【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

Simon223

发布于 2020-01-13 16:13:57

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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 HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_BDMA_CH1_IT      29U

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 */
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);

方法二：

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_Config
bsp_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%。

/*
*********************************************************************************************************
*    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;
            }
        }
    }
}