蓝桥杯嵌入式——第十二届蓝桥杯嵌入式第一场省赛

一、赛题分析

这是刚刚过去的第十二届第一场嵌入式的省赛，也是我刚刚参加的。由于我用的是旧版，我们那个考场只测试了新版的环境，而旧版的软件环境有问题，和新版的存在冲突，耽搁了很久的时间，有点搞人心态。但是最终还是基本上把赛题的功能全部实现完了的，仅仅串口有一个小bug，就是第8辆车进去过后不能出来，其他的都没有什么问题，比赛的时候时间也做的比较久了，实在是不想再调试了，这个bug就没有管了，最后还有点担心进不了国赛，但是成绩下来那一刻，进国赛了，更加没想到还是全省前三，还是不错了。

比赛的时候，拿到赛题，就发现串口部分不是那么简单。所以，就先一步一步的把其他的模块先实现了，除了串口，其他的模块都很简单，非常中规中矩。接下来就搞串口部分，串口其实说难也不是很难，主要是比较麻烦。

我觉得在我们拿到赛题的时候，应该分模块来实现，首先看看用到了哪些模块， 再去看每一个模块，赛题的要求是什么。比如说输出PWM， 题目要求就是PA7输出2kHz,占空比20%，，只用到了一个通道，并且占空比和频率是固定的，所以直接就想到用定时器的PWM模式就行了，就不需要再去用什么OCTOGGLE模式浪费时间了。

我个人觉得，进国赛是比较简单的，只要选择题不要错的太多，就拿这一届来说，串口部分比较难，所以其他部分必须全部实现了，串口实现一部分，不要有太大的逻辑错误， 影响系统运行，应该进国赛都稳了吧。

二、问题总结

其他的模块应该都不会遇到什么大的问题，主要就是串口。我串口使用的是IDLE+RXNE来实现串口的不定长数据的接收的。

在实现串口的部分，首先要实现能够正确识别的进入以及出去，然后再注意一些细节的逻辑错误;

1. 接收到正确信息的长度为22个字符，冒号的位置等等。
2. 车型只有CNBR和VNBR两种
3. 时间格式必须正确，并且不能出现时间的逻辑错误，如年份大于99，小时大于23等。
4. 进入车辆信息和出去车辆信息要匹配，如进入和出去的车辆的ID相同，但是他们的车型不同是不应该的，因为对于同一个车的ID，它的信息一定全都是相同的。
5. 出去的时间一定要晚于进入的时间。
6. 整数，单位为小时， 不足 1 小时，按 1 小时统计。

下面附上串口部分的关键代码：

void substr(uint8_t* d_str,uint8_t* s_str,uint8_t locate,uint8_t length)
{
	uint8_t i = 0;
	for(i = 0; i < length; i++)
	{
		d_str[i] = s_str[locate + i];
	}
	d_str[length] = '\0';
}

uint8_t findLocate(void)	// 找一个空闲的位置
{
	uint8_t i = 0;
	for(i = 0; i < 8; i++)
	{
		if(!car[i].notEmpty)	// 如果是空闲
			return i;
	}
	return 0xFF;
}

uint8_t isExist(uint8_t* str)		// 判断车辆是否存在
{
	uint8_t i = 0;
	for(i = 0; i < 8; i++)
	{
		if(strcmp((const char*)str,(const char*)car[i].id) == 0)
		{
			return i;			// 如果这辆车存在，则返回这辆车所在的车位i
		}
	}
	return 0xFF;			// 返回0xFF表示这辆车不存在
}

_Bool checkCmd(uint8_t* str)
{
	// VNBR:D583:200202120000
	// 0123456789012345678901
	if(RxCounter != 22)
		return 0;
	if((str[0] == 'C' || str[0] == 'V') && str[1] == 'N' && str[2] == 'B' && str[3] == 'R' && str[4] == ':' && str[9] == ':')
	{
		uint8_t i;
		for(i = 10; i < 22; i++)
		{
			if(str[i] > '9' || str[i] < '0')
				return 0;
		}
	}
	return 1;
}

void usart_proc(void)
{
	if(RxFlag)
	{
		RxFlag = 0;
		
// 将接收到的字符串显示到LCD上面
//		memset(lcd_str,0,sizeof(lcd_str));
//		sprintf((char*)lcd_str,"%-20.20s",RxBuffer);
//		LCD_DisplayStringLine(Line9,lcd_str);
		
		// VNBR:D583:200202120000
		// 0123456789012345678901
		if(checkCmd(RxBuffer))	// 接收到的标准信息应该是22个字符，并且只有在有空闲车位的时候有效
		{
			uint8_t car_id[5];
			uint8_t car_type[5];
			uint8_t locate = 0xFF;
			uint8_t year_temp,month_temp,day_temp,hour_temp,min_temp,sec_temp;
			// 将字符串中时间的信息提取出来
			year_temp = (RxBuffer[10] - '0') * 10 + (RxBuffer[11] - '0');
			month_temp = (RxBuffer[12] - '0') * 10 + (RxBuffer[13] - '0');
			day_temp = (RxBuffer[14] - '0') * 10 + (RxBuffer[15] - '0');
			hour_temp = (RxBuffer[16] - '0') * 10 + (RxBuffer[17] - '0');
			min_temp = (RxBuffer[18] - '0') * 10 + (RxBuffer[19] - '0');
			sec_temp = (RxBuffer[20] - '0') * 10 + (RxBuffer[21] - '0');
			if(year_temp > 99 || month_temp > 12 || day_temp > 31 || hour_temp > 23 || min_temp > 59 || sec_temp > 59)
			{
//				printf("shi jian ge shi error!\r\n");
				goto SEND_ERROR;
			}
			substr(car_id,RxBuffer,5,4);		// 将车辆的编号信息提取到car_id
			substr(car_type,RxBuffer,0,4);	// 将车辆的类型信息提取到car_type
			locate = isExist(car_id);				// 查询这辆车是否在车库从存在
			
			if(locate != 0xFF)	// 这辆车在车库中存在
			{
				int time_val;
				printf("locate:%d,type:%s,id:%s\r\n",locate,car[locate].type,car[locate].id);
				if(strcmp((const char *)car_type,(const char *)car[locate].type))		// 如果车辆的id和车辆的类型不同，则表示信息错误
				{
//					printf("id and type pi pei error!\r\n");
					goto SEND_ERROR;
				}
				// 假设一年365天,一个月30天，秒为单位
				time_val = (year_temp - car[locate].year_in) * 365 * 24 * 3600 + (month_temp - car[locate].month_in) * 30 * 24 * 3600 + (day_temp - car[locate].day_in) * 24 * 3600 + \
									 (hour_temp - car[locate].hour_in) * 3600 + (min_temp - car[locate].min_in) * 60 + (sec_temp - car[locate].sec_in);
				if(time_val < 0)
				{
//					printf("time_val error!\r\n");
					goto SEND_ERROR;
				}
				time_val = (time_val + 3599) / 3600;	// 换算成小时，并且不足一个小时按一个小时算
				
				// 输出计费信息
				printf("%s:%s:%d:%.2f\r\n",car[locate].type,car[locate].id,time_val,time_val / 10.0 * (RxBuffer[0] == 'C'?CNBR_fee:VNBR_fee));
				
				if(RxBuffer[0] == 'C')
					CNBR_cnt--;
				else if(RxBuffer[0] == 'V')
					VNBR_cnt--;
				
				memset(&car[locate],0,sizeof(car[locate]));	// 将当前结构体清空
			}
			else		// 这辆车在车库中不存在
			{
				uint8_t locate = findLocate();	// 找一个空闲的车位
				
				if(locate == 0xFF)	// 没有找到空闲车位
				{
					goto SEND_ERROR;
				}
//				printf("locate:%d,type:%s\r\n",locate,car[locate].type);
				// 保存车辆信息
				substr(car[locate].type,RxBuffer,0,4);
				substr(car[locate].id,RxBuffer,5,4);
				car[locate].year_in = year_temp;
				car[locate].month_in = month_temp;
				car[locate].day_in = day_temp;
				car[locate].hour_in = hour_temp;
				car[locate].min_in = min_temp;
				car[locate].sec_in = sec_temp;
				car[locate].notEmpty = 1;			// 标记为非空闲
				if(RxBuffer[0] == 'C')
					CNBR_cnt++;
				else if(RxBuffer[0] == 'V')
					VNBR_cnt++;
			}
			goto CMD_YES;
		}
SEND_ERROR:printf("ERROR\r\n");
CMD_YES:		memset(RxBuffer,0,sizeof(RxBuffer));
		RxCounter = 0;
	}
}

/*	测试数据，用来测试逻辑是否有错误
1. *
VNBR:D583:200202120000
VNBR:D583:200202213205

2. *
CNBR:D593:200202120000
CNBR:D593:200203213205

3. *
VNBR:D883:200202120000
VNBR:D883:200202223205

4. *
CNBR:D588:200202120000
CNBR:D588:200202313205	会提示时间设置错误
CNBR:D588:200202223205	时间设置正确

5. *
CNBR:D580:200202120000
CNBR:D580:200202215205

6. *
VNBR:D58S:200202120000
VNBR:D58S:200203213205

7. *
CNBR:D58E:200202120000
CNBR:D58E:200204213205

8. *
CNBR:D58B:200202120000
CNBR:D58B:200205213205

9. 
CNBR:D555:200202120000
CNBR:D555:200205213205
*/

三、代码（完整代码，功能全部实现，附有注释）

码云

版权声明：本文为CSDN博主「FILWY_M」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/qq_43715171/article/details/116451070

蓝桥杯嵌入式——第十二届蓝桥杯嵌入式国赛

之前准备省赛的时候用的是旧版的STM32F103，从准备国赛开始就用新版STM32G431平台了，主要是想经过新版的准备学习一下HAL库以及CubeMX的使用。用了几天的新版，感觉新版的还是比较香，单纯从配置各个模块来说，比旧版的省太多时间了，而且速度也比较块，单纯从比赛来说，还是推荐新版，因为配置方便，调试器兼容KEIL5，KEI5比KEIL4好用太多了，也有自动补全，在写代码的时候速度也会比较快一些。不过旧版的资料确实比较多，选择也看大家。所以之后的国赛赛题都是用的新版，当前除了模块的配置外，其他的代码其实都是一样的，没多大区别，所以旧版也是可以参考我的代码。

一、赛题分析

刚刚比赛完，前两天刚出成绩。感觉这一届的难度还是挺大的，比前面的几届都要难一些。赛题更加着重逻辑考察，也考察了字符串的处理和一些小的算法。

• 在逻辑方面体现在有一些参数并不是直接告诉的，而是需要我们进行一些简单的推导，如本届的吊绳和吊臂之间的角度，这里很多人看似简单，实际还要分情况进行讨论的，再比如说角度占空比的换算，赛题是给了一个角度和占空比关系的折线图，具体换算关系则需要我们自己进行推导。
• 字符串的处理在这一次并没有多大的难度，使用strcmp即可，但是在省赛的时候，字符串的解析还是比较难的，相信有很多的人都是被搞自闭了的。
• 小的算法在这一次的赛题体现在串口方面，要求我们按照采集时间先后顺序排列输出，相当于队列的先进先出。还有就是要求我们能够实现按照从小到大的顺序排列输出。这里就涉及到排序的知识了，数据量不大，使用冒泡排序或者选择排序都是可以的。
  要说赛题的难度有多大，其实也没有多大，发现都是一些基础的知识，比如说排序，这个在我们大一的C语言肯定是学过的吧。其他的比如说推导一些换算的关系，这个就是麻烦了一点，都是很简单的推导。 这些都是一些基础的知识，但是难的就是把这些知识全部集中到赛题上面，很容易出现错误，就要求我们要细致细致再细致，也有一些人，说自己功能全部都实现完了，但是最后的结果不令人满意，很大可能就是出现在细节的错误上面， 存在很多的BUG导致的。

在硬件的模块部分考察了LCD、LED、串口的不定长数据接收和发送，按键，定时器对方波频率的捕获，定时器捕获双通道的PWM的占空比，ADC等，其实老老实实准备了省赛，这些配置都是没有什么问题的。

二、CubeMX模块配置

1. LED和按键的GPIO配置
   由于直接使用的考场提供的实例程序，里面的LCD以及LED的GPIO都是配置好了的，我们只需要额外再配置一下LED的使能端口，也就是PD2。与开发板按键相对应的是PB0,PB1,PB2,PA0等。
   

2. 时钟配置
   这里我使用的外部晶振，将系统时钟配置成170MHz，也可以使用HSI，其他频率也是可以的。
   

3. 定时器TIM4配置
   定时器在这里的作用就是产生1ms的中断，用于定时，用来扫描按键进行消抖，以及其他需要用到定时的模块。
   
   还要记得打开定时器的中断，

4. 定时器TIM2,TIM3捕获的配置
   通过PA1捕获扩展板上的方波PULS1，对应的是TIM2的CH2，通过PA6和PA7来捕获扩展板上的PWM波，对应的是TIM3的CH1和CH2。
   
   
   最后不要完了打开定时器的全局中断
   

5. ADC的配置
   通过ADC来获取光敏电阻的值的大小，使用到的是PA4，对应ADC2_IN17。
   

6. 串口的配置
   基本设置，注意波特率为9600，这是试题指定的波特率。
   
   我使用的是串口的IDLE+DMA来接收不定长数据，这样比较方便，当然也可以有其他的方法，可以看我之前写的博客，所以这里还需要开启一个DMA用于串口的接收。
   
   然后还要记得要打开串口的总中断，由于我们在这里用不到DMA的中断，所以直接关闭DM的中断即可。
   

三、部分程序分析

1. 角度与占空比转换计算
   使用PWM1和PWM2模拟旋转角度传感器输出信号，输出信号占空比值与角度关系如下图所示：
   
   根据关系图可以解得：

angle_a = TIM3_IC1_Duty * 100.0 * 2.25 - 22.5;
angle_b = TIM3_IC2_Duty * 100.0 * 1.125 - 11.5;

2. 模式B，通过光敏电阻来触发角度数据更新
   经过的的测试如果手没有遮挡，大概读到的ADC的值为2000，如果手挡住光敏电阻大概读到的值是3000，所以这里可以取一个中间的值，当ADC的值大于2500表示有东西遮挡传感器。这个值会收到环境的影响，根据自己的测试修改即可。
   还需要注意的是，不要一直让ADC进行刷新，我推荐500ms刷新一次，其实就相当于按键消抖。
3. 吊绳与吊臂之间的夹角
   这里其实应该分两种情况进行讨论，因为角度a的范围是0~180，所以要以吊臂的竖直为边界进行讨论。具体分析请看下图：
   
   所以根据上面的推导，有以下的代码：

#define LED5_STATE 			(angle_a < 90 + angle_b) && 90 - angle_a + angle_b < 10 || (angle_a > 90 + angle_b) && angle_a - 90 - angle_b < 10
led_ctrl(LD5,LED5_STATE);

4. 串口部分

void sendAngleOderByTime(float* sendBuffer)
{
    uint8_t index = 0,i,upper_limit = angle_cnt;
    if(angle_cnt_overflow)
    {
        index = angle_cnt;
        upper_limit = 5;
    }
    for(i = 0; i < upper_limit; i++)
    {
        if(i != upper_limit - 1)
            printf("%.1f-",sendBuffer[index]);
        else
            printf("%.1f",sendBuffer[index]);
        index = (index + 1) % 5;
    }
    printf("\r\n");
}

void sendAngleBySort(float *array1)
{
    float sendBuffer[20];
    uint8_t i = 0,j,upper_limit;
    for(i = 0; i < 5; i++)
        sendBuffer[i] = array1[i];
    if(angle_cnt_overflow)
        upper_limit = 5;
    else
        upper_limit = angle_cnt;
    for(i = upper_limit - 1; i > 0 && upper_limit; i--)
    {
        for(j = 0; j < i; j++)
        {
            if(sendBuffer[j] > sendBuffer[j + 1])
            {
                float temp;
                temp = sendBuffer[j];
                sendBuffer[j] = sendBuffer[j + 1];
                sendBuffer[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
    for(i = 0; i < upper_limit; i++)
    {
        if(i != upper_limit - 1)
            printf("%.1f-",sendBuffer[i]);
        else
            printf("%.1f",sendBuffer[i]);
    }
    printf("\r\n");
}

void uart_proc(void)
{
    static _Bool firstRx = 1;
    if(RxFlag && firstRx)
    {
        firstRx = 0;
        RxFlag = 0;
        memset(RxBuffer,0, sizeof(RxBuffer));
        HAL_UART_DMAStop(&huart1);
        HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,RxBuffer,100);
        return;
    }
    if(RxFlag)
    {
        RxFlag = 0;
        if(strcmp((const char *)RxBuffer,"a?") == 0)
        {
            printf("a:%.1f\r\n",angle_a);
        }
        else if(strcmp((const char *)RxBuffer,"b?") == 0)
        {
            printf("b:%.1f\r\n",angle_b);
        }
        else if(strcmp((const char *)RxBuffer,"aa?") == 0)
        {
            printf("aa:");
            sendAngleOderByTime(angle_a_buffer);
        }
        else if(strcmp((const char *)RxBuffer,"bb?") == 0)
        {
            printf("bb:");
            sendAngleOderByTime(angle_b_buffer);
        }
        else if(strcmp((const char *)RxBuffer,"qa?") == 0)
        {
            printf("qa:");
            sendAngleBySort(angle_a_buffer);
        }
        else if(strcmp((const char *)RxBuffer,"qb?") == 0)
        {
            printf("qb:");
            sendAngleBySort(angle_b_buffer);
        }
        else
        {
            printf("error\r\n");
        }

        memset(RxBuffer,0, sizeof(RxBuffer));
        HAL_UART_DMAStop(&huart1);
        HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,RxBuffer,100);
    }
}

五、main.c程序

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * <h2><center>&copy; Copyright (c) 2021 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.</center></h2>
  *
  * This software component is licensed by ST under BSD 3-Clause license,
  * the "License"; You may not use this file except in compliance with the
  * License. You may obtain a copy of the License at:
  *                        opensource.org/licenses/BSD-3-Clause
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "adc.h"
#include "dma.h"
#include "tim.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
#define     DATA       0
#define     PARA       1
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */
__IO _Bool TRUE = 1;

uint32_t TIM2_IC2_Value1,TIM2_IC2_Value2;
uint32_t TIM2_IC2_Fre;
uint8_t TIM2_IC2_Number;


uint16_t TIM3_IC1_Value1,TIM3_IC1_Value2;
uint16_t TIM3_IC1_High,TIM3_IC1_Low;
float TIM3_IC1_Duty;
uint8_t TIM3_IC1_Number;


uint16_t TIM3_IC2_Value1,TIM3_IC2_Value2;
uint16_t TIM3_IC2_High,TIM3_IC2_Low;
float TIM3_IC2_Duty;
uint8_t TIM3_IC2_Number;

uint16_t adc_value = 0;
uint16_t adc_tick = 0;
_Bool adc_flag = 0;

uint8_t RxBuffer[100];
_Bool RxFlag = 0;

_Bool interface = DATA;

float angle_a = 0.0;
float  angle_b = 0.0;
uint8_t ax = 0;
uint8_t bx = 0;
uint8_t mode = 'A';

uint16_t Pf = 1000;
uint8_t Pax = 20;
uint8_t Pbx = 20;

uint16_t Pf_temp = 1000;
uint8_t Pax_temp = 20;
uint8_t Pbx_temp = 20;

_Bool angle_flag = 0;

float angle_a_buffer[5];
float angle_b_buffer[5];
uint8_t angle_cnt = 0;
_Bool angle_cnt_overflow = 0;
/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
void key_proc(void);
void led_proc(void);
void adc_proc(void);
void lcd_proc(void);
void uart_proc(void);
void angle_proc(void);
void sendAngleBySort(float *array1);
void USER_UART_IdleCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
void sendAngleOderByTime(float* sendBuffer);
/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_TIM4_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_ADC2_Init();
  MX_TIM2_Init();
  MX_TIM3_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	
  LCD_Init();
  led_init();
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim4);
  HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_2);
  HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_1);
  HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
  HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc2,ADC_SINGLE_ENDED);
  HAL_ADC_Start(&hadc2);
  HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,RxBuffer,100);
  __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1,UART_IT_IDLE);
  __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */

  LCD_Clear(Black);
  LCD_SetBackColor(Black);
  LCD_SetTextColor(White);
            printf("error\r\n");
            printf("error\r\n");
            printf("error\r\n");
	
  while (TRUE)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
    adc_proc();
    led_proc();
    lcd_proc();
    uart_proc();
    angle_proc();
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};

  /** Configure the main internal regulator output voltage
  */
  HAL_PWREx_ControlVoltageScaling(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1_BOOST);
  /** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = RCC_PLLM_DIV6;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 85;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = RCC_PLLQ_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = RCC_PLLR_DIV2;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_8) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the peripherals clocks
  */
  PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_USART1|RCC_PERIPHCLK_ADC12;
  PeriphClkInit.Usart1ClockSelection = RCC_USART1CLKSOURCE_PCLK2;
  PeriphClkInit.Adc12ClockSelection = RCC_ADC12CLKSOURCE_SYSCLK;
  if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */
void angle_proc(void)
{
    static float angle_a_pre = 0.0;
    static float angle_b_pre = 0.0;
    if(angle_flag)
    {
        angle_flag = 0;
        if(TIM3_IC1_Duty < 0.1)
            angle_a = 0.0;
        else if(TIM3_IC1_Duty > 0.9)
            angle_a = 180.0;
        else
            angle_a = TIM3_IC1_Duty * 100.0 * 2.25 - 22.5;
        if(TIM3_IC2_Duty < 0.1)
            angle_b = 0.0;
        else if(TIM3_IC2_Duty > 0.9)
            angle_b = 90.0;
        else
            angle_b = TIM3_IC2_Duty * 100.0 * 1.125 - 11.5;
        angle_a_buffer[angle_cnt] = angle_a;
        angle_b_buffer[angle_cnt] = angle_b;
        if(angle_cnt_overflow == 0 && angle_cnt == 4)
        {
            angle_cnt_overflow = 1;
        }
        angle_cnt = (angle_cnt + 1) % 5;
        if(angle_a_pre > angle_a)
            ax = angle_a_pre - angle_a;
        else
            ax = angle_a - angle_a_pre;

        if(angle_b_pre > angle_b)
            bx = angle_b_pre - angle_b;
        else
            bx = angle_b - angle_b_pre;

        angle_a_pre = angle_a;
        angle_b_pre = angle_b;
    }
}

void sendAngleOderByTime(float* sendBuffer)
{
    uint8_t index = 0,i,upper_limit = angle_cnt;
    if(angle_cnt_overflow)
    {
        index = angle_cnt;
        upper_limit = 5;
    }
    for(i = 0; i < upper_limit; i++)
    {
        if(i != upper_limit - 1)
            printf("%.1f-",sendBuffer[index]);
        else
            printf("%.1f",sendBuffer[index]);
        index = (index + 1) % 5;
    }
    printf("\r\n");
}

void sendAngleBySort(float *array1)
{
    float sendBuffer[20];
    uint8_t i = 0,j,upper_limit;
    for(i = 0; i < 5; i++)
        sendBuffer[i] = array1[i];
    if(angle_cnt_overflow)
        upper_limit = 5;
    else
        upper_limit = angle_cnt;
    for(i = upper_limit - 1; i > 0 && upper_limit; i--)
    {
        for(j = 0; j < i; j++)
        {
            if(sendBuffer[j] > sendBuffer[j + 1])
            {
                float temp;
                temp = sendBuffer[j];
                sendBuffer[j] = sendBuffer[j + 1];
                sendBuffer[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
    for(i = 0; i < upper_limit; i++)
    {
        if(i != upper_limit - 1)
            printf("%.1f-",sendBuffer[i]);
        else
            printf("%.1f",sendBuffer[i]);
    }
    printf("\r\n");
}

void uart_proc(void)
{
    static _Bool firstRx = 1;
    if(RxFlag && firstRx)
    {
        firstRx = 0;
        RxFlag = 0;
        memset(RxBuffer,0, sizeof(RxBuffer));
        HAL_UART_DMAStop(&huart1);
        HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,RxBuffer,100);
        return;
    }
    if(RxFlag)
    {
        RxFlag = 0;
        if(strcmp((const char *)RxBuffer,"a?") == 0)
        {
            printf("a:%.1f\r\n",angle_a);
        }
        else if(strcmp((const char *)RxBuffer,"b?") == 0)
        {
            printf("b:%.1f\r\n",angle_b);
        }
        else if(strcmp((const char *)RxBuffer,"aa?") == 0)
        {
            printf("aa:");
            sendAngleOderByTime(angle_a_buffer);
        }
        else if(strcmp((const char *)RxBuffer,"bb?") == 0)
        {
            printf("bb:");
            sendAngleOderByTime(angle_b_buffer);
        }
        else if(strcmp((const char *)RxBuffer,"qa?") == 0)
        {
            printf("qa:");
            sendAngleBySort(angle_a_buffer);
        }
        else if(strcmp((const char *)RxBuffer,"qb?") == 0)
        {
            printf("qb:");
            sendAngleBySort(angle_b_buffer);
        }
        else
        {
            printf("error\r\n");
        }

        memset(RxBuffer,0, sizeof(RxBuffer));
        HAL_UART_DMAStop(&huart1);
        HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,RxBuffer,100);
    }
}

#define LED5_STATE (angle_a < 90 + angle_b) && 90 - angle_a + angle_b < 10 || (angle_a > 90 + angle_b) && angle_a - 90 - angle_b < 10
void led_proc(void)
{
    led_ctrl(LD1,(ax > Pax));
    led_ctrl(LD2,(bx > Pbx));
    led_ctrl(LD3,(TIM2_IC2_Fre > Pf));
    led_ctrl(LD4,(mode == 'A'));
    led_ctrl(LD5,LED5_STATE);
}

void adc_proc(void)
{
    if(adc_flag && mode == 'B' && interface == DATA)
    {
        adc_flag = 0;
        HAL_ADC_Start(&hadc2);
        while(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc2,0xFF) != HAL_OK);
        adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);
        HAL_ADC_Stop(&hadc2);
        HAL_ADC_Start(&hadc2);
        HAL_ADC_PollForConversion(&hadc2,0xFF);
        if(adc_value > 2500)
            angle_flag = 1;
    }
}

void lcd_proc(void)
{
    uint8_t lcd_str[20];
    if(interface == DATA)
    {
        snprintf((char*)lcd_str,20,"        DATA        ");
        LCD_DisplayStringLine(Line1, lcd_str);
        snprintf((char*)lcd_str,20,"   a:%.1f           ",angle_a);
        LCD_DisplayStringLine(Line2, lcd_str);
        snprintf((char*)lcd_str,20,"   b:%.1f           ",angle_b);
        LCD_DisplayStringLine(Line3, lcd_str);
        snprintf((char*)lcd_str,20,"   f:%dHz          ",TIM2_IC2_Fre);
        LCD_DisplayStringLine(Line4, lcd_str);
        snprintf((char*)lcd_str,20,"   ax:%d            ",ax);
        LCD_DisplayStringLine(Line6, lcd_str);
        snprintf((char*)lcd_str,20,"   bx:%d            ",bx);
        LCD_DisplayStringLine(Line7, lcd_str);
        snprintf((char*)lcd_str,20,"   mode:%c          ",mode);
        LCD_DisplayStringLine(Line8, lcd_str);
    }
    else
    {
        snprintf((char*)lcd_str,20,"        PARA        ");
        LCD_DisplayStringLine(Line1, lcd_str);
        snprintf((char*)lcd_str,20,"   Pax:%d           ",Pax_temp);
        LCD_DisplayStringLine(Line2, lcd_str);
        snprintf((char*)lcd_str,20,"   Pbx:%d           ",Pbx_temp);
        LCD_DisplayStringLine(Line3, lcd_str);
        snprintf((char*)lcd_str,20,"   f:%d             ", Pf_temp );
        LCD_DisplayStringLine(Line4, lcd_str);
        snprintf((char*)lcd_str,20,"                    ");
        LCD_DisplayStringLine(Line6, lcd_str);
        snprintf((char*)lcd_str,20,"                    ");
        LCD_DisplayStringLine(Line7, lcd_str);
        snprintf((char*)lcd_str,20,"                    ");
        LCD_DisplayStringLine(Line8, lcd_str);
    }

}

void key_proc(void)
{
    key_refresh();
    if(key_falling == B1)
    {
        if(interface == DATA)
        {
            interface = PARA;
        } else
        {
            Pax = Pax_temp;
            Pbx = Pbx_temp;
            Pf = Pf_temp;
            interface = DATA;
        }
    }
    else if (key_falling == B2 && interface == PARA)
    {
        Pax_temp = Pax_temp % 60 + 10;
        Pbx_temp = Pbx_temp % 60 + 10;
    }
    else if (key_falling == B3)
    {
        if(interface == PARA)
            Pf_temp = Pf_temp % 10000 + 1000;
        else
        {
            if(mode == 'A')
                mode = 'B';
            else
                mode = 'A';
        }
    }
    else if (key_falling == B4 && interface == DATA && mode == 'A')
    {
        angle_flag = 1;
    }
}


void USER_UART_IdleCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if(huart->Instance == USART1)
    {
        if(__HAL_UART_GET_FLAG(huart,UART_FLAG_IDLE))
        {
            RxFlag = 1;
            __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart);
        }
    }
}

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if(htim->Instance == TIM2)
    {
        if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
        {
            if(TIM2_IC2_Number == 0)
            {
                TIM2_IC2_Value1 = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_2);
                TIM2_IC2_Number = 1;
            }
            else if(TIM2_IC2_Number == 1)
            {
                TIM2_IC2_Value2 = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_2);
                if(TIM2_IC2_Value1 > TIM2_IC2_Value2)
                    TIM2_IC2_Fre = 1000000 / ((0xFFFFFFFF - TIM2_IC2_Value1) + TIM2_IC2_Value2);
                else
                    TIM2_IC2_Fre = 1000000 / (TIM2_IC2_Value2 - TIM2_IC2_Value1);
                TIM2_IC2_Number = 0;
            }
        }
    }
    if(htim->Instance == TIM3)
    {
        if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)
        {
            if(TIM3_IC1_Number == 0)
            {
                TIM3_IC1_Value1 = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_1);
                __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim,TIM_CHANNEL_1,TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING);
                TIM3_IC1_Number = 1;
            }
            else if(TIM3_IC1_Number == 1)
            {
                TIM3_IC1_Value2 = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_1);
                __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim,TIM_CHANNEL_1,TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING);
                if(TIM3_IC1_Value1 > TIM3_IC1_Value2)
                    TIM3_IC1_High = (0xFFFF - TIM3_IC1_Value1) + TIM3_IC1_Value2;
                else
                    TIM3_IC1_High = TIM3_IC1_Value2 - TIM3_IC1_Value1;
                TIM3_IC1_Value1 = TIM3_IC1_Value2;
                TIM3_IC1_Number = 2;
            }
            else if(TIM3_IC1_Number == 2)
            {
                TIM3_IC1_Value2 = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_1);
                if(TIM3_IC1_Value1 > TIM3_IC1_Value2)
                    TIM3_IC1_Low = (0xFFFF - TIM3_IC1_Value1) + TIM3_IC1_Value2;
                else
                    TIM3_IC1_Low = TIM3_IC1_Value2 - TIM3_IC1_Value1;
                TIM3_IC1_Duty = TIM3_IC1_High * 1.0 / (TIM3_IC1_High + TIM3_IC1_Low);
                TIM3_IC1_Number = 0;
            }
        }
        if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
        {
            if(TIM3_IC2_Number == 0)
            {
                TIM3_IC2_Value1 = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_2);
                __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim,TIM_CHANNEL_2,TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING);
                TIM3_IC2_Number = 1;
            }
            else if(TIM3_IC2_Number == 1)
            {
                TIM3_IC2_Value2 = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_2);
                __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim,TIM_CHANNEL_2,TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING);
                if(TIM3_IC2_Value1 > TIM3_IC2_Value2)
                    TIM3_IC2_High = (0xFFFF - TIM3_IC2_Value1) + TIM3_IC2_Value2;
                else
                    TIM3_IC2_High = TIM3_IC2_Value2 - TIM3_IC2_Value1;
                TIM3_IC2_Value1 = TIM3_IC2_Value2;
                TIM3_IC2_Number = 2;
            }
            else if(TIM3_IC2_Number == 2)
            {
                TIM3_IC2_Value2 = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_2);
                if(TIM3_IC2_Value1 > TIM3_IC2_Value2)
                    TIM3_IC2_Low = (0xFFFF - TIM3_IC2_Value1) + TIM3_IC2_Value2;
                else
                    TIM3_IC2_Low = TIM3_IC2_Value2 - TIM3_IC2_Value1;
                TIM3_IC2_Duty = TIM3_IC2_High * 1.0 / (TIM3_IC2_High + TIM3_IC2_Low);
                TIM3_IC2_Number = 0;
            }
        }
    }
}

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    static  uint16_t key_tick = 0;
    if(htim->Instance == TIM4)
    {
        if(++key_tick == 10)
        {
            key_tick = 0;
            key_proc();
        }
        if(++adc_tick == 500)
        {
            adc_tick = 0;
            adc_flag = 1;
        }
    }
}

int fputc(int ch,FILE* f)
{
	HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)&ch,1,0xFF);
	return ch;
}
/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */

  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     tex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

六、完整代码下载

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