

12.5Hz是最高频率,实际应用中别跑这么高,因为这个频率下,程序基本一直在执行中断服务程序。实际应用做个1MHz及其以下还是没问题的。

33.3 定时器板级支持包(bsp_tim_pwm.c)

定时器驱动文件bsp_tim_pwm.c主要实现了如下两个API供用户调用:

  • bsp_SetTIMOutPWM
  • bsp_SetTIMforInt

这两个函数都是TIM1-TIM17所有定时器都支持,函数bsp_SetTIMOutPWM用于PWM,下个章节为大家讲解,本小节主要把函数bsp_SetTIMforInt做个说明。

33.3.1 函数bsp_SetTIMforInt

函数原型:

void bsp_SetTIMforInt(TIM_TypeDef* TIMx, uint32_t _ulFreq, uint8_t _PreemptionPriority, uint8_t _SubPriority)

函数描述:

此函数主要用配置定时器周期性中断。

函数参数:

  • 第1个参数用于指定使用那个定时器,参数可以是TIM1 – TIM17所有定时器(不含TIM9,TIM10和TIM11,因为STM32H7不支持这三个定时器)。
  • 第2个参数是要实现的定时器中断频率,单位Hz,如果填0的话,表示关闭。
  • 第3个参数是定时器抢占式优先级,范围0 – 15。
  • 第4个参数是定时器子优先级,范围0 – 15。

注意事项:

  1. 定时器中断频率最好别超过10MHz,本章2.3小节有说明。
  2. 初始化后,别忘了写对应的中断服务程序。

使用举例:

比如使用定时器6设置为20Hz频率, 周期0.05秒定时中断:

bsp_SetTIMforInt(TIM6, 20, 2, 0);

33.4 定时器驱动移植和使用

定时器的移植比较简单:

  • 第1步:复制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。
  • 第2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。
  • 第3步:应用方法看本章节配套例子即可。

33.5 实验例程设计框架

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:

第1阶段,上电启动阶段:

  • 这部分在第14章进行了详细说明。

  第2阶段,进入main函数:

  • 第1步,硬件初始化,主要是MPU,Cache,HAL库,系统时钟,滴答定时器,LED和串口。
  • 第2步,按键应用程序设计部分。
  • 定时器中断服务程序里面实现翻转LED4和FMC扩展引脚23。

33.6 实验例程说明(MDK)

配套例子:

V7-018_定时器周期性中断(驱动支持TIM1-TIM17)

实验目的:

  1. 学习定时器周期性中断实现,支持TIM1-TIM17所有定时器。

实验内容:

  1. 系统上电后驱动了1个软件定时器,每100ms翻转一次LED2,同时启动1个TIM6周期性中断,每50ms执行一次,在中断服务程序里面翻转LED4和FMC扩展引脚23。
  2. STM32H7支持TIM1-TIM8,TIM12-TIM17共14个定时器,而中间的TIM9,TIM10,TIM11是不存在的。
  3. STM32H7的进出中断的速度能跑到12.5MHz,所有程序在TCM和Flash运行没差别,实际应用中最好别超过1MHz。
  4. 中断入口函数名称不要写错,有些中断的入口函数名称比较特殊,详情可看V7开发板用户手册。

实验操作:

  1. K1按键按下,开启TIM6的周期性中断。
  2. K2按键按下,关闭TIM6的周期性中断。

FMC扩展引脚23的位置:

上电后串口打印的信息:

波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1

程序设计:

系统栈大小分配:

RAM空间用的DTCM:

硬件外设初始化

硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:

/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_Init
* 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
* 形 参:无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
/* 配置MPU */
MPU_Config(); /* 使能L1 Cache */
CPU_CACHE_Enable(); /*
STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
- 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
- 设置NVIV优先级分组为4。
*/
HAL_Init(); /*
配置系统时钟到400MHz
- 切换使用HSE。
- 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
*/
SystemClock_Config(); /*
Event Recorder:
- 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。
- 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
*/
#if Enable_EventRecorder == 1
/* 初始化EventRecorder并开启 */
EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
EventRecorderStart();
#endif 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 */
bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */
bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
}

MPU配置和Cache配置:

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。

/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: MPU_Config
* 功能说明: 配置MPU
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct; /* 禁止 MPU */
HAL_MPU_Disable(); /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /*使能 MPU */
HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
} /*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: CPU_CACHE_Enable
* 功能说明: 使能L1 Cache
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
/* 使能 I-Cache */
SCB_EnableICache(); /* 使能 D-Cache */
SCB_EnableDCache();
}

定时器中断服务程序:

定时器6的中断服务程序如下,主要实现了LED4翻转和FMC扩展引脚23的翻转:

/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: TIM6_DAC_IRQHandler
* 功能说明: TIM6定时中断服务程序
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void TIM6_DAC_IRQHandler(void)
{
if((TIM6->SR & TIM_FLAG_UPDATE) != RESET)
{
/* 清除更新标志 */
TIM6->SR = ~ TIM_FLAG_UPDATE; /* 翻转LED4和FMC扩展引脚23 */
bsp_LedToggle();
HC574_TogglePin(GPIO_PIN_23);
}
}

主功能:

主程序实现如下操作:

  • K1按键按下,开启TIM6的周期性中断。
  • K2按键按下,关闭TIM6的周期性中断。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: main
* 功能说明: c程序入口
* 形 参: 无
* 返 回 值: 错误代码(无需处理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */ bsp_Init(); /* 硬件初始化 */ PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */ bsp_StartAutoTimer(, ); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */ bsp_SetTIMforInt(TIM6, , , ); /* 设置为20Hz频率, 周期0.05秒定时中断*/ /* 进入主程序循环体 */
while ()
{
bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */ /* 判断定时器超时时间 */
if (bsp_CheckTimer())
{
/* 每隔50ms 进来一次 */
bsp_LedToggle();
} /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现,我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */
ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
if (ucKeyCode != KEY_NONE)
{
switch (ucKeyCode)
{
case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下 */
TIM6->DIER |= TIM_IT_UPDATE;
break; case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下 */
TIM6->DIER &= ~TIM_IT_UPDATE;
break; default:
/* 其它的键值不处理 */
break;
}
}
}
}

33.7 实验例程说明(IAR)

配套例子:

V7-018_定时器周期性中断(驱动支持TIM1-TIM17)

实验目的:

  1. 学习定时器周期性中断实现,支持TIM1-TIM17所有定时器。

实验内容:

  1. 系统上电后驱动了1个软件定时器,每100ms翻转一次LED2,同时启动1个TIM6周期性中断,每50ms执行一次,在中断服务程序里面翻转LED4和FMC扩展引脚23。
  2. STM32H7支持TIM1-TIM8,TIM12-TIM17共14个定时器,而中间的TIM9,TIM10,TIM11是不存在的。
  3. STM32H7的进出中断的速度能跑到12.5MHz,所有程序在TCM和Flash运行没差别,实际应用中最好别超过1MHz。
  4. 中断入口函数名称不要写错,有些中断的入口函数名称比较特殊,详情可看V7开发板用户手册。

实验操作:

  1. K1按键按下,开启TIM6的周期性中断。
  2. K2按键按下,关闭TIM6的周期性中断。

FMC扩展引脚23的位置:

上电后串口打印的信息:

波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1

程序设计:

系统栈大小分配:

RAM空间用的DTCM:

硬件外设初始化

硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:

/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_Init
* 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
* 形 参:无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
/* 配置MPU */
MPU_Config(); /* 使能L1 Cache */
CPU_CACHE_Enable(); /*
STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
- 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
- 设置NVIV优先级分组为4。
*/
HAL_Init(); /*
配置系统时钟到400MHz
- 切换使用HSE。
- 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
*/
SystemClock_Config(); /*
Event Recorder:
- 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。
- 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
*/
#if Enable_EventRecorder == 1
/* 初始化EventRecorder并开启 */
EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
EventRecorderStart();
#endif 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 */
bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */
bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
}

MPU配置和Cache配置:

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。

/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: MPU_Config
* 功能说明: 配置MPU
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct; /* 禁止 MPU */
HAL_MPU_Disable(); /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /*使能 MPU */
HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
} /*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: CPU_CACHE_Enable
* 功能说明: 使能L1 Cache
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
/* 使能 I-Cache */
SCB_EnableICache(); /* 使能 D-Cache */
SCB_EnableDCache();
}

定时器中断服务程序:

定时器6的中断服务程序如下,主要实现了LED4翻转和FMC扩展引脚23的翻转:

/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: TIM6_DAC_IRQHandler
* 功能说明: TIM6定时中断服务程序
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void TIM6_DAC_IRQHandler(void)
{
if((TIM6->SR & TIM_FLAG_UPDATE) != RESET)
{
/* 清除更新标志 */
TIM6->SR = ~ TIM_FLAG_UPDATE; /* 翻转LED4和FMC扩展引脚23 */
bsp_LedToggle();
HC574_TogglePin(GPIO_PIN_23);
}
}

主功能:

主程序实现如下操作:

  • K1按键按下,开启TIM6的周期性中断。
  • K2按键按下,关闭TIM6的周期性中断。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: main
* 功能说明: c程序入口
* 形 参: 无
* 返 回 值: 错误代码(无需处理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */ bsp_Init(); /* 硬件初始化 */ PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */ bsp_StartAutoTimer(, ); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */ bsp_SetTIMforInt(TIM6, , , ); /* 设置为20Hz频率, 周期0.05秒定时中断*/ /* 进入主程序循环体 */
while ()
{
bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */ /* 判断定时器超时时间 */
if (bsp_CheckTimer())
{
/* 每隔50ms 进来一次 */
bsp_LedToggle();
} /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现,我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */
ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
if (ucKeyCode != KEY_NONE)
{
switch (ucKeyCode)
{
case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下 */
TIM6->DIER |= TIM_IT_UPDATE;
break; case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下 */
TIM6->DIER &= ~TIM_IT_UPDATE;
break; default:
/* 其它的键值不处理 */
break;
}
}
}
}

33.8 总结

本章节就为大家讲解这么多,相对比较容易掌握,望初学者熟练运用。

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