嵌入式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告材料宗子軒

1、院系：計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院專(zhuān)業(yè)：自動(dòng)化年 級(jí)：2008級(jí)課程名稱(chēng)：嵌入式技術(shù)與應(yīng)用指導(dǎo)教師：張志俊組 號(hào)：組 員：覃靜2011年11月1日實(shí)驗(yàn)題目： USB 接口實(shí)驗(yàn)一、設(shè)計(jì)要求利用 EduKit-M3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的五個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的 USB 接口游戲桿功能。二、硬件電路實(shí)現(xiàn)在 EduKit-M3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上已有一個(gè)簡(jiǎn)易的游戲桿，其SELECTION 、DOWN 、RIGHT 、 LEFT 和UP 鍵分別與處理器的 PD12 、PD14 、PE1、PE0、 PD8 引腳相連；處理器的 USB 接口已經(jīng)轉(zhuǎn)換 電路連接到 CN1 連接器。三、軟件程序設(shè)計(jì)該程序的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，除了庫(kù)文件以及 USB 函數(shù)庫(kù)

2、文件之外，還包含 8 個(gè)源文件，其中 STM32F10x.s 是啟動(dòng)代碼。下面分別為其他 7 個(gè)函數(shù)：1、main.c 該函數(shù)中主要包含 2 個(gè)函數(shù)，其中 main 函數(shù)初始化系統(tǒng)以及 USB 接口，之 后不斷查詢(xún)游戲桿是否有動(dòng)作，如果有動(dòng)作則根據(jù)動(dòng)作向 USB 緩沖器發(fā)出相關(guān)數(shù)據(jù)； Delay 函數(shù)用于延遲。int main(void)#ifdef DEBUGdebug();#endifSet_System();USB_Interrupts_Config();Set_USBClock();USB_Init();while (1) if (JoyState() != 0) Joystick_S

3、end(JoyState(); void Delay(vu32 nCount) for(; nCount!= 0;nCount-);#ifdef DEBUG2、usb_desc.c 該文件中沒(méi)有任何函數(shù)，只是包含一些定義USB 設(shè)備的描述符常數(shù)，由于游戲桿是標(biāo)準(zhǔn) USB 設(shè)備，因此比較容易得到相關(guān)的參數(shù)。若要開(kāi)發(fā)非標(biāo)準(zhǔn)的 USB 設(shè)備， 則還需要開(kāi)發(fā) PC 上運(yùn)行的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。3 、stm32f10x_it.c 該文件中包含 USB 中斷服務(wù)程序，由于 USB 中斷有很多情況，這里的 中斷服務(wù)程序只是調(diào)用 usb_Istr.c 文件中的 USB_Istr 函數(shù)，由 USB_Istr

4、函數(shù)再做輪詢(xún)處理。4、 usb_Istr.c 該文件中只有一個(gè)函數(shù)，即USB 中斷的 USB_Istr 函數(shù)，該函數(shù)對(duì)各類(lèi)引起USB 中斷的事件作輪詢(xún)處理。void USB_Istr(void)wIstr = _GetISTR();#if (IMR_MSK & ISTR_RESET)if (wIstr & ISTR_RESET & wInterrupt_Mask) _SetISTR(u16)CLR_RESET);Device_Property.Reset();#ifdef RESET_CALLBACKRESET_Callback();#endif#endif#if (I

5、MR_MSK & ISTR_DOVR)if (wIstr & ISTR_DOVR & wInterrupt_Mask)_SetISTR(u16)CLR_DOVR);#ifdef DOVR_CALLBACKDOVR_Callback();#endif#endif#if (IMR_MSK & ISTR_ERR)if (wIstr & ISTR_ERR & wInterrupt_Mask)_SetISTR(u16)CLR_ERR);#ifdef ERR_CALLBACKERR_Callback();#endif#endif#if (IMR_MSK &a

6、mp; ISTR_WKUP)if (wIstr & ISTR_WKUP & wInterrupt_Mask)_SetISTR(u16)CLR_WKUP); Resume(RESUME_EXTERNAL);#ifdef WKUP_CALLBACK WKUP_Callback(); #endif#endif#if (IMR_MSK & ISTR_SUSP)if (wIstr & ISTR_SUSP & wInterrupt_Mask)if (fSuspendEnabled) Suspend(); elseResume(RESUME_LATER); _SetI

7、STR(u16)CLR_SUSP);#ifdef SUSP_CALLBACK SUSP_Callback();#endif#endif#if (IMR_MSK & ISTR_SOF)if (wIstr & ISTR_SOF & wInterrupt_Mask) _SetISTR(u16)CLR_SOF);bIntPackSOF+;#ifdef SOF_CALLBACKSOF_Callback();#endif#endif#if (IMR_MSK & ISTR_ESOF)if (wIstr & ISTR_ESOF & wInterrupt_Mask

8、) _SetISTR(u16)CLR_ESOF);#ifdef ESOF_CALLBACKESOF_Callback();#endif#endif#if (IMR_MSK & ISTR_CTR)if (wIstr & ISTR_CTR & wInterrupt_Mask) CTR_LP();#ifdef CTR_CALLBACKCTR_Callback();#endif#endif /* USB_Istr */SETUP 包、 IN 包、Set_System 函數(shù)USB_Interrupts_ConfigJoyState 函數(shù)用于獲取5、 usb_prop.c 該文件用

9、于實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備的USB 協(xié)議，例如初始化OUT 包等等。6、 usb_pwr.c 該文件中包含處理上電、調(diào)電、掛起和恢復(fù)事件的函數(shù)，7、該文件中包含系統(tǒng)配置的函數(shù)，和處理游戲桿動(dòng)作的函數(shù)。其中， 用于配置時(shí)鐘、 通用端口； Set_USBClock 函數(shù)用于配置 USB 端口時(shí)鐘； 函數(shù)用于配置 USB 中斷； USB_Cable_Config 函數(shù)配置 USB 電纜狀態(tài)； 游戲桿的狀態(tài)； Joystick_Send 用于向 USB 端口傳送游戲桿的事件。void Set_System(void) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_DeInit()

10、;/* Enable HSE */RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);/* Wait till HSE is ready */HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();if(HSEStartUpStatus = SUCCESS)/* Enable Prefetch Buffer */FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);/* Flash 2 wait state */FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);/* HCLK = SYSCLK

11、*/RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);/* PCLK2 = HCLK */RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);/* PCLK1 = HCLK/2 */RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);/* ADCCLK = PCLK2/6 */RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);/* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);/* Enable PLL */RCC_PLLCmd(

12、ENABLE);/* Wait till PLL is ready */while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) = RESET)/* Select PLL as system clock source */ RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);/* Wait till PLL is used as system clock source */ while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) /* Enable GPIOD and GPIOE clock */RCC_APB2Per

13、iphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE| RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);/* PD.09 used as USB pull-up */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

14、/* Configure the JoyStick IOs */* Key up + Key down*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = JOY_UP | JOY_DOWN | JOY_SEL ; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);/* Key left + Key right */ GPIO_InitStructure.GPIO

15、_Pin = JOY_LEFT | JOY_RIGHT; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);/* Right_button + Left_button */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = JOY_LEFT_BUTTON|JOY_RIGHT_BUTTON; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_S

16、peed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);void Set_USBClock(void)/* Select USBCLK source */ RCC_USBCLKConfig(RCC_USBCLKSource_PLLCLK_1Div5);/* Enable USB clock */ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USB, ENABLE);void USB_Interrupts_Config(vo

17、id) NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;#ifdef VECT_TAB_RAM/* Set the Vector T able base location at 0x20000000 */ NVIC_SetVectorT able(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);#else /* VECT_TAB_FLASH */* Set the Vector T able base location at 0x08000000 */NVIC_SetVectorT able(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);#endifNVIC_Prio

18、rityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USB_LP_CAN_RX0_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);void USB_C

19、able_Config (FunctionalState NewState)if (NewState != DISABLE)GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9); elseGPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9); u8 JoyState(void)/* "right" key is pressed */if (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE, JOY_RIGHT)return RIGHT;/* "left" key is pressed */if (!GPIO_ReadInp

20、utDataBit(GPIOE, JOY_LEFT) return LEFT; /* "up" key is pressed */if (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, JOY_UP)return UP; /* "down" key is pressed */if (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, JOY_DOWN)return DOWN;/* "sel" key is pressed */if (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, JOY_SEL)ret

21、urn SEL; if (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, JOY_LEFT_BUTTON)return LEFT_BUTTON; if (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, JOY_RIGHT_BUTTON)return RIGHT_BUTTON; /* No key is pressed */else return 0; void Joystick_Send(u8 Keys)u8 Mouse_Buffer4 = 0, 0, 0, 0;s8 X = 0, Y = 0,BUTTON=0;switch (Keys)case LEFT:X += C

22、URSOR_STEP;break;case RIGHT:X -= CURSOR_STEP;break;case UP:Y -= CURSOR_STEP;break;case DOWN:Y += CURSOR_STEP;break;case SEL:BUTTON = BUTTON|0x01;break;case LEFT_BUTTON:BUTTON = BUTTON|0x01;break;case RIGHT_BUTTON:BUTTON = BUTTON|0x02;break;default:return;/* prepare buffer to send */Mouse_Buffer0 = B

23、UTTON;Mouse_Buffer1 = X;Mouse_Buffer2 = Y;/*copy mouse position info in ENDP1 Tx Packet Memory Area*/UserT oPMABufferCopy(Mouse_Buffer, GetEPTxAddr(ENDP1), 4); if(Mouse_Buffer0!= 0) Mouse_Buffer0 = 0;UserT oPMABufferCopy(Mouse_Buffer, GetEPTxAddr(ENDP1), 4);/* enable endpoint for transmission */SetE

24、PTxValid(ENDP1);四、運(yùn)行過(guò)程 (1) 使用 Keil uVision3 ，通過(guò)一根 USB 電纜連接 EduKit-M3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的 CN1；(2) 打開(kāi)實(shí)驗(yàn)例程目錄 USB_TEST 子目錄下的 USB.Uv2 例程，編譯鏈接工程；(3) 點(diǎn)擊 MDK 的 Debug 菜單，點(diǎn)擊 Start/Stop Debug Session ；或者將程序燒寫(xiě)到 EduKit-M3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，重啟 EduKit-M3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；(4) 分別使用 EduKit-M3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的 Joystick 的 5 個(gè)鍵，觀(guān)察 PC 機(jī)屏幕的鼠標(biāo)，如果鼠 標(biāo)跟隨 Joystick 的按鍵動(dòng)作而移動(dòng)，

25、則表明程序運(yùn)行成功。注意：運(yùn)行程序前請(qǐng)確保跳線(xiàn)JP1 的 2-3 連接。五、實(shí)驗(yàn)心得對(duì)嵌入式利用 EduKit-M3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的五個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的 USB 接口游戲桿功能。、設(shè)計(jì)要求實(shí)驗(yàn)題目TFT-LCD實(shí)驗(yàn)（擴(kuò)展LCD顯示）1、在液晶屏幕上顯示自己的名字;2、在液晶屏幕上顯示直線(xiàn)；3、在液晶屏幕上顯示圓4、將16*16點(diǎn)陣改為24*24的，并在液晶屏幕上顯示。、硬件電路設(shè)計(jì)LCD_CSLCD CLKPUB |一y.LCD orFBI? L>LCD朋FIH |»LCD WRrins |yLCD DOPB14 '、RESET t=卩Mi14 I) hawklighrKI編

26、AAArl4 neo tirMHIJOKLSEB十OMIBI. VD1)KI. Gl)'l|CW81. CO>TROI“ITFT LCDCOLOR l.C 0 MODI L£圖10-1-2LCD驅(qū)動(dòng)電路連接圖三、實(shí)驗(yàn)原理液晶屏 （ LCD：Liquid Crystal Display ）主要用于顯示文本及圖形信息。 液晶顯示屏具有輕 薄、體積小、低耗電量、無(wú)輻射危險(xiǎn)、平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等特點(diǎn)，因此在許 多電子應(yīng)用系統(tǒng)中，常使用液晶屏作為人機(jī)界面。液晶顯示屏按顯示原理分為 STN 和 TFT 兩種：STN （Super Twisted Nematic，超扭曲向

27、列 ）液晶屏STN 液晶顯示器與液晶材料、光線(xiàn)的干涉現(xiàn)象有關(guān)，因此顯示的色調(diào)以淡綠色與橘色為主。STN液晶顯示器中，使用 X、Y軸交叉的單純電極驅(qū)動(dòng)方式，即X、Y軸由垂直與水平方向的驅(qū)動(dòng)電極構(gòu)成， 水平方向驅(qū)動(dòng)電壓控制顯示部分為亮或暗， 垂直方向的電極則負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng) 液晶分子的顯示。 STN 液晶顯示屏加上彩色濾光片， 并將單色顯示矩陣中的每一像素分成三 個(gè)子像素，分別通過(guò)彩色濾光片顯示紅、綠、藍(lán)三原色，也可以顯示出色彩。單色液晶屏及 灰度液晶屏都是 STN 液晶屏。TFT（Thin Film Transistor ，薄膜晶體管 ）彩色液晶屏 隨著液晶顯示技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步， TFT 液晶顯示屏

28、被廣泛用于制作成電腦中的液 晶顯示設(shè)備。TFT液晶顯示屏既可在筆記本電腦上應(yīng)用（現(xiàn)在大多數(shù)筆記本電腦都使用TFT顯示屏），也常用于主流臺(tái)式顯示器。 分 65536 色及 26 萬(wàn)色， 1600 萬(wàn)色三種，其顯示 效果非常出色。TFT的顯示采用“背透式”照射方式一一假想的光源路徑不是像STN液晶那樣從上至下， 而是從下向上。 這樣的作法是在液晶的背部設(shè)置特殊光管， 光源照射時(shí)通過(guò)下 偏光板向上透出。由于上下夾層的電極改成 FET電極和共通電極，在FET電極導(dǎo)通時(shí)，液晶 分子的表現(xiàn)也會(huì)發(fā)生改變，可以通過(guò)遮光和透光來(lái)達(dá)到顯示的目的，響應(yīng)時(shí)間大大提高到 80ms 左右。本系統(tǒng)采用的液晶屏為SPI接口的

29、TFT屏幕，像素為128 X160。四、軟件程序設(shè)計(jì)1、顯示自己的名字int main(void)#ifdef DEBUG debug();#endifDemo_lnit();LCD_Display_Color(OxOOOO);/RADLCD_Display_Color(Oxffff);Lcd_DspHz16(6, 0," 覃靜"); while (1)2、畫(huà)線(xiàn)修改畫(huà)線(xiàn)的函數(shù)LCD_DrawLine，之后再main函數(shù)中直接調(diào)用即可。void LCD_DrawLine(u8 Xpos, u16 Ypos, u16 Length, u8 Direction) u32 i =

30、0;LCD_Display_Color(BackColor);if(Direction = Horizontal)for(i = 0; i < Length; i+)LCD_DisplayPoint(Xpos+i, Ypos, TextColor); elsefor(i = 0; i < Length; i+) LCD_DisplayPoint(Xpos+i, Ypos+(i*160/250 ), TextColor); 3、畫(huà)圓 在 main 函數(shù)中調(diào)用畫(huà)圓函數(shù) LCD_DrawCircle ，可隨意輸入圓的橫縱坐標(biāo)和半徑值。 void LCD_DrawCircle(u8 Xpo

31、s, u8 Ypos, u8 Radius)s32 D;/* Decision Variable */u32 CurX;/* Current X Value */u32 CurY;/* Current Y Value */D = 3 - (Radius << 1);CurX = 0;CurY = Radius;/LCD_Display_Color(BackColor);while (CurX <= CurY)LCD_DisplayPoint(Xpos + CurX, Ypos + CurY, TextColor);LCD_DisplayPoint(Xpos + CurX, Y

32、pos - CurY, TextColor);LCD_DisplayPoint(Xpos - CurX, Ypos + CurY, TextColor);LCD_DisplayPoint(Xpos - CurX, Ypos - CurY, TextColor);LCD_DisplayPoint(Xpos + CurY, Ypos + CurX, TextColor);LCD_DisplayPoint(Xpos + CurY, Ypos - CurX, TextColor);LCD_DisplayPoint(Xpos - CurY, Ypos + CurX, TextColor);LCD_Dis

33、playPoint(Xpos - CurY, Ypos - CurX, TextColor);if (D < 0) D += (CurX << 2) + 6;else D += (CurX - CurY) << 2) + 10;CurY-;CurX+;4 、點(diǎn)陣修改(1 )、在LCD上顯示一串 24 X24的文本void Lcd_DspHz24(u8 Line, u8 Column, u8 *Pu8FontStr)u32 i,j,k,x,y,xx,iOffStr;u8 qm,wm,x0,y0;u32 ulOffset;u8 hzbuf72,u8Mode;x0 =

34、Column*24;/x coordinate of start pointy0 = Line*24;/y coordinate of start pointfor(iOffStr = 0; iOffStr < strlen(const char*)Pu8FontStr); )x0 = iOffStr*8;if(u8)(*(Pu8FontStr+iOffStr) < 161)if ( (u8)(*(Pu8FontStr+iOffStr) > 127 )break;LCD_DisplayChar(y0, x0, *(Pu8FontStr+iOffStr);iOffStr+;/a

35、scii only occupy one byteelse/get the zone and the position./161;*/* qm = *(Pu8FontStr+iOffStr) - 160;wm = *(Pu8FontStr+iOffStr+1) - 160;ulOffset = (u32)(qm-1)*94 + wm-1) * 32;/count the offset in spi flash . then read one 32 Byte from spi flash, put info into hzbufSPI_FLASH_BufferRead(hzbuf, HZAdsI

36、nSpiFlash+ulOffset, HZbuffsize);/diaplay all the info.for(i=0; i<24; i+)for( j=0; j<3; j+)/u8Mode = hzbufi*3+j;/get the font modeu8Mode = g_ucAscii24x24i*3+j;for(k=0; k<8; k+)if( u8Mode & (0x80>>k)LCD_DisplayPoint(x0+j*8+k, y0+i, TextColor);iOffStr += 3;(2 )、自行創(chuàng)立的 24*24 的覃'字的點(diǎn)

37、陣華文新魏字庫(kù)const uc8 g_ucAscii24x24=0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0f, 0xe0, 0x00, 0xf8, 0xe0, 0x07, 0x84, 0x60, 0x06, 0x3c, 0x60, 0x06, 0x78, 0x60, 0x06, 0x06, 0x60, 0x06, 0x3f, 0x60, 0x07, 0xfc, 0x20, 0x05, 0x29, 0x20, 0x04, 0x69, 0x20, 0x04, 0xc9, 0x20, 0x07, 0x87,