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

    完整教程下载地址:http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=86980

    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.    ******************************************************************************************************
    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.    */
    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.    ******************************************************************************************************
    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.    */
    46.    void bsp_SetTIMforInt(TIM_TypeDef* TIMx, uint32_t _ulFreq, uint8_t _PreemptionPriority, 
    47.                          uint8_t _SubPriority)
    48.    {
    49.        TIM_HandleTypeDef   TimHandle = {0};
    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.            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.        ----------------------------------------------------------------------- */
    78.        if ((TIMx == TIM1) || (TIMx == TIM8) || (TIMx == TIM15) || (TIMx == TIM16) || (TIMx == TIM17))
    79.        {
    80.            /* APB2 定时器时钟 = 200M */
    81.            uiTIMxCLK = SystemCoreClock / 2;
    82.        }
    83.        else    
    84.        {
    85.            /* APB1 定时器 = 200M */
    86.            uiTIMxCLK = SystemCoreClock / 2;
    87.        }
    88.    
    89.        if (_ulFreq < 100)
    90.        {
    91.            usPrescaler = 10000 - 1;                    /* 分频比 = 10000 */
    92.            usPeriod =  (uiTIMxCLK / 10000) / _ulFreq  - 1;        /* 自动重装的值 */
    93.        }
    94.        else if (_ulFreq < 3000)
    95.        {
    96.            usPrescaler = 100 - 1;                    /* 分频比 = 100 */
    97.            usPeriod =  (uiTIMxCLK / 100) / _ulFreq  - 1;        /* 自动重装的值 */
    98.        }
    99.        else    /* 大于4K的频率,无需分频 */
    100.        {
    101.            usPrescaler = 0;                    /* 分频比 = 1 */
    102.            usPeriod = uiTIMxCLK / _ulFreq - 1;    /* 自动重装的值 */
    103.        }
    104.    
    105.        /* 
    106.           定时器中断更新周期 = TIMxCLK / usPrescaler + 1)/usPeriod + 1)
    107.        */
    108.        TimHandle.Instance = TIMx;
    109.        TimHandle.Init.Prescaler         = usPrescaler;
    110.        TimHandle.Init.Period            = usPeriod;    
    111.        TimHandle.Init.ClockDivision     = 0;
    112.        TimHandle.Init.CounterMode       = TIM_COUNTERMODE_UP;
    113.        TimHandle.Init.RepetitionCounter = 0;
    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 = 0;    /* 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。

    /*
    *********************************************************************************************************
    *    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(4);
            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(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
        
        bsp_SetTIMforInt(TIM6, 20, 2, 0);    /* 设置为20Hz频率, 周期0.05秒定时中断*/    
        
        /* 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 */
                        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(4);
            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(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
        
        bsp_SetTIMforInt(TIM6, 20, 2, 0);    /* 设置为20Hz频率, 周期0.05秒定时中断*/    
        
        /* 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 */
                        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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