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第27章 STM32F407的定时器应用之TIM1-TIM14的PWM实现
本章教程为大家讲解定时器应用之TIM1 – TIM14所有定时器的PWM实现。实际项目中用到的地方较多,如电机控制、无源蜂鸣器、显示屏背光等场合。
27.1 初学者重要提示
27.2 定时器PWM驱动设计
27.3 定时器板级支持包(bsp_tim_pwm.c)
27.4 定时器驱动移植和使用
27.5 实验例程设计框架
27.6 实验例程说明(MDK)
27.7 实验例程说明(IAR)
27.8 总结
27.1 初学者重要提示
- 学习本章节前,务必优先学习第25章,HAL库的几个常用API均作了讲解和举例。
- 如果配置的GPIO引脚无法正确输出,注意本章2.1小节,保证是定时器复用支持的引脚。
27.2 定时器PWM的驱动设计
针对STM32F4的定时器PWM功能,专门设置了一个超级函数,用户可以方便的配置TIM1-TIM14所有定时器的PWM输出。
27.2.1 定时器PWM输出支持的引脚
STM32F4支持的PWM输出引脚如下(未整理互补输出引脚):
TIM1_CH1, PA8, PE9, TIM1_CH2, PA9, PE11 TIM1_CH3, PA10, PE13 TIM1_CH4, PA11, PE14 TIM2_CH1, PA15 (仅限429,439) 407没有此脚 TIM2_CH2, PA1, PB3 TIM2_CH3, PA2, PB10 TIM2_CH4, PA3, PB11 TIM3_CH1, PA6, PB4, PC6 TIM3_CH2, PA7, PB5, PC7 TIM3_CH3, PB0, PC8 TIM3_CH4, PB1, PC9 TIM4_CH1, PB6, PD12 TIM4_CH2, PB7, PD13 TIM4_CH3, PB8, PD14 TIM4_CH4, PB9, PD15 TIM5_CH1, PA0, PH10 TIM5_CH2, PA1, PH11 TIM5_CH3, PA2, PH12 TIM5_CH4, PA3, PI10 TIM8_CH1, PC6, PI5 TIM8_CH2, PC7, PI6 TIM8_CH3, PC8, PI7 TIM8_CH4, PC9, PI2 TIM9_CH1, PA2, PE5 TIM9_CH2, PA3, PE6 TIM10_CH1, PB8, PF6 TIM11_CH1, PB9, PF7 TIM12_CH1, PB14, PH6 TIM12_CH2, PB15, PH9 TIM13_CH1, PA6, PF8 TIM14_CH1, PA7, PF9
使用时,直接配置定时器PWM模式,并配置相应引脚即可使用。
27.2.2 定时器PWM初始化
下面函数的作用是根据使用的是GPIO,使能相应的GPIO时钟。
1. /* 2. ****************************************************************************************************** 3. * 函 数 名: bsp_RCC_GPIO_Enable 4. * 功能说明: 使能GPIO时钟 5. * 形 参: GPIOx GPIOA - GPIOI 6. * 返 回 值: 无 7. ****************************************************************************************************** 8. */ 9. void bsp_RCC_GPIO_Enable(GPIO_TypeDef* GPIOx) 10. { 11. if (GPIOx == GPIOA) __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); 12. else if (GPIOx == GPIOB) __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); 13. else if (GPIOx == GPIOC) __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); 14. else if (GPIOx == GPIOD) __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); 15. else if (GPIOx == GPIOE) __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); 16. else if (GPIOx == GPIOF) __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE(); 17. else if (GPIOx == GPIOG) __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE(); 18. else if (GPIOx == GPIOH) __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE(); 19. else if (GPIOx == GPIOI) __HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE(); 20. }
下面函数的作用是根据使用的定时器,使能和禁止相应的定时器时钟。
1. /* 2. ****************************************************************************************************** 3. * 函 数 名: bsp_RCC_TIM_Enable 4. * 功能说明: 使能TIM RCC 时钟 5. * 形 参: TIMx TIM1 - TIM14 6. * 返 回 值: 无 7. ****************************************************************************************************** 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 26. { 27. Error_Handler(__FILE__, __LINE__); 28. } 29. } 30. 31. /* 32. ****************************************************************************************************** 33. * 函 数 名: bsp_RCC_TIM_Disable 34. * 功能说明: 关闭TIM RCC 时钟 35. * 形 参: TIMx TIM1 - TIM14 36. * 返 回 值: TIM外设时钟名 37. ****************************************************************************************************** 38. */ 39. void bsp_RCC_TIM_Disable(TIM_TypeDef* TIMx) 40. { 41. /* 42. APB1 定时器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13, TIM14 43. APB2 定时器有 TIM1, TIM8 ,TIM9, TIM10, TIM11 44. */ 45. if (TIMx == TIM1) __HAL_RCC_TIM3_CLK_DISABLE(); 46. else if (TIMx == TIM2) __HAL_RCC_TIM2_CLK_DISABLE(); 47. else if (TIMx == TIM3) __HAL_RCC_TIM3_CLK_DISABLE(); 48. else if (TIMx == TIM4) __HAL_RCC_TIM4_CLK_DISABLE(); 49. else if (TIMx == TIM5) __HAL_RCC_TIM5_CLK_DISABLE(); 50. else if (TIMx == TIM6) __HAL_RCC_TIM6_CLK_DISABLE(); 51. else if (TIMx == TIM7) __HAL_RCC_TIM7_CLK_DISABLE(); 52. else if (TIMx == TIM8) __HAL_RCC_TIM8_CLK_DISABLE(); 53. else if (TIMx == TIM9) __HAL_RCC_TIM9_CLK_DISABLE(); 54. else if (TIMx == TIM10) __HAL_RCC_TIM10_CLK_DISABLE(); 55. else if (TIMx == TIM11) __HAL_RCC_TIM11_CLK_DISABLE(); 56. else if (TIMx == TIM12) __HAL_RCC_TIM12_CLK_DISABLE(); 57. else if (TIMx == TIM13) __HAL_RCC_TIM13_CLK_DISABLE(); 58. else if (TIMx == TIM14) __HAL_RCC_TIM14_CLK_DISABLE(); 59. else 60. { 61. Error_Handler(__FILE__, __LINE__); 62. } 63. }
配置定时器的PWM功能时,要是设置引脚的复用模式,下面函数就是起到这个作用。
1. /* 2. ****************************************************************************************************** 3. * 函 数 名: bsp_GetAFofTIM 4. * 功能说明: 根据TIM 得到AF寄存器配置 5. * 形 参: TIMx TIM1 - TIM14 6. * 返 回 值: AF寄存器配置 7. ****************************************************************************************************** 8. */ 9. uint8_t bsp_GetAFofTIM(TIM_TypeDef* TIMx) 10. { 11. uint8_t ret = 0; 12. 13. if (TIMx == TIM1) ret = GPIO_AF1_TIM1; 14. else if (TIMx == TIM2) ret = GPIO_AF1_TIM2; 15. 16. else if (TIMx == TIM3) ret = GPIO_AF2_TIM3; 17. else if (TIMx == TIM4) ret = GPIO_AF2_TIM4; 18. else if (TIMx == TIM5) ret = GPIO_AF2_TIM5; 19. 20. else if (TIMx == TIM8) ret = GPIO_AF3_TIM8; 21. else if (TIMx == TIM9) ret = GPIO_AF3_TIM9; 22. else if (TIMx == TIM10) ret = GPIO_AF3_TIM10; 23. else if (TIMx == TIM11) ret = GPIO_AF3_TIM11; 24. 25. else if (TIMx == TIM12) ret = GPIO_AF9_TIM12; 26. else if (TIMx == TIM13) ret = GPIO_AF9_TIM13; 27. else if (TIMx == TIM14) ret = GPIO_AF9_TIM14; 28. else 29. { 30. Error_Handler(__FILE__, __LINE__); 31. } 32. 33. return ret; 34. }
下面函数的作用是配置用于PWM输出的引脚:
1. /* 2. ****************************************************************************************************** 3. * 函 数 名: bsp_ConfigTimGpio 4. * 功能说明: 配置GPIO和TIM时钟, GPIO连接到TIM输出通道 5. * 形 参: GPIOx : GPIOA - GPIOK 6. * GPIO_PinX : GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15 7. * TIMx : TIM1 - TIM14 8. * 返 回 值: 无 9. ****************************************************************************************************** 10. */ 11. void bsp_ConfigTimGpio(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinX, TIM_TypeDef* TIMx) 12. { 13. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; 14. 15. /* 使能GPIO时钟 */ 16. bsp_RCC_GPIO_Enable(GPIOx); 17. 18. /* 使能TIM时钟 */ 19. bsp_RCC_TIM_Enable(TIMx); 20. 21. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; 22. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; 23. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; 24. GPIO_InitStruct.Alternate = bsp_GetAFofTIM(TIMx); 25. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PinX; 26. HAL_GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct); 27. }
当占空比是0%或者100%时,直接设置引脚的高低电平状态。
1. /* 2. ****************************************************************************************************** 3. * 函 数 名: bsp_ConfigGpioOut 4. * 功能说明: 配置GPIO为推挽输出。主要用于PWM输出,占空比为0和100的情况。 5. * 形 参: GPIOx : GPIOA - GPIOK 6. * GPIO_PinX : GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15 7. * 返 回 值: 无 8. ****************************************************************************************************** 9. */ 10. void bsp_ConfigGpioOut(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinX) 11. { 12. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; 13. 14. bsp_RCC_GPIO_Enable(GPIOx); /* 使能GPIO时钟 */ 15. 16. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; 17. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; 18. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; 19. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PinX; 20. HAL_GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct); 21. }
下面的函数是实现TIM1 – TIM14进行PWM输出的核心,也是专门供用户调用的。
1. /* 2. ****************************************************************************************************** 3. * 函 数 名: bsp_SetTIMOutPWM 4. * 功能说明: 设置引脚输出的PWM信号的频率和占空比. 当频率为0,并且占空为0时,关闭定时器,GPIO输出0; 5. * 当频率为0,占空比为100%时,GPIO输出1. 6. * 形 参: GPIOx : GPIOA - GPIOK 7. * GPIO_Pin : GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15 8. * TIMx : TIM1 - TIM14 9. * _ucChannel:使用的定时器通道,范围1 - 4 10. * _ulFreq : PWM信号频率,单位Hz (实际测试,可以输出100MHz),0 表示禁止输出 11. * _ulDutyCycle : PWM信号占空比,单位: 万分之一。如5000,表示50.00%的占空比 12. * 返 回 值: 无 13. ****************************************************************************************************** 14. */ 15. void bsp_SetTIMOutPWM(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, TIM_TypeDef* TIMx, uint8_t _ucChannel, 16. uint32_t _ulFreq, uint32_t _ulDutyCycle) 17. { 18. TIM_HandleTypeDef TimHandle = {0}; 19. TIM_OC_InitTypeDef sConfig = {0}; 20. uint16_t usPeriod; 21. uint16_t usPrescaler; 22. uint32_t pulse; 23. uint32_t uiTIMxCLK; 24. const uint16_t TimChannel[6+1] = {0, TIM_CHANNEL_1, TIM_CHANNEL_2, TIM_CHANNEL_3, TIM_CHANNEL_4}; 25. 26. if (_ucChannel > 6) 27. { 28. Error_Handler(__FILE__, __LINE__); 29. } 30. 31. if (_ulDutyCycle == 0) 32. { 33. //bsp_RCC_TIM_Disable(TIMx); /* 关闭TIM时钟, 可能影响其他通道 */ 34. bsp_ConfigGpioOut(GPIOx, GPIO_Pin); /* 配置GPIO为推挽输出 */ 35. HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_PIN_RESET); /* PWM = 0 */ 36. return; 37. } 38. else if (_ulDutyCycle == 10000) 39. { 40. //bsp_RCC_TIM_Disable(TIMx); /* 关闭TIM时钟, 可能影响其他通道 */ 41. bsp_ConfigGpioOut(GPIOx, GPIO_Pin); /* 配置GPIO为推挽输出 */ 42. HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_PIN_SET); /* PWM = 1 */ 43. return; 44. } 45. 46. /* 下面是PWM输出 */ 47. 48. bsp_ConfigTimGpio(GPIOx, GPIO_Pin, TIMx); /* 使能GPIO和TIM时钟,并连接TIM通道到GPIO */ 49. 50. /*----------------------------------------------------------------------- 51. system_stm32f4xx.c 文件中 void SetSysClock(void) 函数对时钟的配置如下: 52. 53. HCLK = SYSCLK / 1 (AHB1Periph) 54. PCLK2 = HCLK / 2 (APB2Periph) 55. PCLK1 = HCLK / 4 (APB1Periph) 56. 57. 因为APB1 prescaler != 1, 所以 APB1上的TIMxCLK = PCLK1 x 2 = SystemCoreClock / 2; 58. 因为APB2 prescaler != 1, 所以 APB2上的TIMxCLK = PCLK2 x 2 = SystemCoreClock; 59. 60. APB1 定时器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13,TIM14 61. APB2 定时器有 TIM1, TIM8 ,TIM9, TIM10, TIM11 62. 63. ----------------------------------------------------------------------- */ 64. if ((TIMx == TIM1) || (TIMx == TIM8) || (TIMx == TIM9) || (TIMx == TIM10) || (TIMx == TIM11)) 65. { 66. /* APB2 定时器时钟 = 168M */ 67. uiTIMxCLK = SystemCoreClock; 68. } 69. else 70. { 71. /* APB1 定时器 = 84M */ 72. uiTIMxCLK = SystemCoreClock / 2; 73. } 74. 75. if (_ulFreq < 100) 76. { 77. usPrescaler = 10000 - 1; /* 分频比 = 10000 */ 78. usPeriod = (uiTIMxCLK / 10000) / _ulFreq - 1; /* 自动重装的值 */ 79. } 80. else if (_ulFreq < 3000) 81. { 82. usPrescaler = 100 - 1; /* 分频比 = 100 */ 83. usPeriod = (uiTIMxCLK / 100) / _ulFreq - 1; /* 自动重装的值 */ 84. } 85. else /* 大于4K的频率,无需分频 */ 86. { 87. usPrescaler = 0; /* 分频比 = 1 */ 88. usPeriod = uiTIMxCLK / _ulFreq - 1; /* 自动重装的值 */ 89. } 90. pulse = (_ulDutyCycle * usPeriod) / 10000; 91. 92. 93. HAL_TIM_PWM_DeInit(&TimHandle); 94. 95. /* PWM频率 = TIMxCLK / usPrescaler + 1)/usPeriod + 1)*/ 96. TimHandle.Instance = TIMx; 97. TimHandle.Init.Prescaler = usPrescaler; 98. TimHandle.Init.Period = usPeriod; 99. TimHandle.Init.ClockDivision = 0; 100. TimHandle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; 101. TimHandle.Init.RepetitionCounter = 0; 102. TimHandle.Init.AutoReloadPreload = 0; 103. if (HAL_TIM_PWM_Init(&TimHandle) != HAL_OK) 104. { 105. Error_Handler(__FILE__, __LINE__); 106. } 107. 108. /* 配置定时器PWM输出通道 */ 109. sConfig.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; 110. sConfig.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH; 111. sConfig.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE; 112. sConfig.OCNPolarity = TIM_OCNPOLARITY_HIGH; 113. sConfig.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET; 114. sConfig.OCIdleState = TIM_OCIDLESTATE_RESET; 115. 116. /* 占空比 */ 117. sConfig.Pulse = pulse; 118. if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&TimHandle, &sConfig, TimChannel[_ucChannel]) != HAL_OK) 119. { 120. Error_Handler(__FILE__, __LINE__); 121. } 122. 123. /* 启动PWM输出 */ 124. if (HAL_TIM_PWM_Start(&TimHandle, TimChannel[_ucChannel]) != HAL_OK) 125. { 126. Error_Handler(__FILE__, __LINE__); 127. } 128. }
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18-19行,HAL库的这两个结构体变量要初始化为0,这个问题在第25章的的第4小节有专门说明。
- 第64–90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93 – 106行,通过函数HAL_TIM_PWM_Init配置了PWM频率。
- 第109 – 121行,配置定时器的PWM输出通道,关于结构体成员代表的含义和函数HAL_TIM_PWM_ConfigChannel的用法分别看第32章的3.3和4.4小节。
- 第124行,启动定时器PWM输出。
27.3 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
这个两个函数都是TIM1-TIM14所有定时器都支持,函数bsp_SetTIMforInt用于定时器周期性中断,上个章节已经为大家讲解,本小节主要把函数bsp_SetTIMOutPWM做个说明。
27.3.1 函数bsp_SetTIMOutPWM
函数原型:
void bsp_SetTIMOutPWM(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, TIM_TypeDef* TIMx, uint8_t _ucChannel, uint32_t _ulFreq, uint32_t _ulDutyCycle)
函数描述:
此函数主要用配置定时器的PWM输出。
函数参数:
- 第1个参数GPIO分组,范围GPIOA – GPIOI。
- 第2个参数是具体的GPIO引脚,范围GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15。
- 第3个参数用于指定使用哪个定时器,参数可以是TIM1 – TIM14所有定时器。
- 第4个参数是使用的定时器通道,范围1-4,分别表示通道1,通道2,通道3和通道4。
- 第5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6个参数是PWM信号占空比,单位: 万分之一。如5000,表示50.00%的占空比。
注意事项:
使用举例:
比如配置PB3硬件输出1KHz方波,占空比50%
bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_3, TIM3, 4, 1000, 5000)
27.4 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。
27.5 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HAL库,系统时钟,滴答定时器,LED和串口。
- 第2步,输出PWM以及按键消息处理。
27.6 实验例程说明(MDK)
配套例子:
V5-008_定时器PWM输出(驱动支持TIM1-TIM14)
实验目的:
- 学习定时器PWM输出。
实验内容:
- 系统上电后驱动了1个软件定时器,每100ms翻转一次LED2,同时PB6输出1KHz方波,占空比50% 。
实验操作:
- K1键按下,PB6输出1KHz方波,占空比50%。
- K2键按下,PB6输出10KHz方波,占空比50%。
- K3键按下,PB6输出100KHz方波,占空比50%。
PWM输出引脚PB6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:
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) { /* STM32F407 HAL 库初始化,此时系统用的还是F407自带的16MHz,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168MHz - 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V5开发板用户手册第8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(); /* 初始化扩展IO */ bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */ }
主功能:
主程序实现如下操作:
- K1键按下,PB6输出1KHz方波,占空比50%。
- K2键按下,PB6输出10KHz方波,占空比50%。
- K3键按下,PB6输出100KHz方波,占空比50%。
/* ********************************************************************************************************* * 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(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */ bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6, TIM4, 1, 1000, 5000); /* PB1硬件输出1KHz方波,占空比50% */ /* 进入主程序循环体 */ while (1) { 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(0)) { /* 每隔50ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } /* 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,PB6输出1KHz方波,占空比50% */ bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6, TIM4, 1, 1000, 5000); break; case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下,PB6输出10KHz方波,占空比50% */ bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6, TIM4, 1, 10000, 5000); break; case KEY_DOWN_K3: /* K3键按下,PB6输出100KHz方波,占空比50% */ bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6, TIM4, 1, 100000, 5000); break; default: /* 其它的键值不处理 */ break; } } } }
27.7 实验例程说明(IAR)
配套例子:
V5-008_定时器PWM输出(驱动支持TIM1-TIM14)
实验目的:
- 学习定时器PWM输出。
实验内容:
- 系统上电后驱动了1个软件定时器,每100ms翻转一次LED2,同时PB6输出1KHz方波,占空比50% 。
实验操作:
- K1键按下,PB6输出1KHz方波,占空比50%。
- K2键按下,PB6输出10KHz方波,占空比50%。
- K3键按下,PB6输出100KHz方波,占空比50%。
PWM输出引脚PB6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:
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) { /* STM32F407 HAL 库初始化,此时系统用的还是F407带的16MHz,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168MHz - 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V5开发板用户手册第8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(); /* 初始化扩展IO */ bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */ }
主功能:
主程序实现如下操作:
- K1键按下,PB9输出1KHz方波,占空比50%。
- K2键按下,PB9输出10KHz方波,占空比50%。
- K3键按下,PB9输出100KHz方波,占空比50%。
/* ********************************************************************************************************* * 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(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */ bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6, TIM4, 1, 1000, 5000); /* PB1硬件输出1KHz方波,占空比50% */ /* 进入主程序循环体 */ while (1) { 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(0)) { /* 每隔50ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } /* 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,PB6输出1KHz方波,占空比50% */ bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6, TIM4, 1, 1000, 5000); break; case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下,PB6输出10KHz方波,占空比50% */ bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6, TIM4, 1, 10000, 5000); break; case KEY_DOWN_K3: /* K3键按下,PB6输出100KHz方波,占空比50% */ bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6, TIM4, 1, 100000, 5000); break; default: /* 其它的键值不处理 */ break; } } } }
27.8 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。