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

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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.    ******************************************************************************************************
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:

【STM32H7教程】第33章 STM32H7的定时器应用之TIM1-TIM17的中断实现_第1张图片 

IO翻转12.5MHz,方波频率6.25MHz:

【STM32H7教程】第33章 STM32H7的定时器应用之TIM1-TIM17的中断实现_第2张图片 

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:

【STM32H7教程】第33章 STM32H7的定时器应用之TIM1-TIM17的中断实现_第3张图片

  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:

【STM32H7教程】第33章 STM32H7的定时器应用之TIM1-TIM17的中断实现_第4张图片 

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

【STM32H7教程】第33章 STM32H7的定时器应用之TIM1-TIM17的中断实现_第5张图片 

程序设计:

  系统栈大小分配:

【STM32H7教程】第33章 STM32H7的定时器应用之TIM1-TIM17的中断实现_第6张图片 

  RAM空间用的DTCM:

【STM32H7教程】第33章 STM32H7的定时器应用之TIM1-TIM17的中断实现_第7张图片 

  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:

【STM32H7教程】第33章 STM32H7的定时器应用之TIM1-TIM17的中断实现_第8张图片 

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

【STM32H7教程】第33章 STM32H7的定时器应用之TIM1-TIM17的中断实现_第9张图片 

程序设计:

 系统栈大小分配:

【STM32H7教程】第33章 STM32H7的定时器应用之TIM1-TIM17的中断实现_第10张图片 

  RAM空间用的DTCM:

【STM32H7教程】第33章 STM32H7的定时器应用之TIM1-TIM17的中断实现_第11张图片 

  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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