【STM32F429開發板用戶手冊】第27章 STM32F429的定時器應用之TIM1-TIM14的PWM實現

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第27章       STM32F429的定時器應用之TIM1-TIM14的PWM實現

本章教程為大家講解定時器應用之TIM1 – TIM14所有定時器的PWM實現。實際項目中用到的地方較多，如電機控制、無源蜂鳴器、顯示屏背光等場合。

27.1 初學者重要提示

27.2 定時器PWM驅動設計 

27.3 定時器板級支持包（bsp_tim_pwm.c）

27.4 定時器驅動移植和使用

27.5 實驗例程設計框架

27.6 實驗例程說明（MDK）

27.7 實驗例程說明（IAR）

27.8 總結

 

 

27.1 初學者重要提示

1.   學習本章節前，務必優先學習第25章，HAL庫的幾個常用API均作了講解和舉例。
2.   如果配置的GPIO引腳無法正確輸出，注意本章2.1小節，保證是定時器復用支持的引腳。

27.2 定時器PWM的驅動設計

針對STM32F4的定時器PWM功能，專門設置了一個超級函數，用戶可以方便的配置TIM1-TIM14所有定時器的PWM輸出。

27.2.1 定時器PWM輸出支持的引腳

STM32F4支持的PWM輸出引腳如下（未整理互補輸出引腳）：

TIM1_CH1, PA8,    PE9,
    TIM1_CH2, PA9,    PE11
    TIM1_CH3, PA10,    PE13
    TIM1_CH4, PA11,    PE14

    TIM2_CH1, PA15 (僅限429，439) 407沒有此腳
    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

使用時，直接配置定時器PWM模式，並配置相應引腳即可使用。

27.2.2 定時器PWM初始化

下面函數的作用是根據使用的是GPIO，使能相應的GPIO時鍾。

1.    /*
2.    ******************************************************************************************************
3.    *    函 數 名: bsp_RCC_GPIO_Enable
4.    *    功能說明: 使能GPIO時鍾
5.    *    形    參: GPIOx GPIOA - GPIOI
6.    *    返 回 值: 無
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.    }

下面函數的作用是根據使用的定時器，使能和禁止相應的定時器時鍾。

1.    /*
2.    ******************************************************************************************************
3.    *    函 數 名: bsp_RCC_TIM_Enable
4.    *    功能說明: 使能TIM RCC 時鍾
5.    *    形    參: TIMx TIM1 - TIM14
6.    *    返 回 值: 無
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 數 名: bsp_RCC_TIM_Disable
34.    *    功能說明: 關閉TIM RCC 時鍾
35.    *    形    參: TIMx TIM1 - TIM14
36.    *    返 回 值: TIM外設時鍾名
37.    ******************************************************************************************************
38.    */
39.    void bsp_RCC_TIM_Disable(TIM_TypeDef* TIMx)
40.    {
41.        /*
42.            APB1 定時器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13, TIM14 
43.            APB2 定時器有 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.    }

配置定時器的PWM功能時，要是設置引腳的復用模式，下面函數就是起到這個作用。

1.    /*
2.    ******************************************************************************************************
3.    *    函 數 名: bsp_GetAFofTIM
4.    *    功能說明: 根據TIM 得到AF寄存器配置
5.    *    形    參: 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.    }

下面函數的作用是配置用於PWM輸出的引腳：

1.    /*
2.    ******************************************************************************************************
3.    *    函 數 名: bsp_ConfigTimGpio
4.    *    功能說明: 配置GPIO和TIM時鍾， GPIO連接到TIM輸出通道
5.    *    形    參: GPIOx : GPIOA - GPIOK
6.    *             GPIO_PinX : GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15
7.    *             TIMx : TIM1 - TIM14
8.    *    返 回 值: 無
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時鍾 */
16.        bsp_RCC_GPIO_Enable(GPIOx);
17.    
18.          /* 使能TIM時鍾 */
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.    }

當占空比是0%或者100%時，直接設置引腳的高低電平狀態。

1.    /*
2.    ******************************************************************************************************
3.    *    函 數 名: bsp_ConfigGpioOut
4.    *    功能說明: 配置GPIO為推挽輸出。主要用於PWM輸出，占空比為0和100的情況。
5.    *    形    參: GPIOx : GPIOA - GPIOK
6.    *             GPIO_PinX : GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15
7.    *    返 回 值: 無
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時鍾 */
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.    }

下面的函數是實現TIM1 – TIM14進行PWM輸出的核心，也是專門供用戶調用的。

1.    /*
2.    ******************************************************************************************************
3.    *    函 數 名: bsp_SetTIMOutPWM
4.    *    功能說明: 設置引腳輸出的PWM信號的頻率和占空比.  當頻率為0，並且占空為0時，關閉定時器，GPIO輸出0；
5.    *              當頻率為0，占空比為100%時，GPIO輸出1.
6.    *    形    參: GPIOx : GPIOA - GPIOK
7.    *              GPIO_Pin : GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15
8.    *              TIMx : TIM1 - TIM14
9.    *             _ucChannel：使用的定時器通道，范圍1 - 4
10.    *              _ulFreq : PWM信號頻率，單位Hz (實際測試，可以輸出100MHz），0 表示禁止輸出
11.    *              _ulDutyCycle : PWM信號占空比，單位: 萬分之一。如5000，表示50.00%的占空比
12.    *    返 回 值: 無
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);        /* 關閉TIM時鍾, 可能影響其他通道 */        
34.            bsp_ConfigGpioOut(GPIOx, GPIO_Pin);    /* 配置GPIO為推挽輸出 */                
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);        /* 關閉TIM時鍾, 可能影響其他通道 */
41.            bsp_ConfigGpioOut(GPIOx, GPIO_Pin);    /* 配置GPIO為推挽輸出 */        
42.            HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_PIN_SET);    /* PWM = 1 */            
43.            return;
44.        }
45.        
46.        /* 下面是PWM輸出 */
47.        
48.        bsp_ConfigTimGpio(GPIOx, GPIO_Pin, TIMx);    /* 使能GPIO和TIM時鍾，並連接TIM通道到GPIO */
49.        
50.        /*-----------------------------------------------------------------------
51.            system_stm32f4xx.c 文件中 void SetSysClock(void) 函數對時鍾的配置如下：
52.    
53.            HCLK = SYSCLK / 1     (AHB1Periph)
54.            PCLK2 = HCLK / 2      (APB2Periph)
55.            PCLK1 = HCLK / 4      (APB1Periph)
56.    
57.            因為APB1 prescaler != 1, 所以 APB1上的TIMxCLK = PCLK1 x 2 = SystemCoreClock / 2;
58.            因為APB2 prescaler != 1, 所以 APB2上的TIMxCLK = PCLK2 x 2 = SystemCoreClock;
59.    
60.            APB1 定時器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13,TIM14
61.            APB2 定時器有 TIM1, TIM8 ,TIM9, TIM10, TIM11
62.    
63.        ----------------------------------------------------------------------- */
64.        if ((TIMx == TIM1) || (TIMx == TIM8) || (TIMx == TIM9) || (TIMx == TIM10) || (TIMx == TIM11))
65.        {
66.            /* APB2 定時器時鍾 = 168M */
67.            uiTIMxCLK = SystemCoreClock;
68.        }
69.        else    
70.        {
71.            /* APB1 定時器 = 84M */
72.            uiTIMxCLK = SystemCoreClock / 2;
73.        }
74.    
75.        if (_ulFreq < 100)
76.        {
77.            usPrescaler = 10000 - 1;                     /* 分頻比 = 10000 */
78.            usPeriod =  (uiTIMxCLK / 10000) / _ulFreq  - 1; /* 自動重裝的值 */
79.        }
80.        else if (_ulFreq < 3000)
81.        {
82.            usPrescaler = 100 - 1;                         /* 分頻比 = 100 */
83.            usPeriod =  (uiTIMxCLK / 100) / _ulFreq  - 1;    /* 自動重裝的值 */
84.        }
85.        else    /* 大於4K的頻率，無需分頻 */
86.        {
87.            usPrescaler = 0;                    /* 分頻比 = 1 */
88.            usPeriod = uiTIMxCLK / _ulFreq - 1;    /* 自動重裝的值 */
89.        }
90.        pulse = (_ulDutyCycle * usPeriod) / 10000;
91.    
92.        
93.        HAL_TIM_PWM_DeInit(&TimHandle);
94.        
95.        /*  PWM頻率 = 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.        /* 配置定時器PWM輸出通道 */
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.        /* 啟動PWM輸出 */
124.        if (HAL_TIM_PWM_Start(&TimHandle, TimChannel[_ucChannel]) != HAL_OK)
125.        {
126.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
127.        }
128.    }

程序中的注釋已經比較詳細，這里把幾個關鍵的地方再闡釋下：

•   第18-19行，HAL庫的這兩個結構體變量要初始化為0，這個問題在第25章的的第4小節有專門說明。
•   第64–90行，計算出要配置的分頻和周期。這里要注意一點，因為除了TIM2和TIM5，其它定時器都是16位的，相關寄存器大部分也都是16位的，配置的時候不可以超出0 -65535。這里分頻變量usPrescaler和周期變量usPeriod統一按照16位計算，所以有了這幾行代碼做頻率區分，防止超出范圍。
•   第93 – 106行，通過函數HAL_TIM_PWM_Init配置了PWM頻率。
•   第109 – 121行，配置定時器的PWM輸出通道，關於結構體成員代表的含義和函數HAL_TIM_PWM_ConfigChannel的用法分別看第32章的3.3和4.4小節。
•   第124行，啟動定時器PWM輸出。

27.3 定時器板級支持包（bsp_tim_pwm.c）

定時器驅動文件bsp_tim_pwm.c主要實現了如下兩個API供用戶調用：

•   bsp_SetTIMOutPWM

 

這個兩個函數都是TIM1-TIM14所有定時器都支持，函數bsp_SetTIMforInt用於定時器周期性中斷，上個章節已經為大家講解，本小節主要把函數bsp_SetTIMOutPWM做個說明。

27.3.1 函數bsp_SetTIMOutPWM

函數原型：

void bsp_SetTIMOutPWM(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, TIM_TypeDef* TIMx, uint8_t _ucChannel,
                      uint32_t _ulFreq, uint32_t _ulDutyCycle)

函數描述：

此函數主要用配置定時器的PWM輸出。

函數參數：

•   第1個參數GPIO分組，范圍GPIOA – GPIOI。
•   第2個參數是具體的GPIO引腳，范圍GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15。
•   第3個參數用於指定使用哪個定時器，參數可以是TIM1 – TIM14所有定時器。
•   第4個參數是使用的定時器通道，范圍1-4，分別表示通道1，通道2，通道3和通道4。
•   第5個參數是要實現的定時器中斷頻率，單位Hz，如果填0的話，表示關閉。
•   第6個參數是PWM信號占空比，單位: 萬分之一。如5000，表示50.00%的占空比。

注意事項：

使用舉例：

比如配置PB3硬件輸出1KHz方波，占空比50%

bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_3,  TIM3,  4, 1000, 5000)

27.4 定時器驅動移植和使用

定時器的移植比較簡單：

•   第1步：復制bsp_tim_pwm.c和bsp_tim_pwm.h到自己的工程目錄，並添加到工程里面。
•   第2步：這幾個驅動文件主要用到HAL庫的GPIO和TIM驅動文件，簡單省事些可以添加所有HAL庫.C源文件進來。
•   第3步，應用方法看本章節配套例子即可。

27.5 實驗例程設計框架

通過程序設計框架，讓大家先對配套例程有一個全面的認識，然后再理解細節，本次實驗例程的設計框架如下：

  第1階段，上電啟動階段：

• 這部分在第14章進行了詳細說明。

  第2階段，進入main函數：

•   第1步，硬件初始化，主要是HAL庫，系統時鍾，滴答定時器，LED和串口。
•   第2步，輸出PWM以及按鍵消息處理。

27.6 實驗例程說明（MDK）

配套例子：

V6-008_定時器PWM輸出（驅動支持TIM1-TIM14）

實驗目的：

1. 學習定時器PWM輸出。

實驗內容：

1. 系統上電后驅動了1個軟件定時器，每100ms翻轉一次LED2，同時PB9輸出1KHz方波，占空比50% 。

實驗操作：

1. K1鍵按下，PB9輸出1KHz方波，占空比50%。
2. K2鍵按下，PB9輸出10KHz方波，占空比50%。
3. K3鍵按下，PB9輸出100KHz方波，占空比50%。

PWM輸出引腳PB9的位置：

 

上電后串口打印的信息：

波特率 115200，數據位 8，奇偶校驗位無，停止位 1

 

程序設計：

  系統棧大小分配：

 

  硬件外設初始化

硬件外設的初始化是在 bsp.c 文件實現：

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: bsp_Init
*    功能說明: 初始化所有的硬件設備。該函數配置CPU寄存器和外設的寄存器並初始化一些全局變量。只需要調用一次
*    形    參：無0
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
    /* 
       STM32H429 HAL 庫初始化，此時系統用的還是F429自帶的16MHz，HSI時鍾:
       - 調用函數HAL_InitTick，初始化滴答時鍾中斷1ms。
       - 設置NVIV優先級分組為4。
     */
    HAL_Init();

    /* 
       配置系統時鍾到168MHz
       - 切換使用HSE。
       - 此函數會更新全局變量SystemCoreClock，並重新配置HAL_InitTick。
    */
    SystemClock_Config();

    /* 
       Event Recorder：
       - 可用於代碼執行時間測量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
       - 默認不開啟，如果要使能此選項，務必看V5開發板用戶手冊第8章
    */    
#if Enable_EventRecorder == 1  
    /* 初始化EventRecorder並開啟 */
    EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    EventRecorderStart();
#endif
    
    bsp_InitKey();        /* 按鍵初始化，要放在滴答定時器之前，因為按鈕檢測是通過滴答定時器掃描 */
    bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定時器 */
    bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    bsp_InitExtIO();    /* 初始化擴展IO */
    bsp_InitLed();        /* 初始化LED */    
    BEEP_InitHard();    /* 初始化蜂鳴器 */
}

  主功能：

主程序實現如下操作：

•   K1鍵按下，PB6輸出1KHz方波，占空比50%。
•   K2鍵按下，PB6輸出10KHz方波，占空比50%。
•   K3鍵按下，PB6輸出100KHz方波，占空比50%。

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: main
*    功能說明: c程序入口
*    形    參: 無
*    返 回 值: 錯誤代碼(無需處理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
    uint8_t ucKeyCode;        /* 按鍵代碼 */
    

    bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
    
    PrintfLogo();    /* 打印例程名稱和版本等信息 */
    PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */

    bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 啟動1個100ms的自動重裝的定時器 */
    
    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6,  TIM4,  1, 1000, 5000); /* PB1硬件輸出1KHz方波，占空比50% */
    
    /* 進入主程序循環體 */
    while (1)
    {
        bsp_Idle();        /* 這個函數在bsp.c文件。用戶可以修改這個函數實現CPU休眠和喂狗 */

        /* 判斷定時器超時時間 */
        if (bsp_CheckTimer(0))    
        {
            /* 每隔50ms 進來一次 */  
            bsp_LedToggle(2);
        }

        /* 按鍵濾波和檢測由后台systick中斷服務程序實現，我們只需要調用bsp_GetKey讀取鍵值即可。 */
        ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 讀取鍵值, 無鍵按下時返回 KEY_NONE = 0 */
        if (ucKeyCode != KEY_NONE)
        {
            switch (ucKeyCode)
            {
                case KEY_DOWN_K1:            /* K1鍵按下，PB6輸出1KHz方波，占空比50% */
                    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6,  TIM4,  1, 1000, 5000);
                    break;

                case KEY_DOWN_K2:            /* K2鍵按下，PB6輸出10KHz方波，占空比50% */
                    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6,  TIM4,  1, 10000, 5000);
                    break;
                
                case KEY_DOWN_K3:            /* K3鍵按下，PB6輸出100KHz方波，占空比50% */
                    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6,  TIM4,  1, 100000, 5000);        
                    break;

                default:
                    /* 其它的鍵值不處理 */
                    break;
            }
        }
    }
}

27.7 實驗例程說明（IAR）

配套例子：

V6-008_定時器PWM輸出（驅動支持TIM1-TIM14）

實驗目的：

1. 學習定時器PWM輸出。

實驗內容：

1. 系統上電后驅動了1個軟件定時器，每100ms翻轉一次LED2，同時PB9輸出1KHz方波，占空比50% 。

實驗操作：

1. K1鍵按下，PB9輸出1KHz方波，占空比50%。
2. K2鍵按下，PB9輸出10KHz方波，占空比50%。
3. K3鍵按下，PB9輸出100KHz方波，占空比50%。

PWM輸出引腳PB9的位置：

 

上電后串口打印的信息：

波特率 115200，數據位 8，奇偶校驗位無，停止位 1

 

程序設計：

  系統棧大小分配：

 

  硬件外設初始化

硬件外設的初始化是在 bsp.c 文件實現：

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: bsp_Init
*    功能說明: 初始化所有的硬件設備。該函數配置CPU寄存器和外設的寄存器並初始化一些全局變量。只需要調用一次
*    形    參：無0
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
    /* 
       STM32H429 HAL 庫初始化，此時系統用的還是F429自帶的16MHz，HSI時鍾:
       - 調用函數HAL_InitTick，初始化滴答時鍾中斷1ms。
       - 設置NVIV優先級分組為4。
     */
    HAL_Init();

    /* 
       配置系統時鍾到168MHz
       - 切換使用HSE。
       - 此函數會更新全局變量SystemCoreClock，並重新配置HAL_InitTick。
    */
    SystemClock_Config();

    /* 
       Event Recorder：
       - 可用於代碼執行時間測量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
       - 默認不開啟，如果要使能此選項，務必看V5開發板用戶手冊第8章
    */    
#if Enable_EventRecorder == 1  
    /* 初始化EventRecorder並開啟 */
    EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    EventRecorderStart();
#endif
    
    bsp_InitKey();        /* 按鍵初始化，要放在滴答定時器之前，因為按鈕檢測是通過滴答定時器掃描 */
    bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定時器 */
    bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    bsp_InitExtIO();    /* 初始化擴展IO */
    bsp_InitLed();        /* 初始化LED */    
    BEEP_InitHard();    /* 初始化蜂鳴器 */
}

  主功能：

主程序實現如下操作：

•   K1鍵按下，PB9輸出1KHz方波，占空比50%。
•   K2鍵按下，PB9輸出10KHz方波，占空比50%。
•   K3鍵按下，PB9輸出100KHz方波，占空比50%。

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: main
*    功能說明: c程序入口
*    形    參: 無
*    返 回 值: 錯誤代碼(無需處理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
    uint8_t ucKeyCode;        /* 按鍵代碼 */
    

    bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
    
    PrintfLogo();    /* 打印例程名稱和版本等信息 */
    PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */

    bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 啟動1個100ms的自動重裝的定時器 */
    
    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_9,  TIM4,  4, 1000, 5000); /* PB1硬件輸出1KHz方波，占空比50% */
    
    /* 進入主程序循環體 */
    while (1)
    {
        bsp_Idle();        /* 這個函數在bsp.c文件。用戶可以修改這個函數實現CPU休眠和喂狗 */

        /* 判斷定時器超時時間 */
        if (bsp_CheckTimer(0))    
        {
            /* 每隔50ms 進來一次 */  
            bsp_LedToggle(2);
        }

        /* 按鍵濾波和檢測由后台systick中斷服務程序實現，我們只需要調用bsp_GetKey讀取鍵值即可。 */
        ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 讀取鍵值, 無鍵按下時返回 KEY_NONE = 0 */
        if (ucKeyCode != KEY_NONE)
        {
            switch (ucKeyCode)
            {
                case KEY_DOWN_K1:            /* K1鍵按下，PB9輸出1KHz方波，占空比50% */
                    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_9,  TIM4,  4, 1000, 5000);
                    break;

                case KEY_DOWN_K2:            /* K2鍵按下，PB9輸出10KHz方波，占空比50% */
                    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_9,  TIM4,  4, 10000, 5000);
                    break;
                
                case KEY_DOWN_K3:            /* K3鍵按下，PB9輸出100KHz方波，占空比50% */
                    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_9,  TIM4,  4, 100000, 5000);        
                    break;

                default:
                    /* 其它的鍵值不處理 */
                    break;
            }
        }
    }
}

27.8 總結

本章節就為大家講解這么多，相對比較容易掌握，望初學者熟練運用。