如何利用STM32定时器和状态机实现不一样的跑马灯？

  1 概述

  1.1 资源概述

  开发板：正点原子STM32F103 Nano开发板
CUBEMX版本：1.3.0
MDK版本：5.23
主控芯片型号：STM32F103RBT6

  1.2 代码移植

  移植armfly安富莱的代码，代码名称为《V4-001_不一样的流水灯（软件定时器、状态机）（V1.0）》，开发板的主控芯片为STM32F103ZE，均属于M3内核芯片，但是ZE的外设资源多很多，总共144个引脚。但是很可惜，他们的开发板基本没有视频教程，不太方便新人学习。但是代码写的是真的好。非常规范和工整。选择这个程序进行移植时由于都是103芯片，时钟相同，外部晶振也是相同的。程序也相对比较简单。

  

  

  1.3 实现功能

  这个流水灯程序实现功能如下：
（1）上电时，LED1点亮，闪烁3次，闪烁频率为精确的1Hz。 — 状态0 （持续3秒）。
（2）依次点亮4个LED中的一个, 实现流水灯的效果。— 状态1 （持续5秒）。
（3）依次熄灭4个LED中的一个，实现第2种流水灯效果。 — 状态2 （持续5秒）。
（4）（状态0）–>（状态1）–>（状态2 ））–>（状态1）–>（状态2 ）…
这个例子应用1个systick中断实现几个软件定时器，用来控制LED指示灯的闪烁时间。主程序采用了状态机编程方法。
  2 软件实现

  2.1工程修改

  1，修改.s启动文件为startup_stm32f10x_md.s。

  

  

2，修改器件为STM32F103RB。

  

  

3，确认内存容量，当从大容量芯片变更为小容量芯片时，如果程序很大，则需要精简程序。

  

  

4，修改Define，这里为MD，而不是HD

  

  

5，修改下载器类型，这里选择STLINK

  

  

6，进入下载器设置，确认是否是中等容量flash

  

  

7，修改代码外设，不仅仅时GPIO，还有定时器，通讯等，都要改为和目标板对应。如果时跨平台还要修改时钟等。
安富莱对应LED灯部分原理图。

  

  

安富莱对应程序代码

  

  

按照Nano开发板，改为如下

  

  

8，删除多余外设资源。STM３２F１０３RB只有四个定时器，没有TIM５，删除。

  

  

9，编译下载,建议改代码时,改一块编译一次,否则错误太多不好查找原因更改。

  

  

  2.2 main函数代码

  代码非常规整，注释也很到位，非常值得我们学习。

#include "bsp.h"                                /* 底层硬件驱动 */


/* 定义例程名和例程发布日期 */
#define EXAMPLE_NAME        "V4-001_不一样的跑马灯（软件定时器、状态机）"
#define EXAMPLE_DATE        "2015-08-30"
#define DEMO_VER                "1.0"


static void status_0(void);
static void status_1(void);
static void status_2(void);


#define MAX_STATUS 3
#define MAX_EVENT 3


enum status_led//定义状态
{
status0 = 0,
status1,
status2
};


enum event_led//定义事件
{
switch0 = 0,
switch1,
switch2
};


int led_flow[MAX_STATUS][MAX_EVENT] =   //状态机的二维数组，当前事件+触发事件=下一个状态
{
[status0][switch0] = status1,
[status1][switch1] = status2,
[status2][switch2] = status1,
};


int led_next_status(int status,int switchled)  //转态转移函数
{
return led_flow[status][switchled];
}


int main(void)
{
       
        int next_status = status0; //初始 状态
        int event = switch0;        /* 初始事件 */       


        bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
       
        /* 状态机大循环 */
        while (1)
        {
                switch (next_status)
                {
                        case status0:                        /* 上电执行一次。LED1闪烁3次，每次间隔1秒。3次后状态机返回。*/
                                status_0();       
                                event = switch0;        /* 触发新的事件0 */
                                break;
                       
                        case status1:                        /* LED1 - LED8 依次流水显示。每次点亮1个LED。状态持续5秒后返回。 */
                                status_1();               
                                event = switch1;        /* 触发新的事件1 */
                                break;
                       
                        case status2:
                                status_2();        /* LED1 - LED8 依次流水显示。每次点亮3个LED, 熄灭1个。状态持续5秒后返回。*/
                                event = switch2;        /* 触发新的事件2 */
                                break;
                }       
                next_status = led_next_status(next_status,event);//状态转移
        }
}


/*
*********************************************************************************************************
*        函 数 名: status_0
*        功能说明: 状态0  上电执行一次。LED1闪烁3次，每次间隔1秒。3次后状态机返回。
*        形    参：无
*        返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void status_0(void)
{
        /* 关闭LED */
        bsp_LedOff(1);
        bsp_LedOff(2);
        bsp_LedOff(3);
        bsp_LedOff(4);
        bsp_LedOff(5);
        bsp_LedOff(6);
        bsp_LedOff(7);
        bsp_LedOff(8);       
        /* 点亮 LED1 */
        bsp_LedOn(1);
        bsp_BeepOn();
       
        bsp_StartTimer(0, 3000);                /* 定时器0是3000ms 单次定时器 */               
        bsp_StartAutoTimer(1, 500);                /* 定时器1是500ms 自动重装定时器, 控制LED1按1Hz频率翻转闪烁 */
        while (1)
        {                       
                bsp_Idle();                /* CPU空闲时执行的函数，在 bsp.c */
               
                /* 这个地方可以插入其他任务 */               
               
                /* bsp_CheckTimer()检查定时器1时间是否到。函数形参表示软件定时器的ID, 值域0 - 3 */
                if (bsp_CheckTimer(1))               
                {
                        bsp_LedToggle(1);                /* 间隔500ms 翻转一次 LED1 */
                        bsp_BeepToggle();                /* 间隔500ms 响一次BEEP */       
                }
               
                /* 检查定时器0时间是否到 */
                if (bsp_CheckTimer(0))
                {
                        /* 3秒定时到后退出本状态 */
                        break;
                }
        }
       
        /* 任务结束时，应该关闭定时器，因为他们会占用后台的资源 */
        //bsp_StopTimer(0);         单次定时器如果超时到过一次后，可以不必关闭
        bsp_StopTimer(1);
}


/*
*********************************************************************************************************
*        函 数 名: status_1
*        功能说明: 状态1。 LED1 - LED4 依次流水显示。每次点亮1个LED。状态持续5秒后返回。
*        形    参：无
*        返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void status_1(void)
{
        uint8_t led_no = 1;                /* LED指示灯序号 1-4 */
       
        bsp_StartTimer(0, 5000);                /* 定时器0是5000ms 单次定时器 */
        bsp_StartAutoTimer(1, 200);                /* 定时器1是500ms 自动重装定时器, 控制LED1按1Hz频率翻转闪烁 */
        bsp_LedOn(1);
        led_no = 1;
        while (1)
        {                       
                bsp_Idle();                /* CPU空闲时执行的函数，在 bsp.c */
               
                /* 这个地方可以插入其他任务 */               
               
                /* 检查定时器0时间是否到 */
                if (bsp_CheckTimer(0))
                {
                        break;
                }


                if (bsp_CheckTimer(1))                /* 检查自动定时器2，间隔200ms翻转一次LED1 */
                {
                        /* 先关闭所有的LED，然后在打开其中一个 */
                        bsp_LedOff(1);
                        bsp_LedOff(2);
                        bsp_LedOff(3);
                        bsp_LedOff(4);
                        bsp_LedOff(5);
                        bsp_LedOff(6);
                        bsp_LedOff(7);
                        bsp_LedOff(8);
                        bsp_BeepOff();                       
                        if (++led_no == 9)
                        {
                                led_no = 1;
                        }


                        bsp_LedOn(led_no);        /* 点亮其中一个LED */       
                }               
        }
       
        /* 任务结束时，应该关闭定时器，因为他们会占用后台的资源 */
        //bsp_StopTimer(0);         单次定时器如果超时到过一次后，可以不必关闭
        bsp_StopTimer(1);
}


/*
*********************************************************************************************************
*        函 数 名: status_2
*        功能说明: 状态2.  LED1 - LED4 依次流水显示。每次点亮3个LED, 熄灭1个。状态持续5秒后返回。
*        形    参：无
*        返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void status_2(void)
{
        uint8_t led_no = 1;                /* LED指示灯序号 1-4 */
       
        bsp_StartTimer(0, 5000);                /* 定时器0是5000ms 单次定时器 */
        bsp_StartAutoTimer(1, 200);                /* 定时器1是500ms 自动重装定时器, 控制LED1按1Hz频率翻转闪烁 */
        bsp_LedOn(1);
        led_no = 1;
        while (1)
        {                       
                bsp_Idle();                /* CPU空闲时执行的函数，在 bsp.c */
               
                /* 这个地方可以插入其他任务 */               
               
                /* 检查定时器0时间是否到 */
                if (bsp_CheckTimer(0))
                {
                        break;
                }


                if (bsp_CheckTimer(1))                /* 检查自动定时器2，间隔200ms翻转一次LED1 */
                {
                        /* 先打开所有的LED，然后在关闭其中一个 */
                        bsp_LedOn(1);
                        bsp_LedOn(2);
                        bsp_LedOn(3);
                        bsp_LedOn(4);               
                        bsp_LedOn(5);
                        bsp_LedOn(6);
                        bsp_LedOn(7);
                        bsp_LedOn(8);               
                        bsp_BeepOff();                       
                        if (++led_no == 9)
                        {
                                led_no = 1;
                        }


                        bsp_LedOff(led_no);        /* 点亮其中一个LED */                       
                }               
        }
       
        /* 任务结束时，应该关闭定时器，因为他们会占用后台的资源 */
        //bsp_StopTimer(0);         单次定时器如果超时过一次后，可以不必执行stop函数
        bsp_StopTimer(1);
}


/***************************** 安富莱电子 www.armfly.com (END OF FILE) *********************************/
实验完整代码已经同步上传
  3 实验结果

  下载完程序之后，复位运行程序。观察开发板上的LED1-LED4 指示灯的状态。与设计预期一致。