手把手教你基于RT-Thread Studio使用STM32單片機(jī)的PWM外設(shè)

一、使用說明

目前我使用的是STM32L475系列單片機(jī)，是ali當(dāng)時(shí)在PDD 50塊錢賣的一個(gè)開發(fā)板，其他STM32單片機(jī)參考即可，這里會(huì)手把手教大家基于RTT Studio 來使用PWM。

二、創(chuàng)建工程

1.創(chuàng)建工程

首先大家打開RT-Thread Studio 來基于單片機(jī)創(chuàng)建工程。點(diǎn)擊左上角文件，新建 RT-Thread項(xiàng)目
Project name就是項(xiàng)目名稱，如果大家想自定義路徑保存，就取消掉缺省位置然后自定義路徑。

2.芯片參數(shù)設(shè)置

選擇基于芯片，下面的參數(shù)需要大家根據(jù)自己的主板來選擇，我這個(gè)板子 使用LPUART作為CMD輸出，單片機(jī)型號(hào)，下載器比如JLINK或者STLINK等等都需要自己適配開發(fā)板。

3.下載設(shè)置

創(chuàng)建項(xiàng)目完成后大家可以先編譯后下載進(jìn)開發(fā)板測(cè)試一下 CMD的輸出。
這里可以開啟下載后自動(dòng)軟件復(fù)位。

4.編譯 下載

大家在編譯后就可以嘗試下載。

我使用的工具是XShell，可以看到復(fù)位后有啟動(dòng)log輸出，就正常啦。

三、修改時(shí)鐘并配置串口

在創(chuàng)建工程的時(shí)候，RT-Thread Studio 默認(rèn)使用的是內(nèi)部低俗時(shí)鐘，我們需要更改到外部高速時(shí)鐘來提高MCU工作性能，后面PWM 的時(shí)鐘外設(shè)也使用的是外部高速時(shí)鐘。

1.打開CUBEMX

雙擊工程中的CUBEMX圖標(biāo)，可以打開cubemx，如果沒有安裝請(qǐng)自行安裝。

2.打開高速時(shí)鐘

打開CUBEmx的 System Core，選擇RCC配置，將HSE與LSE均設(shè)置為Crystal/Ceramic Resonator，然后點(diǎn)擊左上角文件保存。

3.配置時(shí)鐘樹

打開 Clock Configuration

鎖相環(huán)PLL選擇HSE，然后Clock Mux選擇PLLCLK，PLLM數(shù)值選擇合適的數(shù)值，這個(gè)一般都有參考，每種單片機(jī)時(shí)鐘頻率不同，大家可以搜索對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘樹設(shè)置。

4.打開LPUART

因?yàn)樵趧?chuàng)建工程時(shí)，默認(rèn)打開了LPUART，但是使用cubemx獲取代碼后，LPUART是關(guān)閉的，我們需要重新打開LPUART。

首先在右側(cè)選擇 PB10與PB11 為L(zhǎng)PUART外設(shè)，然后在左側(cè) Connectivity -LPUART外設(shè)中將Mode選擇為Asynchronous 模式，就已經(jīng)成功打開了。

5.獲取代碼

首先點(diǎn)擊左上角文件 選擇Save Project，然后點(diǎn)擊右上角 Generate Code，代碼獲取完成后就可以關(guān)閉CubeMX了。

6.修改時(shí)鐘定義

剛才Cubemx已經(jīng)幫我們生成了時(shí)鐘代碼，但是代碼需要我們手動(dòng)加入到 BSP中，找到cubemx 里的src 然后打開main.c文件。

然后將 void SystemClock_Config(void) 這個(gè)函數(shù)內(nèi)容復(fù)制到 drivers里的 drv_clk.c 文件中 void system_clock_config(void)。

7.編譯下載

這時(shí)候時(shí)鐘已經(jīng)修改完成了，可以編譯下載應(yīng)該是沒有錯(cuò)誤的。
有一個(gè)reboot的調(diào)用警告，這是因?yàn)槟壳癋INSH_FUNCTION_EXPORT_ALIAS 這個(gè)函數(shù)已經(jīng)沒有調(diào)用了，

MSH_CMD_EXPORT(reboot, Reboot System);
將這句代碼替換掉上面的 FINSH_FUNCTION_EXPORT_ALIAS 即可。

四、配置PWM

1.使能PWM

首先打開RT-Thread Settings 打開PWM驅(qū)動(dòng)。

選擇組件，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，使能PWM，然后點(diǎn)擊左上角保存。

2.配置時(shí)鐘

配置時(shí)鐘我們?nèi)匀恍枰褂肅UBEMX工具，我目前要使用的PWM是A0引腳，將A0設(shè)置為TIM2的通道1

然后選擇Timers 的TIM2 將通道1 設(shè)置為 比較輸出模式。然后點(diǎn)擊左上角保存，右上角獲取代碼。

3.修改驅(qū)動(dòng)

這時(shí)候 CUBEMX已經(jīng)幫我們生成了需要使用的代碼，我們還需要將它修改到BSP里。
打開 cubemx的src文件夾，打開stm32l4xx_hal_msp.c，將以下三個(gè)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)全部剪貼到drivers的board.c的最下面

void HAL_TIM_OC_MspInit(TIM_HandleTypeDef* htim_oc)
void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* htim)
void HAL_TIM_OC_MspDeInit(TIM_HandleTypeDef* htim_oc)

4.修改調(diào)用

打開drivers 里的 drv_pwm.c 找到 stm32_hw_pwm_init這個(gè)函數(shù)，在TIM初始化之前初始化以下時(shí)鐘引腳。

在圖里所示的位置調(diào)用這個(gè)函數(shù)。

HAL_TIM_OC_MspInit(tim);

5.配置PWM通道

這時(shí)候PWM的驅(qū)動(dòng)就已經(jīng)做好了，打開board.h ，打開需要使用的PWM通道
比如你使用的是TIM1，就是 pwm1， 通道同理。

#define BSP_USING_PWM2
#define BSP_USING_PWM2_CH1

6.保存編譯

這時(shí)候我們需要使用的驅(qū)動(dòng)已經(jīng)全部構(gòu)建完成了，接下來就使用RT-Thread的接口來完成用戶代碼吧。

五、用戶代碼

1.新建一個(gè).c文件來存放用戶代碼，名字隨便起，我放在了applications里，文件格式一定要加.c

2.PWM相關(guān)API
3.查找設(shè)備
rt_device_t rt_device_find(const char* name);
這個(gè)API會(huì)返回設(shè)備句柄
4.設(shè)置PWM參數(shù)
rt_err_t rt_pwm_set(struct rt_device_pwm *device,
int channel,rt_uint32_t period,rt_uint32_t pulse);
struct rt_device_pwm *device PWM設(shè)備句柄

int channel PWM通道數(shù)

rt_uint32_t period PWM周期，單位ns

rt_uint32_t pulse PWM脈沖寬度，單位ns

如果設(shè)置成功，會(huì)返回RT_EOK，

頻率= 1000000000/period
占空比 = pulse/period

3.使能PWM通道

rt_err_t rt_pwm_enable(struct rt_device_pwm *device, int channel);
struct rt_device_pwm *device 這是設(shè)備句柄

int channel PWM通道數(shù)

如果使能正常的話會(huì)返回RT_EOK，其他錯(cuò)誤就是使能失敗。

3.PWM用戶Demo
/*

Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team

SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

Change Logs:
Date Author Notes
2022-03-13 desktop the first version
/
#include
#include
//設(shè)置log文件
#define DBG_TAG "pwm_test.c"
#define DBG_LVL DBG_LOG
#include
#define PWM_DEV_NAME "pwm2" / PWM 設(shè) 備 名 稱 */
#define PWM_DEV_CHANNEL 1
struct rt_device_pwm pwm_dev; / PWM 設(shè) 備 句 柄 /
static int pwm_test(void)
{
rt_uint32_t period , pulse;
//設(shè)置周期及 脈沖長(zhǎng)度
period = 200000;
pulse = 100000;
pwm_dev = (struct rt_device_pwm )rt_device_find(PWM_DEV_NAME); //查找PWM設(shè)備
//配置PWM
rt_pwm_set(pwm_dev, PWM_DEV_CHANNEL, period, pulse); //占空比應(yīng)該是50%
if (rt_pwm_enable(pwm_dev, PWM_DEV_CHANNEL) == RT_EOK)
{
LOG_D("PWM Init is ok tn");
return RT_EOK;
}
return RT_EOK;
}
MSH_CMD_EXPORT(pwm_test, pwm device sample);

代碼注釋基本上已經(jīng)寫清楚啦，我用的是TIM2的通道1，就是pwm2的通道1，大家可以參考這個(gè)Demo。

4.命令行調(diào)用

完成了代碼，我們編譯下載進(jìn)單片機(jī)，打開命令行 輸入help命令，可以將main中的log日志代碼刪除掉，不然會(huì)一直彈 Hello RT-Thread

可以看到help 顯示的命令， pwm_test就是我們剛才用戶代碼的命令，

然后我用邏輯分析儀抓一下 PWM波形，應(yīng)該是50%占空比。