博信信息网【STM32H7教程】第41章STM32H7的BDMA应用之控制任意IO做PWM和脉冲数控制
第41章 STM32H7的BDMA应用之控制任意IO做PWM和脉冲数控制本章教程为大家讲解定时器触发DMAMUX，控制BDMA让GPIO输出PWM以及脉冲数的控制，实际项目中有一定的使用价值。
41.1 初学者重要提示
41.2 定时器触发BDMA驱动设计
41.3 BDMA板级支持包（bsp_tim_dma.c）
41.4 BDMA驱动移植和使用
41.5 实验例程设计框架
41.6 实验例程说明（MDK）
41.7 实验例程说明（IAR）
41.8 总结
41.1 初学者重要提示学习本章节前，务必优先学习第39章和40章，需要对DMAMUX，BDMA的基础知识和HAL库的几个常用API有个认识。使用半传输完成中断和传输完成中断实现的双缓冲效果跟BDMA本身支持的双缓冲模式实现的效果是一样的。只是最大传输个数只能达到32767次。相比定时器本身支持的PWM，这种方式更加灵活，可以让任意IO都可以输出PWM，而且方便运行中动态修改输出状态。41.2 定时器触发BDMA驱动设计定时器触发DMAMUX，控制BDMA让GPIO输出PWM的实现思路框图如下：
下面将程序设计中的相关问题逐一为大家做个说明。
41.2.1 定时器选择使用BDMA的话，请求信号都是来自DMAMUX2，而控制DMA做周期性传输的话，可以使用定时器触发，这样的话就可以使用DMAMUX的请求发生器功能，支持如下几种触发：
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_DMAMUX2_CH0_EVT 0U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_DMAMUX2_CH1_EVT 1U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_DMAMUX2_CH2_EVT 2U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_DMAMUX2_CH3_EVT 3U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_DMAMUX2_CH4_EVT 4U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_DMAMUX2_CH5_EVT 5U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_DMAMUX2_CH6_EVT 6U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_LPUART1_RX_WKUP 7U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_LPUART1_TX_WKUP 8U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_LPTIM2_WKUP 9U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_LPTIM2_OUT 10U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_LPTIM3_WKUP 11U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_LPTIM3_OUT 12U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_LPTIM4_WKUP 13U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_LPTIM5_WKUP 14U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_I2C4_WKUP 15U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_SPI6_WKUP 16U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_COMP1_OUT 17U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_COMP2_OUT 18U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_RTC_WKUP 19U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_EXTI0 20U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_EXTI2 21U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_I2C4_IT_EVT 22U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_SPI6_IT 23U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_LPUART1_TX_IT 24U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_LPUART1_RX_IT 25U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_ADC3_IT 26U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_ADC3_AWD1_OUT 27U
#define HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_BDMA_CH0_IT 28U
#define
我们这里使用的是LPTIM2_OUT，因为BDMA，LPTIM2和GPIO都在D3域。
接下来就是LPTIM的时钟配置问题，由前面的LPTIM章节，我们知道LPTIM2的时钟可以由LSE，LSI，APB或者外部输入时钟提供。使用LSE，LSI或者外部输入的好处是停机状态下，LPTIM1也可以正常工作。
V7开发板使用的LSE晶振是32768Hz。STM32H743的LSI频率约32KHz。LPTIM1 – LPTIM5的频率都是100MHz。System Clock source = PLL (HSE)
SYSCLK(Hz) = 400000000 (CPU Clock)
HCLK(Hz) = 200000000 (AXI and AHBs Clock)
AHB Prescaler = 2
D1 APB3 Prescaler = 2 (APB3 Clock 100MHz)
D2 APB1 Prescaler = 2 (APB1 Clock 100MHz)
D2 APB2 Prescaler = 2 (APB2 Clock 100MHz)
D3 APB4 Prescaler = 2 (APB4 Clock 100MHz)
因为APB1 prescaler != 1, 所以 APB1上的TIMxCLK = APB1 x 2 = 200MHz; 不含这个总线下的LPTIM1
因为APB2 prescaler != 1, 所以 APB2上的TIMxCLK = APB2 x 2 = 200MHz;
APB4上面的TIMxCLK没有分频，所以就是100MHz;
APB1 定时器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13, TIM14，LPTIM1
APB2 定时器有 TIM1, TIM8 , TIM15, TIM16，TIM17
APB4 定时器有 LPTIM2，LPTIM3，LPTIM4，LPTIM5
如果选择APB时钟的话，配置如下：
RCC_PeriphCLKInitTypeDef RCC_PeriphCLKInitStruct = {0};
RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM2;
RCC_PeriphCLKInitStruct.Lptim2ClockSelection = RCC_LPTIM2CLKSOURCE_D3PCLK1;
HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);使用APB作为LPTIM系统时钟注意以下两点：
LPTIM1 – LPTIM5的最高主频都是100MHz。注意参数RCC_LPTIM2CLKSOURCE_D3PCLK1。LPTIM1使用的RCC_LPTIM1CLKSOURCE_D2PCLK1。
LPTIM2使用的RCC_LPTIM2CLKSOURCE_D3PCLK1。
LPTIM3-LPTIM5使用的RCC_LPTIM345CLKSOURCE_D3PCLK1。
LPTIM2的配置代码如下：
1. /*
2. ******************************************************************************************************
3. * 函 数 名: LPTIM_Config
4. * 功能说明: 配置LPTIM，用于触发DMAMUX的请求发生器
5. * 形 参: 无
6. * 返 回 值: 无
7. ******************************************************************************************************
8. */
9. void LPTIM_Config(void)
10. {
11.
12. RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInitStruct;
13.
14.
15. /*##-1- 配置LPTIM2使用PCLK时钟 ##################################################*/
16. PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM2;
17. PeriphClkInitStruct.Lptim2ClockSelection = RCC_LPTIM2CLKSOURCE_D3PCLK1;
18. HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct);
19.
20.
21. /*##-2- 使能LPTIM2时钟并配置 ####################################################*/
22. __HAL_RCC_LPTIM2_CLK_ENABLE();
23.
24. LptimHandle.Instance = LPTIM2;
25. LptimHandle.Init.CounterSource = LPTIM_COUNTERSOURCE_INTERNAL;
26. LptimHandle.Init.UpdateMode = LPTIM_UPDATE_ENDOFPERIOD;
27. LptimHandle.Init.OutputPolarity = LPTIM_OUTPUTPOLARITY_HIGH;
28. LptimHandle.Init.Clock.Source = LPTIM_CLOCKSOURCE_APBCLOCK_LPOSC;
29. LptimHandle.Init.Clock.Prescaler = LPTIM_PRESCALER_DIV1;
30. LptimHandle.Init.UltraLowPowerClock.Polarity = LPTIM_CLOCKPOLARITY_RISING;
31. LptimHandle.Init.UltraLowPowerClock.SampleTime = LPTIM_CLOCKSAMPLETIME_DIRECTTRANSITION;
32. LptimHandle.Init.Trigger.Source = LPTIM_TRIGSOURCE_SOFTWARE;
33. LptimHandle.Init.Trigger.ActiveEdge = LPTIM_ACTIVEEDGE_RISING;
34. LptimHandle.Init.Trigger.SampleTime = LPTIM_TRIGSAMPLETIME_DIRECTTRANSITION;
35.
36. /*##-3- 初始化LPTIM2 ##########################################################*/
37. if(HAL_LPTIM_Init(&LptimHandle) != HAL_OK)
38. {
39. Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
40. }
41.
42. /*##-4- 启动LPTIM2的PWM模式，但使用输出引脚，仅用于DMAMUX的触发 ##############*/
43. /* LPTIM2的时钟主频是100MHz，这里配置触发是100MHz / (10000 - 1 + 1) = 10KHz */
44. if (HAL_LPTIM_PWM_Start(&LptimHandle, 10000-1, 5000 - 1) != HAL_OK)
45. {
46. Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
47. }
48. }
这里把几个关键的地方阐释下：
第16 – 18行，配置LPTIM2使用APB时钟。第22 – 40行， 配置LPTIM2的相关参数，具体每个参数代表的含义可以看前面LPTIM章节的讲解。第44 – 47行，配置LPTIM2工作在PWM模式，频率10KHz，占空比50%。这里仅仅是用到LPTIM2_OUT的输出信号作为DMAMUX的请求发生器触发源，所以用不到PWM的输出引脚。41.2.2 DMMUX和BDMA配置完整配置如下：
1. /*
2. ******************************************************************************************************
3. * 函 数 名: bsp_InitTimBDMA
4. * 功能说明: 配置DMAMUX的定时器触+DMA控制任意IO做PWM和脉冲数控制
5. * 形 参: 无
6. * 返 回 值: 无
7. ******************************************************************************************************
8. */
9. void bsp_InitTimBDMA(void)
10. {
11. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
12. DMA_HandleTypeDef DMA_Handle = {0};
13. HAL_DMA_MuxRequestGeneratorConfigTypeDef dmamux_ReqGenParams ={0};
14.
15.
16. /*##-1- ##################################################*/
17. __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
18.
19. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
20. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
21. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
22. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
23. HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
24.
25.
26. /*##-2- Configure the DMA ##################################################*/
27. __HAL_RCC_BDMA_CLK_ENABLE();
28.
29. DMA_Handle.Instance = BDMA_Channel0; /* 使用的BDMA通道0 */
30. DMA_Handle.Init.Request = BDMA_REQUEST_GENERATOR0; /* 请求类型采用的DMAMUX请求发生器通道0 */
31. DMA_Handle.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH; /* 传输方向是从存储器到外设 */
32. DMA_Handle.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; /* 外设地址自增禁止 */
33. DMA_Handle.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; /* 存储器地址自增使能 */
34. DMA_Handle.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD; /* 外设数据传输位宽选择字，即32bit */
35. DMA_Handle.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_WORD; /* 存储器数据传输位宽选择字，即32bit */
36. DMA_Handle.Init.Mode = DMA_CIRCULAR; /* 循环模式 */
37. DMA_Handle.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW; /* 优先级低 */
38. DMA_Handle.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE; /* BDMA不支持FIFO */
39. DMA_Handle.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_FULL; /* BDMA不支持FIFO阀值设置 */
40. DMA_Handle.Init.MemBurst = DMA_MBURST_SINGLE; /* BDMA不支持存储器突发 */
41. DMA_Handle.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_SINGLE; /* BDMA不支持外设突发 */
42.
43. HAL_DMA_Init(&DMA_Handle);
44.
45. /* 开启BDMA Channel0的中断 */
46. HAL_NVIC_SetPriority(BDMA_Channel0_IRQn, 2, 0);
47. HAL_NVIC_EnableIRQ(BDMA_Channel0_IRQn);
48.
49. /*##-3- 配置DMAMUX #########################################################*/
50. dmamux_ReqGenParams.SignalID = HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_LPTIM2_OUT; /* 请求触发器选择LPTIM2_OUT */
51. dmamux_ReqGenParams.Polarity = HAL_DMAMUX_REQ_GEN_RISING_FALLING; /* 上升沿和下降沿均可触发 */
52. dmamux_ReqGenParams.RequestNumber = 1; /* 触发后，传输进行1次DMA传输 */
53.
54. HAL_DMAEx_ConfigMuxRequestGenerator(&DMA_Handle, &dmamux_ReqGenParams); /* 配置DMAMUX */
55.
56. HAL_DMAEx_EnableMuxRequestGenerator (&DMA_Handle); /* 使能DMAMUX请求发生器 */
57.
58. /*##-4- 启动DMA传输 ################################################*/
59. HAL_DMA_Start_IT(&DMA_Handle, (uint32_t)IO_Toggle, (uint32_t)&GPIOB->BSRRL, 8);
60.
61. /*
62. 默认情况下，用户通过注册回调函数DMA_Handle.XferHalfCpltCallback，然后函数HAL_DMA_Init会开启半
63. 传输完成中断，
64. 由于这里没有使用HAL库默认的中断管理函数HAL_DMA_IRQHandler，直接手动开启。
65. */
66. BDMA_Channel0->CCR |= BDMA_CCR_HTIE;
67.
68. LPTIM_Config(); /* 配置LPTIM触发DMAMUX */
69. }
这里把几个关键的地方阐释下：
第12 - 13行，对作为局部变量的HAL库结构体做初始化，防止不确定值配置时出问题。第17 - 23行，配置PB1推挽输出。第27 – 43行，配置BDMA的基本参数，注释较详细。第46 – 47行，配置BDMA的中断优先级，并使能。第50 – 56行，配置DMAMUX的请求发生器触发源选择的LPTIM2_OUT，上升沿和下降沿均触发BDMA传输。第59行，采用中断方式启动BDAM传输，这里中断注意第2个参数和第3个参数。第2个原地址，定义如下：uint32_t IO_Toggle[8] ={
0x00000002U,
0x00020000U,
0x00000002U,
0x00020000U,
0x00000002U,
0x00020000U,
0x00000002U,
0x00020000U,
};定义了8个uint32_t类型的变量。第3个参数非常考究，这里使用的GPIO的BSRR寄存器，这个寄存器的特点就是置1有效，而清零操作对其无效。
高16位用于控制GPIO的输出低电平，而低16位用于输出高电平工作，所以我们这里设置
GPIOB_BSRR = 0x00000002时，表示PB1输出高电平。
GPIOB_BSRR = 0x00020000时，表示PB1输出低电平。
通过这种方式就实现了PB1引脚的高低电平控制。
第66行，这里比较特殊，默认情况下，用户通过注册回调函数DMA_Handle.XferHalfCpltCallback，然后函数HAL_DMA_Init会开启半传输完成中断，由于这里没有使用HAL库默认的中断管理函数HAL_DMA_IRQHandler，直接手动开启。第68行，调用LPTIM的初始化配置。41.2.3 BDMA存储器选择注意事项由于STM32H7 Cache的存在，凡是CPU和DMA都会操作到的存储器，我们都要注意数据一致性问题。对于本章节要实现的功能，如果不需要运行中动态修改BDMA源地址中的数据，可以不用管这个问题，如果要动态修改，就得注意Cache所带来的的数据一致性问题，这里提供两种解决办法：
方法一：设置BDMA所使用SRAM3存储区的Cache属性为Write through, read allocate，no write allocate。保证写入的数据会立即更新到SRAM3里面。
/* 配置SRAM3的属性为Write through, read allocate，no write allocate */方法二：
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x38000000;
MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
设置SRAM3的缓冲区做32字节对齐，大小最好也是32字节整数倍，然后调用函数SCB_CleanDCache_by_Addr做Clean操作即可，保证BDMA读取到的数据是刚更新好的。
本章节配套例子是直接使用的方法一。例子中变量的定义方式如下：
/* 方便Cache类的API操作，做32字节对齐 */
#if defined ( __ICCARM__ )
#pragma location = 0x38000000
uint32_t IO_Toggle[8] =
{
0x00000002U,
0x00020000U,
0x00000002U,
0x00020000U,
0x00000002U,
0x00020000U,
0x00000002U,
0x00020000U,
};
#elif defined ( __CC_ARM )
ALIGN_32BYTES(__attribute__((section (".RAM_D3"))) uint32_t IO_Toggle[8]) =
{
0x00000002U,
0x00020000U,
0x00000002U,
0x00020000U,
0x00000002U,
0x00020000U,
0x00000002U,
0x00020000U,
};
#endif
对于IAR需要#pragma location指定位置，而MDK通过分散加载即可实现，详情看前面第26章，有详细讲解。
41.2.4 BDMA中断处理前面的配置中开启了BDMA的传输完成中断、半传输完成中断和传输错误中断。通过半传输完整中断和传输完成中断可以实现双缓冲的效果：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: BDMA_Channel0_IRQHandler
* 功能说明: BDMA通道0
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void BDMA_Channel0_IRQHandler(void)
{
/* 传输完成中断 */
if((BDMA->ISR & BDMA_FLAG_TC0) != RESET)
{
BDMA->IFCR = BDMA_FLAG_TC0;
/*
1、传输完成开始使用DMA缓冲区的前半部分，此时可以动态修改后半部分数据
比如缓冲区大小是IO_Toggle[0] 到 IO_Toggle[7]
那么此时可以修改IO_Toggle[4] 到 IO_Toggle[7]
2、变量所在的SRAM区已经通过MPU配置为WT模式，更新变量IO_Toggle会立即写入。
3、不配置MPU的话，也可以通过Cahce的函数SCB_CleanDCache_by_Addr做Clean操作。
*/
}
/* 半传输完成中断 */
if((BDMA->ISR & BDMA_FLAG_HT0) != RESET)
{
BDMA->IFCR = BDMA_FLAG_HT0;
/*
1、半传输完成开始使用DMA缓冲区的后半部分，此时可以动态修改前半部分数据
比如缓冲区大小是IO_Toggle[0] 到 IO_Toggle[7]
那么此时可以修改IO_Toggle[0] 到 IO_Toggle[3]
2、变量所在的SRAM区已经通过MPU配置为WT模式，更新变量IO_Toggle会立即写入。
3、不配置MPU的话，也可以通过Cahce的函数SCB_CleanDCache_by_Addr做Clean操作。
*/
}
/* 传输错误中断 */
if((BDMA->ISR & BDMA_FLAG_TE0) != RESET)
{
BDMA->IFCR = BDMA_FLAG_TE0;
}
}
注释的比较清楚。如果输出的PWM频率较高，建议将BDMA的缓冲区设置的大些，防止BDMA中断的执行频率较高。
41.2.5 BDMA脉冲个数控制借助本章2.4小节的知识点，如果要实现脉冲个数的控制，在BDMA中断服务程序里面动态修改缓冲区即可。比如我们配置：
BDMA开启半传输完成中断和传输完成中断。BDMA传输16次为一轮，每两次传输算一个周期的脉冲。如果要实现100个脉冲，我们就可以在12轮，即12*8=96个脉冲后的传输完成中断里面修改后半部分输出低电平即可，进入半传输完成中断后再修改前半部分数据输出低电平。
41.3 BDMA板级支持包（bsp_tim_dma.c）BDMA驱动文件bsp_pwm_dma.c提供了如下两个函数：
LPTIM_Configbsp_InitTimBDMA函数LPTIM_Config是文件内部调用的，而函数bsp_InitTimBDMA是供用户调用的。
41.3.1 函数LPTIM_Config函数原型：
static void LPTIM_Config(void)
函数描述：
此函数用于配置LPTIM2工作在PWM模式，但不初始化GPIO，使用内部的LPTIM2_OUT即可作为BDMA请求发生器的触发源。
注意事项：
函数前面static用于限制作用域，表示仅在本文件里面调用。关于此函数的讲解在本章的2.1小节41.3.2 函数bsp_InitTimBDMA函数原型：
void bsp_InitTimBDMA(void)
函数描述：
此函数用于配置定时器触发BDMA，可以实现任意IO做PWM输出。
注意事项：
关于此函数的讲解在本章2.2小节。使用举例：
作为初始化函数，直接在bsp.c文件的bsp_Init函数里面调用即可。
41.4 BDMA驱动移植和使用低功耗定时器的移植比较简单：
第1步：复制bsp_tim_dma.c和bsp_tim_dma.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、LPTIM和DMA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。41.5 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，借助按键消息实现不同的输出频率调整，方便测试。41.6 实验例程说明（MDK）配套例子：
V7-010_DMAMUX的定时器触+BDMA控制任意IO做PWM和脉冲数控制
实验目的：
学习DMAMUX的定时器触+BDMA控制任意IO做PWM和脉冲数控制。实验内容：
通过LPTIM2触发DMAMUX的请求发生器，控制DMA给任意IO做PWM输出。实验操作：
K1键按下，PB1输出20KHz方波，占空比50%。K2键按下，PB1输出10KHz方波，占空比50%。K3键按下，PB1输出5KHz方波，占空比50%。PB1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 */
bsp_InitTimBDMA(); /* 初始化BDMA控制PB1做的PWM输出 */
}
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），FMC的扩展IO区和SRAM4。
/*
*********************************************************************************************************
* 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);
/* 配置SRAM4的属性为Write through, read allocate，no write allocate */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x38000000;
MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2;
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();
}
主功能：
主程序实现如下操作：
K1键按下，PB1输出20KHz方波，占空比50%。K2键按下，PB1输出10KHz方波，占空比50%。K3键按下，PB1输出5KHz方波，占空比50%。/*41.7 实验例程说明（IAR）
*********************************************************************************************************
* 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 */
/* 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100ms 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，PB1输出20KHz方波，占空比50% */
if (HAL_LPTIM_PWM_Start(&LptimHandle, 5000-1, 2500 - 1) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
break;
case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下，PB1输出10KHz方波，占空比50% */
if (HAL_LPTIM_PWM_Start(&LptimHandle, 10000-1, 5000 - 1) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
break;
case KEY_DOWN_K3: /* K3键按下，PB1输出5KHz方波，占空比50% */
if (HAL_LPTIM_PWM_Start(&LptimHandle, 20000-1, 10000 - 1) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
break;
default:
/* 其它的键值不处理 */
break;
}
}
}
}
配套例子：
V7-010_DMAMUX的定时器触+BDMA控制任意IO做PWM和脉冲数控制
实验目的：
学习DMAMUX的定时器触+BDMA控制任意IO做PWM和脉冲数控制。实验内容：
通过LPTIM2触发DMAMUX的请求发生器，控制DMA给任意IO做PWM输出。实验操作：
K1键按下，PB1输出20KHz方波，占空比50%。K2键按下，PB1输出10KHz方波，占空比50%。K3键按下，PB1输出5KHz方波，占空比50%。PB1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 */
bsp_InitTimBDMA(); /* 初始化BDMA控制PB1做的PWM输出 */
}
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），FMC的扩展IO区和SRAM4。
/*
*********************************************************************************************************
* 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);
/* 配置SRAM4的属性为Write through, read allocate，no write allocate */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x38000000;
MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2;
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();
}
主功能：
主程序实现如下操作：
K1键按下，PB1输出20KHz方波，占空比50%。K2键按下，PB1输出10KHz方波，占空比50%。K3键按下，PB1输出5KHz方波，占空比50%。/*41.8 总结
*********************************************************************************************************
* 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 */
/* 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100ms 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，PB1输出20KHz方波，占空比50% */
if (HAL_LPTIM_PWM_Start(&LptimHandle, 5000-1, 2500 - 1) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
break;
case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下，PB1输出10KHz方波，占空比50% */
if (HAL_LPTIM_PWM_Start(&LptimHandle, 10000-1, 5000 - 1) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
break;
case KEY_DOWN_K3: /* K3键按下，PB1输出5KHz方波，占空比50% */
if (HAL_LPTIM_PWM_Start(&LptimHandle, 20000-1, 10000 - 1) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
break;
default:
/* 其它的键值不处理 */
break;
}
}
}
}
本章节就为大家讲解这么多，控制BDMA让GPIO输出PWM以及脉冲数的控制，实际项目中有一定的实用价值，望初学者熟练掌握。
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