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拥抱ARM妹纸第二季 之 第二次 约会需要浪漫，这么大灯泡怎么弄？

2024-07-07 18:51:02   233人阅读

终于轮到俺的小穆出场啦。有请能让太阳也为之暗淡的小穆闪亮登场～，鼓掌吧，欢呼吧！～～
?? We can burn brighter Than the sun ~~~ ??
“谢谢～～～“ 唱的太棒啦，再来首～～  再来首～～  
”谢谢大家，为大家表演《遮天蔽日》魔术“ 
！@%&……￥%！@！@#……￥@#￥%@#￥！@！！%%……￥%……&￥(咒语)
 
 ... .... 场内一片漆黑，只看到3个省略号～～～
番茄或鸡蛋可以丢，硬东西可乐罐之类不要丢啊！划伤俺小穆可爱的脸，哼哼~和你们拼命！
好吧，不玩啦~！
 
对小穆来说，PWM输出那是小菜一碟。小穆对木？嗯嗯！哇咔咔～～～ 连代码都不用写就能实现的喔！。
 
可以直接通过TIM中的设置，实现PWM的输出！
“啥？？PWM？PWM是什么东东？？”
“怎么连这个都不知道！！ 就是小穆唱歌的节拍呗。”
官方点就是“脉宽调制”，这可是个很有用的东西，很多东西都可以用这进行调节。如马达的转速，当然还能调节LED亮度。具体可以搜搜网上有非常详尽的说明。
 
拿出《小穆妹纸攻略手册》，找到TIM2-TIM5。
pwm
上面的是TIM2 到 TIM5 的原理图。手册上TIM1排在前面，感觉怪怪的。TIM1前面扣这一顶“高级”的帽子，那货对俺来说高级功能暂时不用，所以直接忽视→_→。TIM2的图比较简单。
小穆现在不在！偷偷告诉你，俺看了这图N遍啊~N遍~~，才有了大致了解。女人心海底针，想要了解真不容易。
 
看看，这个图要比时钟配置简单多了。按照上面俺把她划分成三块。
  1、RCC输入                         ---  为产生节拍提供基准
  2、时基单元                         ---  小穆的心跳节拍器，1/4拍是多长呢？
  3、捕获比较输入输出通道    ---  跟随着节拍，唱出你的快乐吧。
看着图就能知道，俺的小穆有多强大。一个时钟能同时控制4路通道，就是4个IO口~\(≧▽≦)/~啦啦啦。蓝色区域左手边是监听耳麦（输入捕获的），右手边是麦克风（比较输出的）。
“通道在那个IO引脚上？”
“打开MicroXplorer，设置TIM1-4 为PWM输出，所有通道对应IO一目了然。这太简单了，比看葵花宝典清晰不知道多少倍！”
pin 
 
按照刚才看妹纸使用手册，就大致能知道怎么处理过程。主要6步就能搞定。
 
PWM设置步骤
  1、确定那个TIM输出PWM
  2、使能总线 IO口和TIM
  3、使能IO口，设置复用输出
  4、使能TIM，设置输出比较模式
  5、设置时基TIM寄存器
  6、设置TIM产生通道的相关寄存器
 
按照上面的步骤还是很多，寄存器一大把。抓头发吧~~~ 大头了吧~~。俺有个超级法宝“IDE调试器”，这个东东可以居家旅行必备神器。PWM是直接通过配置获得，这种情况下。嘿嘿~~ 直接运行空程序，进入调试状态。小弟用KEIL，所以...
run debug 
 
控程序当然也不是完全空，至少已经设置好晶振。这个是小穆妹纸标准行头（模板），拥抱小穆妹纸第一季的珍贵遗产。
整个代码设置基本的时钟单元，int main(void) 函数就只有让小穆无限劳碌命的一句话。
 
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#define STM32F10X_MD
#include <stm32f10x.h>

void SystemInit(void)
{
    unsigned char dump = 0;
    
    // 使用外部8MHz晶振，启用PLL设置系统时钟为 72HMz
    // USB 可用
    // APB1 低速总线 36HMz
    // APB2 高速总线 72HMz
    RCC->CFGR = 0x001D0402;
    RCC->CR   = 0x01010083;
    
    // 闪存访问延迟，48MHz ~ 72MHz = 010。 复位值：0x30
    FLASH->ACR = 0x32;
    
    // 确定外部高速晶振起效
    while (!(RCC->CR>>17));
    // 确定PLL设置起效
    while (!(RCC->CR>>25));
    // 确定PLL为系统时钟源
    while(dump != 0x02) {
        dump = RCC->CFGR >> 2;
        dump &= 0x03;
    }              
}

int main(void)
{
    while (1);
}

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译开关 STM32F10X_MD
    这个模板只适合 STM32F101~3 Flash 64~128K，具体参见参考手册（RM0008 V14 英文版）第2.2章。中文版没找到类似说明，应该是翻译版版本太旧。STM头文件中也有类似说明，可以直接删除此行，就能定位到。第一季里有详细说明。
 
启动调试后所有小穆妹纸的心思，那是一目了然。
debug menu
 
如俺想打开TIM2通道2的PWM进行输出。按照下面红色圈圈的位置打开设置，想要的PWM的设置完成啦。可以看到那些寄存器的值，就是最终需要设置的结果哦。这竟然时如此之的简单。
pwm setup 
 
想看看效果这容易，打开逻辑分析界面。就能看到有条线在上下跳动。
1、打开逻辑分析界面，
2、打开设置对话框
3、加入需要监视的引脚（如：PORTA.1） 
4、设置按BIT（电平方式）显示。颜色改个热辣的红？
debug watch
 
“我什么都没看到。”
“我就看到一坨颜色”
“难道就是传送中国王的新衣，只有聪明的人才能看到？"
 “图片圈圈2位置，右边→_→看，有个Zoom，点点下面 缩小（In) 或 放大(Out)试试。应该就能看到。”
 “还是看不到？"
看来要找找问题，监视的引脚不对？TIM使使能没？IO口使能没？总线使能没？重头到尾过一遍。
 
按照上面的设置，可以看到实际原理图大致对应寄存器位置。
align 
 
“PWM输出多少频率还是不清楚？”
“第四和第五个圈圈，是设置实际频率的位置。”
每次从1数到100，到100后从头再数。这个就是“时基单元”干的活。至于想用啥鸟语数，这个俺不管啦，反正小穆听得懂就行。
数到多少让小穆脉动一下呢，如到50后脉动一下？设置“捕获比较寄存器” 。那么数到50后，小穆用犀利的眼神盯着我，让给买奶茶。
“那设置0呢，或是俺调皮一下设成101，或999999，会发生什么情况？”
“好吧，我太牛了。试试会发生什么事情！”
 
数数还有很多方法，如倒着数，顺着数，双数数...，那种能让你心动，就可以用那种。想了解更多，参见葵花宝典！反正我只要顺着数就行了。
 
玩够了，俺准备直接把这些值使用盖世神功“啃秋四，啃秋五”全部抄袭下来。
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int main(void)
{
    unsigned int x, y;
    unsigned char iDir;
    unsigned int pwmwidth;
    
    // 总线 TIM2 和 A组引脚 使能
    RCC->APB1ENR = 0x00000001;
    RCC->APB2ENR = 0x00000004;
    // PA1 脚使用复用输出，打开TIM2第二通道
    GPIOA->CRL = 0x444444A4;
    // 设置自动重载计数器
    TIM2->ARR = 900;
    // 设置PWM
    //   通道2 PWM模式1
    //   设置比较输出
    //   设置比较脉冲宽度
    TIM2->CCMR1 = 0x6000;        
    TIM2->CCER = 0x0030;        
    TIM2->CCR2 = 0x0000;
    // 设置为比较输出，使能TIM2
    TIM2->CR2 = 0x0030;
    TIM2->CR1 = 0x0001;
        
    
    iDir = 1;
    pwmwidth = 1;
    
    while (1)
    {
        // 延迟
        //for (iDelay=0; iDelay < 1; iDelay++)
            for (x=0; x < 100; x++)
                for (y=0; y < 1000; y++)
                    ;
        
        if (iDir) pwmwidth++;
        else pwmwidth --;
        
        if (pwmwidth > 900) iDir = 0;
        else if (pwmwidth < 1) iDir = 1;
        
        if (pwmwidth == 10)           TIM2->CCR2 = 0;
        else if (pwmwidth == 300)     TIM2->CCR2 = 300;
        else if (pwmwidth == 600)     TIM2->CCR2 = 600;
        else if (pwmwidth == 900)     TIM2->CCR2 = 900;
    }
}

通过PWM设置让LED切换亮度

------------------?-----浪--------漫-------分-------割-------线-----?------------------
 
免责声明：
   上面只是测试用代码不能作为正式代码使用。这种臭臭的coding，只有天知道写是是什么鸟玩意。当然如果你想让自己在几天后，完全不知道写的是啥，这是个不错好方法。
 
代码风情
   好的代码总是很优雅的，犹如妹纸的曲线。能让别人一看就知道你的思路。当然这个要求可能比较高，但是一定要有这个目标在。一般对硬件操作有2中，一种是用官方提供的库，一种是直接操作寄存器的。
    第一种 固件库 （☆推荐☆）
        使用库方法，很多教学中都基本都会使用。优点是不用关心寄存器易于移植可读性高。有一套标准的函数命名规范，非常容易记忆。优点很多，小问题也是有的。函数库版本问题，容易困扰初学者。对公司级应该这不是很大问题。
 
    第二种 直接寄存器操作
        测试代码中的例子是粗暴型控制寄存器的方法，还种是相对固件库类似的方法。用常量定义控制寄存器。在头文件中都会有定义寄存器相关的常量。命名规则和固件库函数命名规则一致。这种方式代码的可读性要比粗暴型的高很多。如打开TIM1时钟 TIM2->CR1 |= TIM_CR1_CEN 这句话肯定要比 TIM2->CR1 |= 1  更容易理解。
 
    可能你会问，为什么我要中这种自己都不推荐的方法来coding？其实也是蛮简单的，本身有一定的工程开发经验，xx模式之类有一定了解。所以更想侧重了解硬件，粗暴型控制能更容易了解硬件。后续代码还是以直接操作寄存器，当然不是数字型粗暴模式，而是常量型温柔模式。原有百年不变的东西（模板），直接忽视→_→。
 
    在整个产品中硬件控制只是一部分，还有一部分是功能实现。团队合作那么就要以团队为准，如果就你一个人项目就看你自己的拿捏。自己的代码风格对以后影响深远。
 
    具体相关的代码风格的文章很多，这里提就是怕被我带坏。只能忍痛在妹纸篇里插播免责声明。
 
------------------?-----浪--------漫-------分-------割-------线-----?------------------
 
(⊙o⊙)…~~ 跑题啦！小穆拉长了脸，写着一脸的讨厌。( ˇ?ˇ )
 
用个LED做个测试瞅瞅，效果如何。
 
嗯嗯，效果不错。
 
 
 
相关资料
    MicroXplorer      --- ST官网上有
    第一季工程模板   --- http://pan.baidu.com/s/1c0w4INQ
    葵花宝典              --- ( 中文参考手册被指侵犯版权，8能共享，亲们自己网上搜)
 


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