完整教程下载地址：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=86980
第37章 STM32H7的LPTIM低功耗定时器应用之PWM
本章教程为大家讲解低功耗定时器的PWM输出。使用LPTIM的好处是系统处于睡眠、停机状态依然可以正常工作（除了待机模式）。实际项目中对于功耗有要求的场合，可以使用这种方式，可以一定程度上较低功耗。
37.1 初学者重要提示
37.2 低功耗定时器PWM驱动设计
37.3 低功耗定时器板级支持包（bsp_lptim_pwm.c）
37.4 低功耗定时器驱动移植和使用
37.5 实验例程设计框架
37.6 实验例程说明（MDK）
37.7 实验例程说明（IAR）
37.8 总结
37.1 初学者重要提示
- 学习本章节前，务必优先学习第36章，HAL库的几个常用API均作了讲解和举例。
- 使用LPTIM的好处是系统处于睡眠、停机状态依然可以正常工作（除了待机模式）。停机状态可以正常工作的关键是LSE，LSI时钟不会被关闭，同时也可以选择使用外部时钟源。
- STM32H7从停机模式唤醒后要重新配置系统时钟，这点跟F1，F4系列一样。
37.2 低功耗定时器PWM驱动设计
低功耗定时器LPTIM1 – LPTIM5均支持PWM输出。
37.2.1 低功耗定时器PWM输出支持的引脚
STM32H7的低功耗定时器LPTIM1 - LPTIM5可以输出到GPIO的TIM通道整理：
LPTIM1_IN1 PD12 PG12 LPTIM1_IN2 PH2 PE1 LPTIM1_OUT PG13 LPTIM1_OUT PD13 LPTIM1_ETR PG14 PE0 LPTIM2_IN1 PB10 PD12 LPTIM2_IN2 PD11 LPTIM2_OUT PB13 LPTIM2_ETR PB11 PE0 LPTIM3_OUT PA1 LPTIM4_OUT PA2 LPTIM5_OUT PA3
37.2.2 低功耗定时器时钟选择
由前面的第36章节，我们知道LPTIM1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
下面为大家讲解下使用LSE，LSI或者APB时钟的配置方法。
- 选择LSE的配置如下：
#define LPTIM_CLOCK_SOURCE_LSE /* LSE 时钟32768Hz */
RCC_PeriphCLKInitTypeDef RCC_PeriphCLKInitStruct = {0};
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSE;
RCC_OscInitStruct.LSEState = RCC_LSE_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)!= HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM1;
RCC_PeriphCLKInitStruct.Lptim1ClockSelection = RCC_LPTIM1CLKSOURCE_LSE;
HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);
特别注意程序中置红的地方，这几个地方很容易配置错。配置后LPTIM1就会将LSE作为系统时钟。
- 选择LSI的配置如下：
//#define LPTIM_CLOCK_SOURCE_LSI /* LSI 时钟约32KHz */
RCC_PeriphCLKInitTypeDef RCC_PeriphCLKInitStruct = {0};
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSI;
RCC_OscInitStruct.LSIState = RCC_LSI_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)!= HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM1;
RCC_PeriphCLKInitStruct.Lptim1ClockSelection = RCC_LPTIM1CLKSOURCE_LSI;
HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);
使用LSI作为LPTIM1的系统是要注意两点：
1、LSI的实现有一定的误差，具体范围在数据手册有给出，由于不支持温补，温度对其也是有影响的。
2、特别注意程序中置红的地方，这几个地方很容易跟LSE搞混淆（复制粘贴的时候容易搞错）。
- 选择APB时钟的配置如下：
RCC_PeriphCLKInitTypeDef RCC_PeriphCLKInitStruct = {0};
RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM1;
RCC_PeriphCLKInitStruct.Lptim1ClockSelection = RCC_LPTIM1CLKSOURCE_D2PCLK1;
HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);
使用APB作为LPTIM系统时钟注意以下两点：
1、 LPTIM1 – LPTIM5的最高主频都是100MHz。
2、 注意参数RCC_LPTIM1CLKSOURCE_D2PCLK1。
LPTIM1使用的RCC_LPTIM1CLKSOURCE_D2PCLK1。
LPTIM2使用的RCC_LPTIM2CLKSOURCE_D3PCLK1。
LPTIM3-LPTIM5使用的RCC_LPTIM345CLKSOURCE_D3PCLK1。
37.2.3 低功耗定时器的PWM配置
下面通过低功耗定时器实现一个频率为1024Hz，占空比50%，使用LSE做系统时钟的配置。PWM输出引脚采用PD13。
1. /* 选择LPTIM的时钟源 */
2. #define LPTIM_CLOCK_SOURCE_LSE /* LSE 时钟32768Hz */
3. //#define LPTIM_CLOCK_SOURCE_LSI /* LSI 时钟约32KHz */
4. //#define LPTIM_CLOCK_SOURCE_PCLK /* PCLK 时钟100MHz */
5. /*
6. ******************************************************************************************************
7. * 函 数 名: bsp_InitTIMOutPWM
8. * 功能说明: LPTIM1时钟默认选择的LSE，而PWM输出使用的PD13引脚，频率1024Hz。
9. * 形 参: 无
10. * 返 回 值: 无
11. ******************************************************************************************************
12. */
13. void bsp_InitTIMOutPWM(void)
14. {
15. LPTIM_HandleTypeDef LptimHandle = {0};
16. RCC_PeriphCLKInitTypeDef RCC_PeriphCLKInitStruct = {0};
17. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
18.
19. /* ## - 1 - 使能LPTIM时钟和GPIO时钟 ####################################### */
20. __HAL_RCC_LPTIM1_CLK_ENABLE();
21.
22. __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
23.
24. /* ## - 2 - 配置PD13做PWM输出 ############################################ */
25. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
26. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
27. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
28. GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF1_LPTIM1;
29. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
30. HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);
31.
32. /* ## - 3 - 配置LPTIM时钟，可以选择LSE，LSI或者PCLK ######################## */
33. #if defined (LPTIM_CLOCK_SOURCE_LSE)
34. {
35. RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
36.
37. RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSE;
38. RCC_OscInitStruct.LSEState = RCC_LSE_ON;
39. RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
40.
41. if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)!= HAL_OK)
42. {
43. Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
44. }
45.
46. RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM1;
47. RCC_PeriphCLKInitStruct.Lptim1ClockSelection = RCC_LPTIM1CLKSOURCE_LSE;
48. HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);
49. }
50. #elif defined (LPTIM_CLOCK_SOURCE_LSI)
51. {
52. RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
53.
54. RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSI;
55. RCC_OscInitStruct.LSIState = RCC_LSI_ON;
56. RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
57.
58. if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)!= HAL_OK)
59. {
60. Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
61. }
62.
63. RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM1;
64. RCC_PeriphCLKInitStruct.Lptim1ClockSelection = RCC_LPTIM1CLKSOURCE_LSI;
65. HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);
66. }
67. #elif defined (LPTIM_CLOCK_SOURCE_PCLK)
68. RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM1;
69. RCC_PeriphCLKInitStruct.Lptim1ClockSelection = RCC_LPTIM1CLKSOURCE_D2PCLK1;
70. HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);
71. #else
72. #error Please select the LPTIM Clock source inside the bsp_lptim_pwm.c file
73. #endif
74.
75. /* ## - 4 - 配置LPTIM ######################################################## */
76. LptimHandle.Instance = LPTIM1;
77. /* 对应寄存器CKSEL，选择内部时钟源 */
78. LptimHandle.Init.Clock.Source = LPTIM_CLOCKSOURCE_APBCLOCK_LPOSC;
79. /* 设置LPTIM时钟分频 */
80. LptimHandle.Init.Clock.Prescaler = LPTIM_PRESCALER_DIV1;
81. /* LPTIM计数器对内部时钟源计数 */
82. LptimHandle.Init.CounterSource = LPTIM_COUNTERSOURCE_INTERNAL
83. /* 软件触发 */
84. LptimHandle.Init.Trigger.Source = LPTIM_TRIGSOURCE_SOFTWARE;
85. /* 计数器计数到比较寄存器和ARR自动重载寄存器之间数值，输出高电平 */
86. LptimHandle.Init.OutputPolarity = LPTIM_OUTPUTPOLARITY_HIGH;
87. /* 比较寄存器和ARR自动重载寄存器选择更改后立即更新 */
88. LptimHandle.Init.UpdateMode = LPTIM_UPDATE_IMMEDIATE;
89. /* 外部输入1，本配置未使用 */
90. LptimHandle.Init.Input1Source = LPTIM_INPUT1SOURCE_GPIO;
91. /* 外部输入2，本配置未使用 */
92. LptimHandle.Init.Input2Source = LPTIM_INPUT2SOURCE_GPIO;
93.
94. if (HAL_LPTIM_Init(&LptimHandle) != HAL_OK)
95. {
96. Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
97. }
98.
99.
100. /* ## - 5 - 启动LPTIM的PWM模式 ######################################################## */
101. /*
102. ARR是自动重装寄存器，对应函数HAL_LPTIM_PWM_Start的第2个参数
103. Compare是比较寄存器，对应函数HAL_LPTIM_PWM_Start的第3个参数
104.
105. ---------------------
106. LSE = 32768Hz
107. 分频设置为LPTIM_PRESCALER_DIV1，即未分频
108. ARR自动重载寄存器 = 31
109. 那么PWM频率 = LSE / （ARR + 1） = 32768Hz / (31 + 1) = 1024Hz
110.
111. 占空比 = 1 - (Comprare + 1)/ (ARR + 1)
112. = 1 - (15 + 1)/(31 + 1)
113. = 50%
114.
115. 占空比这里为什么要1减操作，而不是直接的(Comprare + 1)/ (ARR + 1)，这是因为前面的配置中
116. 计数器计数到比较寄存器和ARR自动重载寄存器之间数值，输出高电平。
117. */
118. if (HAL_LPTIM_PWM_Start(&LptimHandle, 31, 15) != HAL_OK)
119. {
120. Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
121. }
122. }
这里把几个关键的地方阐释下：
- 第2行，LPTIM1的系统时钟选项LSE，频率32768Hz。
- 第15 – 17行，HAL库的这个结构体变量要初始化为0，此问题在第36章的4.1小节有专门说明。
- 第76 – 97行，第36章的3.2小节对这些参数成员有详细描述。
- 第118行，启动PWM输出，特别注意PWM的频率和占空比的计算，在前面的注释中已经讲解的比较清楚。
37.2.4 低功耗定时器待机模式下正常运行
这里先补充三个知识点。
- LPTIM的好处是系统处于睡眠，停机状态依然可以正常工作，但停机模式不能再正常工作。
- 对于睡眠模式，任何受NVIC控制的中断都可以唤醒休眠模式。进入睡眠模式调用函数HAL_PWR_EnterSLEEPMode即可。
- 在系统停止模式下，1.2V供电域中的所有时钟都停止，PLL，HSI和HSE RC振荡器被禁用。内部SRAM和寄存器内容保留。而LSE和LSI是可以正常工作的，所以LPTIM系统时钟使用LSE或者LSI依然可以在停机模式下工作。
进入停机模式调用函数HAL_PWR_EnterSTOPMode即可。
对于停机模式，本章节配套的例子是通过GPIO的EXTI Event唤醒。配套如下：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: PwrExitStopMode
* 功能说明: 起初按键K3的GPIO配置为输入模式用于按键后，再次配置EXTI Event模式后，按键功能依然可以正常用。
* 配置为EXTI Event是因为可以唤醒停机模式。
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void PwrExitStopMode(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_4;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_EVT_FALLING; /* 配置为下降沿触发Event */
HAL_GPIO_Init(GPIOH, &GPIO_InitStruct);
}
37.3 低功耗定时器板级支持包（bsp_lptim_pwm.c）
低功耗定时器驱动文件bsp_lptim_pwm.c供用户调用的只有如下一个函数：
- bsp_InitLPTIMOutPWM
下面将这个函数的使用为大家做个说明。
37.3.1 函数bsp_InitLPTIMOutPWM
函数原型：
void bsp_InitLPTIMOutPWM(void)
函数描述：
使用低功耗定时器LPTIM1实现一个频率为1024Hz，占空比50%，使用LSE做LPTIM1的系统时钟。
注意事项：
- 关于此函数的相关注意事项在本章的37.2小节有详细说明。
使用举例：
初始化函数在bsp.c文件的bsp_Init函数里面调用。
37.4 低功耗定时器驱动移植和使用
低功耗定时器的移植比较简单：
- 第1步：复制bsp_lptim_pwm.c和bsp_lptim_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LPTIM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。如果用到按键唤醒的话，看main.c文件里面的函数PwrExitStopMode即可。
37.5 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，借助按键消息实现低功耗定时器的效果测试。
37.6 实验例程说明（MDK）
配套例子：
V7-021_低功耗定时器PWM输出
实验目的：
- 学习低功耗定时器PWM输出。
实验内容：
- 使用LPTIM的好处是系统处于睡眠，停机状态依然可以正常工作（除了待机模式）。停机状态可以正常工作的关键是LSE，LSI时钟不会被关闭，同时也可以选择使用外部时钟源。
- 例子默认用的LSE时钟供LPTIM1使用，大家可以通过bsp_lptim_pwm.c文件开头宏定义切换到LSI或者PLCK。
- PWM输出引脚采用的PD13，输出频谱1024Hz，占空比50%。
实验操作：
- K1键按下，进入低功耗的停机模式，LED2停止闪烁。
- K3键按下，退出停机模式，LED2继续闪烁。
PD13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();
}
主功能：
主程序实现如下操作：
- K1键按下，进入低功耗的停机模式，LED2停止闪烁。
- K3键按下，退出停机模式，LED2继续闪烁。
/*
*********************************************************************************************************
* 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 */
PwrExitStopMode(); /* 配置K3按键用于唤醒停机模式 */
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，进入停机模式 */
printf("--进入停机模式\r\n");
HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
SystemClock_Config(); /* 特别注意，退出后要重新配置系统时钟 */
break;
case KEY_DOWN_K3: /* K3键按下，唤醒停机模式 */
printf("--退出停机模式\r\n");
break;
default:
/* 其它的键值不处理 */
break;
}
}
}
}
通过GPIO为EXTI Event可以唤醒停机模式：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: PwrExitStopMode
* 功能说明: 起初按键K3的GPIO配置为输入模式用于按键后，再次配置EXTI Event模式后，按键功能依然可以正常使* 用。配置为EXTI Event是因为可以唤醒停机模式。
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void PwrExitStopMode(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_4;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_EVT_FALLING; /* 配置为下降沿触发Event */
HAL_GPIO_Init(GPIOH, &GPIO_InitStruct);
}
37.7 实验例程说明（IAR）
配套例子：
V7-021_低功耗定时器PWM输出
实验目的：
- 学习低功耗定时器PWM输出。
实验内容：
- 使用LPTIM的好处是系统处于睡眠，停机状态依然可以正常工作（除了待机模式）。停机状态可以正常工作的关键是LSE，LSI时钟不会被关闭，同时也可以选择使用外部时钟源。
- 例子默认用的LSE时钟供LPTIM1使用，大家可以通过bsp_lptim_pwm.c文件开头宏定义切换到LSI或者PLCK。
- PWM输出引脚采用的PD13，输出频谱1024Hz，占空比50%。
实验操作：
- K1键按下，进入低功耗的停机模式，LED2停止闪烁。
- K3键按下，退出停机模式，LED2继续闪烁。
PD13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();
}
主功能：
主程序实现如下操作：
- K1键按下，进入低功耗的停机模式，LED2停止闪烁。
- K3键按下，退出停机模式，LED2继续闪烁。
/*
*********************************************************************************************************
* 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 */
PwrExitStopMode(); /* 配置K3按键用于唤醒停机模式 */
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，进入停机模式 */
printf("--进入停机模式\r\n");
HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
SystemClock_Config(); /* 特别注意，退出后要重新配置系统时钟 */
break;
case KEY_DOWN_K3: /* K3键按下，唤醒停机模式 */
printf("--退出停机模式\r\n");
break;
default:
/* 其它的键值不处理 */
break;
}
}
}
}
通过GPIO为EXTI Event可以唤醒停机模式：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: PwrExitStopMode
* 功能说明: 起初按键K3的GPIO配置为输入模式用于按键后，再次配置EXTI Event模式后，按键功能依然可以正常使* 用。配置为EXTI Event是因为可以唤醒停机模式。
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void PwrExitStopMode(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_4;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_EVT_FALLING; /* 配置为下降沿触发Event */
HAL_GPIO_Init(GPIOH, &GPIO_InitStruct);
}
37.8 总结
本章节就为大家讲解这么多，低功耗定时器在低功耗场合比较有用，如果有低功耗方面的项目需求，可以考虑是这个定时器实现PWM。
原文地址：https://www.cnblogs.com/armfly/p/12157963.html
时间： 2024-11-05 14:40:36