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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：

  1. .    /*
  2. 2.    ******************************************************************************************************
  3. 3.    *    函 数 名: bsp_RCC_TIM_Enable
  4. 4.    *    功能说明: 使能TIM RCC 时钟
  5. 5.    *    形    参: 无
  6. 6.    *    返 回 值: 无
  7. 7.    ******************************************************************************************************
  8. 8.    */
  9. .    void bsp_RCC_TIM_Enable(TIM_TypeDef* TIMx)
  10. .    {
  11. .        if (TIMx == TIM1) __HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE();
  12. .        else if (TIMx == TIM2) __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();
  13. .        else if (TIMx == TIM3) __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();
  14. .        else if (TIMx == TIM4) __HAL_RCC_TIM4_CLK_ENABLE();
  15. .        else if (TIMx == TIM5) __HAL_RCC_TIM5_CLK_ENABLE();
  16. .        else if (TIMx == TIM6) __HAL_RCC_TIM6_CLK_ENABLE();
  17. .        else if (TIMx == TIM7) __HAL_RCC_TIM7_CLK_ENABLE();
  18. .        else if (TIMx == TIM8) __HAL_RCC_TIM8_CLK_ENABLE();
  19. .    //    else if (TIMx == TIM9) __HAL_RCC_TIM9_CLK_ENABLE();
  20. .    //    else if (TIMx == TIM10) __HAL_RCC_TIM10_CLK_ENABLE();
  21. .    //    else if (TIMx == TIM11) __HAL_RCC_TIM11_CLK_ENABLE();
  22. .        else if (TIMx == TIM12) __HAL_RCC_TIM12_CLK_ENABLE();
  23. .        else if (TIMx == TIM13) __HAL_RCC_TIM13_CLK_ENABLE();
  24. .        else if (TIMx == TIM14) __HAL_RCC_TIM14_CLK_ENABLE();
  25. .        else if (TIMx == TIM15) __HAL_RCC_TIM15_CLK_ENABLE();
  26. .        else if (TIMx == TIM16) __HAL_RCC_TIM16_CLK_ENABLE();
  27. .        else if (TIMx == TIM17) __HAL_RCC_TIM17_CLK_ENABLE();
  28. .        else
  29. .        {
  30. .            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  31. .        }
  32. .    }
  33. .
  34. .    /*
  35. 35.    ******************************************************************************************************
  36. 36.    *    函 数 名: bsp_SetTIMforInt
  37. 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. 38.    *              用程序实现。
  39. 39.    *    形    参: TIMx : 定时器
  40. 40.    *             _ulFreq : 定时频率 （Hz）。 0 表示关闭。
  41. 41.    *             _PreemptionPriority : 抢占优先级
  42. 42.    *             _SubPriority : 子优先级
  43. 43.    *    返 回 值: 无
  44. 44.    ******************************************************************************************************
  45. 45.    */
  46. .    void bsp_SetTIMforInt(TIM_TypeDef* TIMx, uint32_t _ulFreq, uint8_t _PreemptionPriority,
  47. .                          uint8_t _SubPriority)
  48. .    {
  49. .        TIM_HandleTypeDef   TimHandle = {};
  50. .        uint16_t usPeriod;
  51. .        uint16_t usPrescaler;
  52. .        uint32_t uiTIMxCLK;
  53. .
  54. .        /* 使能TIM时钟 */
  55. .        bsp_RCC_TIM_Enable(TIMx);
  56. .
  57. .        /*-----------------------------------------------------------------------
  58. 58.            bsp.c 文件中 void SystemClock_Config(void) 函数对时钟的配置如下:
  59. 59.
  60. 60.            System Clock source       = PLL (HSE)
  61. 61.            SYSCLK(Hz)                = 400000000 (CPU Clock)
  62. 62.            HCLK(Hz)                  = 200000000 (AXI and AHBs Clock)
  63. 63.            AHB Prescaler             = 2
  64. 64.            D1 APB3 Prescaler         = 2 (APB3 Clock  100MHz)
  65. 65.            D2 APB1 Prescaler         = 2 (APB1 Clock  100MHz)
  66. 66.            D2 APB2 Prescaler         = 2 (APB2 Clock  100MHz)
  67. 67.            D3 APB4 Prescaler         = 2 (APB4 Clock  100MHz)
  68. 68.
  69. 69.            因为APB1 prescaler != 1, 所以 APB1上的TIMxCLK = APB1 x 2 = 200MHz;
  70. 70.            因为APB2 prescaler != 1, 所以 APB2上的TIMxCLK = APB2 x 2 = 200MHz;
  71. 71.            APB4上面的TIMxCLK没有分频，所以就是100MHz;
  72. 72.
  73. 73.            APB1 定时器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13, TIM14，LPTIM1
  74. 74.            APB2 定时器有 TIM1, TIM8 , TIM15, TIM16，TIM17
  75. 75.
  76. 76.            APB4 定时器有 LPTIM2，LPTIM3，LPTIM4，LPTIM5
  77. 77.        ----------------------------------------------------------------------- */
  78. .        if ((TIMx == TIM1) || (TIMx == TIM8) || (TIMx == TIM15) || (TIMx == TIM16) || (TIMx == TIM17))
  79. .        {
  80. .            /* APB2 定时器时钟 = 200M */
  81. .            uiTIMxCLK = SystemCoreClock / ;
  82. .        }
  83. .        else
  84. .        {
  85. .            /* APB1 定时器 = 200M */
  86. .            uiTIMxCLK = SystemCoreClock / ;
  87. .        }
  88. .
  89. .        if (_ulFreq < )
  90. .        {
  91. .            usPrescaler =  - ;                    /* 分频比 = 10000 */
  92. .            usPeriod =  (uiTIMxCLK / ) / _ulFreq  - ;        /* 自动重装的值 */
  93. .        }
  94. .        else if (_ulFreq < )
  95. .        {
  96. .            usPrescaler =  - ;                    /* 分频比 = 100 */
  97. .            usPeriod =  (uiTIMxCLK / ) / _ulFreq  - ;        /* 自动重装的值 */
  98. .        }
  99. .        else    /* 大于4K的频率，无需分频 */
  100. .        {
  101. .            usPrescaler = ;                    /* 分频比 = 1 */
  102. .            usPeriod = uiTIMxCLK / _ulFreq - ;    /* 自动重装的值 */
  103. .        }
  104. .
  105. .        /*
  106. 106.           定时器中断更新周期 = TIMxCLK / usPrescaler + 1）/usPeriod + 1）
  107. 107.        */
  108. .        TimHandle.Instance = TIMx;
  109. .        TimHandle.Init.Prescaler         = usPrescaler;
  110. .        TimHandle.Init.Period            = usPeriod;
  111. .        TimHandle.Init.ClockDivision     = ;
  112. .        TimHandle.Init.CounterMode       = TIM_COUNTERMODE_UP;
  113. .        TimHandle.Init.RepetitionCounter = ;
  114. .        TimHandle.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
  115. .        if (HAL_TIM_Base_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
  116. .        {
  117. .            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  118. .        }
  119. .
  120. .        /* 使能定时器中断  */
  121. .        __HAL_TIM_ENABLE_IT(&TimHandle, TIM_IT_UPDATE);
  122. .
  123. .
  124. .        /* 配置TIM定时更新中断 (Update) */
  125. .        {
  126. .            uint8_t irq = ;    /* 中断号, 定义在 stm32h7xx.h */
  127. .
  128. .            if (TIMx == TIM1) irq = TIM1_UP_IRQn;
  129. .            else if (TIMx == TIM2) irq = TIM2_IRQn;
  130. .            else if (TIMx == TIM3) irq = TIM3_IRQn;
  131. .            else if (TIMx == TIM4) irq = TIM4_IRQn;
  132. .            else if (TIMx == TIM5) irq = TIM5_IRQn;
  133. .            else if (TIMx == TIM6) irq = TIM6_DAC_IRQn;
  134. .            else if (TIMx == TIM7) irq = TIM7_IRQn;
  135. .            else if (TIMx == TIM8) irq = TIM8_UP_TIM13_IRQn;
  136. .            else if (TIMx == TIM12) irq = TIM8_BRK_TIM12_IRQn;
  137. .            else if (TIMx == TIM13) irq = TIM8_UP_TIM13_IRQn;
  138. .            else if (TIMx == TIM14) irq = TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQn;
  139. .            else if (TIMx == TIM15) irq = TIM15_IRQn;
  140. .            else if (TIMx == TIM16) irq = TIM16_IRQn;
  141. .            else if (TIMx == TIM16) irq = TIM17_IRQn;
  142. .            else
  143. .            {
  144. .                Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  145. .            }
  146. .            HAL_NVIC_SetPriority((IRQn_Type)irq, _PreemptionPriority, _SubPriority);
  147. .            HAL_NVIC_EnableIRQ((IRQn_Type)irq);
  148. .        }
  149. .
  150. .        HAL_TIM_Base_Start(&TimHandle);
  151. .    }

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。

  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *    函 数 名: TIM6_DAC_IRQHandler
  4. *    功能说明: TIM6定时中断服务程序
  5. *    返 回 值: 无
  6. *********************************************************************************************************
  7. */
  8. void TIM6_DAC_IRQHandler(void)
  9. {
  10.     if((TIM6->SR & TIM_FLAG_UPDATE) != RESET)
  11.     {
  12.         /* 清除标志 */
  13.         TIM6->SR = ~ TIM_FLAG_UPDATE;
  14.         /* 添加用户程序 */
  15.     }
  16. }

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）：

  1. TIM1_BRK_IRQHandler
  2. TIM1_UP_IRQHandler
  3. TIM1_TRG_COM_IRQHandler
  4. TIM1_CC_IRQHandler
  5. TIM2_IRQHandler
  6. TIM3_IRQHandler
  7. TIM4_IRQHandler
  8. TIM5_IRQHandler
  9. TIM6_DAC_IRQHandler
  10. TIM7_IRQHandler
  11. TIM8_BRK_TIM12_IRQHandler         /* 注意这里是TIM8 BRK和TIM12公用 */
  12. TIM8_UP_TIM13_IRQHandler          /* 注意这里是TIM8 UP和TIM13公用 */
  13. TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQHandler     /* 注意这里是TIM8 TRG COM和TIM14公用 */
  14. TIM8_CC_IRQHandler
  15. TIM15_IRQHandler
  16. TIM16_IRQHandler
  17. 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：

  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *        函 数 名: TIM6_DAC_IRQHandler
  4. *        功能说明: TIM6定时中断服务程序
  5. *        返 回 值: 无
  6. *********************************************************************************************************
  7. */
  8. void TIM6_DAC_IRQHandler(void)
  9. {
  10.      TIM6->SR = ~TIM_FLAG_UPDATE;
  11.      //GPIOB->ODR ^= GPIO_PIN_1;   /* 使用通用GPIO */
  12.      HC574_TogglePin(GPIO_PIN_23); /* 使用的FMC扩展IO */
  13. }

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：

  1. 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：

  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *    函 数 名: bsp_Init
  4. *    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
  5. *    形    参：无
  6. *    返 回 值: 无
  7. *********************************************************************************************************
  8. */
  9. void bsp_Init(void)
  10. {
  11.     /* 配置MPU */
  12.     MPU_Config();
  13.  
  14.     /* 使能L1 Cache */
  15.     CPU_CACHE_Enable();
  16.  
  17.     /*
  18.        STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
  19.        - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
  20.        - 设置NVIV优先级分组为4。
  21.      */
  22.     HAL_Init();
  23.  
  24.     /*
  25.        配置系统时钟到400MHz
  26.        - 切换使用HSE。
  27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
  28.     */
  29.     SystemClock_Config();
  30.  
  31.     /*
  32.        Event Recorder：
  33.        - 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。
  34.        - 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
  35.     */
  36. #if Enable_EventRecorder == 1
  37.     /* 初始化EventRecorder并开启 */
  38.     EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
  39.     EventRecorderStart();
  40. #endif
  41.  
  42.     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 */
  43.     bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
  44.     bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
  45.     bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
  46.     bsp_InitLed();        /* 初始化LED */
  47. }

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。

  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *    函 数 名: MPU_Config
  4. *    功能说明: 配置MPU
  5. *    形    参: 无
  6. *    返 回 值: 无
  7. *********************************************************************************************************
  8. */
  9. static void MPU_Config( void )
  10. {
  11.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
  12.  
  13.     /* 禁止 MPU */
  14.     HAL_MPU_Disable();
  15.  
  16.     /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
  17.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
  18.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
  19.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
  20.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
  21.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
  22.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
  23.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
  24.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
  25.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
  26.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
  27.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
  28.  
  29.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
  30.  
  31.     /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
  32.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
  33.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
  34.     MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
  35.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
  36.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
  37.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
  38.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
  39.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
  40.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
  41.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
  42.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
  43.  
  44.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
  45.  
  46.     /*使能 MPU */
  47.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
  48. }
  49.  
  50. /*
  51. *********************************************************************************************************
  52. *    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
  53. *    功能说明: 使能L1 Cache
  54. *    形    参: 无
  55. *    返 回 值: 无
  56. *********************************************************************************************************
  57. */
  58. static void CPU_CACHE_Enable(void)
  59. {
  60.     /* 使能 I-Cache */
  61.     SCB_EnableICache();
  62.  
  63.     /* 使能 D-Cache */
  64.     SCB_EnableDCache();
  65. }

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：

  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *    函 数 名: TIM6_DAC_IRQHandler
  4. *    功能说明: TIM6定时中断服务程序
  5. *    返 回 值: 无
  6. *********************************************************************************************************
  7. */
  8. void TIM6_DAC_IRQHandler(void)
  9. {
  10.     if((TIM6->SR & TIM_FLAG_UPDATE) != RESET)
  11.     {
  12.         /* 清除更新标志 */
  13.         TIM6->SR = ~ TIM_FLAG_UPDATE;
  14.  
  15.         /* 翻转LED4和FMC扩展引脚23 */
  16.         bsp_LedToggle();
  17.         HC574_TogglePin(GPIO_PIN_23);
  18.     }
  19. }

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。
  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *    函 数 名: main
  4. *    功能说明: c程序入口
  5. *    形    参: 无
  6. *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
  7. *********************************************************************************************************
  8. */
  9. int main(void)
  10. {
  11.     uint8_t ucKeyCode;    /* 按键代码 */
  12.  
  13.     bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
  14.  
  15.     PrintfLogo();    /* 打印例程名称和版本等信息 */
  16.     PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */
  17.  
  18.     bsp_StartAutoTimer(, );    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
  19.  
  20.     bsp_SetTIMforInt(TIM6, , , );    /* 设置为20Hz频率, 周期0.05秒定时中断*/    
  21.  
  22.     /* 进入主程序循环体 */
  23.     while ()
  24.     {
  25.         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 */
  26.  
  27.         /* 判断定时器超时时间 */
  28.         if (bsp_CheckTimer())
  29.         {
  30.             /* 每隔50ms 进来一次 */
  31.             bsp_LedToggle();
  32.         }
  33.  
  34.         /* 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。 */
  35.         ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
  36.         if (ucKeyCode != KEY_NONE)
  37.         {
  38.             switch (ucKeyCode)
  39.             {
  40.                 case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下 */
  41.                     TIM6->DIER |= TIM_IT_UPDATE;
  42.                     break;
  43.  
  44.                 case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下 */
  45.                     TIM6->DIER &= ~TIM_IT_UPDATE;
  46.                     break;
  47.  
  48.                 default:
  49.                     /* 其它的键值不处理 */
  50.                     break;
  51.             }
  52.         }
  53.     }
  54. }

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：

  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *    函 数 名: bsp_Init
  4. *    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
  5. *    形    参：无
  6. *    返 回 值: 无
  7. *********************************************************************************************************
  8. */
  9. void bsp_Init(void)
  10. {
  11.     /* 配置MPU */
  12.     MPU_Config();
  13.  
  14.     /* 使能L1 Cache */
  15.     CPU_CACHE_Enable();
  16.  
  17.     /*
  18.        STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
  19.        - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
  20.        - 设置NVIV优先级分组为4。
  21.      */
  22.     HAL_Init();
  23.  
  24.     /*
  25.        配置系统时钟到400MHz
  26.        - 切换使用HSE。
  27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
  28.     */
  29.     SystemClock_Config();
  30.  
  31.     /*
  32.        Event Recorder：
  33.        - 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。
  34.        - 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
  35.     */
  36. #if Enable_EventRecorder == 1
  37.     /* 初始化EventRecorder并开启 */
  38.     EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
  39.     EventRecorderStart();
  40. #endif
  41.  
  42.     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 */
  43.     bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
  44.     bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
  45.     bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
  46.     bsp_InitLed();        /* 初始化LED */
  47. }

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。

  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *    函 数 名: MPU_Config
  4. *    功能说明: 配置MPU
  5. *    形    参: 无
  6. *    返 回 值: 无
  7. *********************************************************************************************************
  8. */
  9. static void MPU_Config( void )
  10. {
  11.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
  12.  
  13.     /* 禁止 MPU */
  14.     HAL_MPU_Disable();
  15.  
  16.     /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
  17.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
  18.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
  19.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
  20.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
  21.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
  22.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
  23.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
  24.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
  25.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
  26.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
  27.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
  28.  
  29.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
  30.  
  31.     /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
  32.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
  33.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
  34.     MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
  35.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
  36.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
  37.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
  38.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
  39.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
  40.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
  41.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
  42.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
  43.  
  44.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
  45.  
  46.     /*使能 MPU */
  47.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
  48. }
  49.  
  50. /*
  51. *********************************************************************************************************
  52. *    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
  53. *    功能说明: 使能L1 Cache
  54. *    形    参: 无
  55. *    返 回 值: 无
  56. *********************************************************************************************************
  57. */
  58. static void CPU_CACHE_Enable(void)
  59. {
  60.     /* 使能 I-Cache */
  61.     SCB_EnableICache();
  62.  
  63.     /* 使能 D-Cache */
  64.     SCB_EnableDCache();
  65. }

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：

  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *    函 数 名: TIM6_DAC_IRQHandler
  4. *    功能说明: TIM6定时中断服务程序
  5. *    返 回 值: 无
  6. *********************************************************************************************************
  7. */
  8. void TIM6_DAC_IRQHandler(void)
  9. {
  10.     if((TIM6->SR & TIM_FLAG_UPDATE) != RESET)
  11.     {
  12.         /* 清除更新标志 */
  13.         TIM6->SR = ~ TIM_FLAG_UPDATE;
  14.  
  15.         /* 翻转LED4和FMC扩展引脚23 */
  16.         bsp_LedToggle();
  17.         HC574_TogglePin(GPIO_PIN_23);
  18.     }
  19. }

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。
  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *    函 数 名: main
  4. *    功能说明: c程序入口
  5. *    形    参: 无
  6. *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
  7. *********************************************************************************************************
  8. */
  9. int main(void)
  10. {
  11.     uint8_t ucKeyCode;    /* 按键代码 */
  12.  
  13.     bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
  14.  
  15.     PrintfLogo();    /* 打印例程名称和版本等信息 */
  16.     PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */
  17.  
  18.     bsp_StartAutoTimer(, );    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
  19.  
  20.     bsp_SetTIMforInt(TIM6, , , );    /* 设置为20Hz频率, 周期0.05秒定时中断*/    
  21.  
  22.     /* 进入主程序循环体 */
  23.     while ()
  24.     {
  25.         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 */
  26.  
  27.         /* 判断定时器超时时间 */
  28.         if (bsp_CheckTimer())
  29.         {
  30.             /* 每隔50ms 进来一次 */
  31.             bsp_LedToggle();
  32.         }
  33.  
  34.         /* 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。 */
  35.         ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
  36.         if (ucKeyCode != KEY_NONE)
  37.         {
  38.             switch (ucKeyCode)
  39.             {
  40.                 case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下 */
  41.                     TIM6->DIER |= TIM_IT_UPDATE;
  42.                     break;
  43.  
  44.                 case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下 */
  45.                     TIM6->DIER &= ~TIM_IT_UPDATE;
  46.                     break;
  47.  
  48.                 default:
  49.                     /* 其它的键值不处理 */
  50.                     break;
  51.             }
  52.         }
  53.     }
  54. }

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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