嵌入式實驗報告

1、嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)論實驗報告學(xué)院：學(xué)號：姓名：上海工程技術(shù)大學(xué)電子電氣工程學(xué)院實驗一GPIO（按鍵和LED實驗一、實驗要求1、掌握基于STM32F103微控制器的嵌入式系統(tǒng)、仿真器和幵發(fā)用PC機之間的連接方法，能夠搭建基于STM32F103微控制器的嵌入式系統(tǒng)交叉幵發(fā)環(huán)境。2、熟悉常用的嵌入式幵發(fā)工具KEILMDK或IAREWARI的操作環(huán)境和基本功能（包括編輯、編譯、鏈接、調(diào)試和下載等），學(xué)會創(chuàng)建、配置和管理STM32T程，掌握嵌入式程序的基本調(diào)試方法，學(xué)會使用邏輯分析儀窗口和外設(shè)窗口等信息窗口調(diào)試嵌入式程序。3、理解LED和按鍵的構(gòu)件原理，學(xué)會設(shè)計它們與微控制器間的接口電路4、掌握STM32F1

2、03微控制器GPIO的工作原理，熟悉STM32的GPIO庫函數(shù)5、學(xué)會使用STM32的GPIO庫函數(shù)在KEILMDK或IAREWARMT幵發(fā)基于LED和按鍵的簡單嵌入式應(yīng)用程序二、實驗環(huán)境1、硬件：ALIENTEKSTM32F10嵌入式幵發(fā)板2、軟件：KEILMDK或IAREWARM三、實驗內(nèi)容1、流水燈實驗一：在KEILMDK或IAREWARM中建立STM32X程，并使用GPIO庫函數(shù)和延時循環(huán)設(shè)計基于無限循環(huán)架構(gòu)的嵌入式應(yīng)用程序，使幵發(fā)板上的紅色LED以一定周期閃爍。采用軟件仿真的方式調(diào)試程序，通過“LogicAnalyzer”，觀察程序模擬運行時連接紅色LED的引腳PA8上的輸出波形。采

3、用硬件下載的方式調(diào)試程序，觀察程序下載硬件運行時紅色LED的閃爍情況。2、按鍵控制LED實驗：在KEILMDK或IAREWARM中建立STM32工程，并使用GPI0庫函數(shù)設(shè)計基于無限循環(huán)架構(gòu)的嵌入式應(yīng)用程序，實現(xiàn)以下功能：當(dāng)按鍵KEY0按下時，目標板上紅色LED點亮；當(dāng)按鍵KEY0釋放時，目標板上紅色LED熄滅。采用軟件仿真的方式調(diào)試程序，通過“LogicAnalyzer”和“Peripherals宀GPIOC，觀察程序模擬運行時連接紅色LED的引腳PA8和連接按鍵KEY0的PC5上的輸出波形。采用硬件下載的方式調(diào)試程序，觀察程序下載硬件運行時按鍵KEY0按下和釋放時紅色LED的點亮和熄滅情況

4、。四、硬件設(shè)計1、發(fā)光二極管（紅色LED、按鍵（KEY0與嵌入式微控制器（STM32F103的接口電路五、軟件設(shè)計1、流水燈實驗一程序：1 #IncludeM3rrc32f10x,fcLn22 tincludensrm32flOx.46 voidLEDO_Ccnfigvoid.);|voidLEDOOn(void)jvoidLED02f:f(vo-d);voidDelaylong-x):10二rrcitain(vcrd)USX121314RLEDO_Config(J;while(1<tEDfl_On(;Delay(OxFFFFF);LEDQ_Q1X();Delay(0X3FFZFE);1

5、71&1&22voidLEDOConfigvoid.)GFIOIritTypeBeftjPIO_IrLitStr-acture;25/*Er.aloleGFICLID0_clock:U3、按鍵控制LED實驗程序：六、實驗結(jié)果、流水燈實驗一1）軟件模擬仿真用連接紅色LED的PA8引腳的輸出信號波形圖描述軟件仿真的運行結(jié)果2）下載硬件運行用文字或圖片描述程序在STM32F103微控制器上的運行結(jié)果STM32F103微控制器上的運行結(jié)果為丄ED燈點亮一段時間后熄滅并且循環(huán)點亮2、按鍵控制LED實驗1）軟件模擬仿真用連接紅色LED的PA8和連接按鍵KEY0的PC5的引腳信號波形圖描述軟

6、件仿真的運行結(jié)果2）下載硬件運行用文字或圖片描述程序在STM32F103微控制器上的運行結(jié)果按下按鈕LED燈點亮,松幵按鈕后LED燈熄滅七、實驗思考1、依次連接按鍵KEY0KEY1和WK_UP勺STM32引腳PA13PA15和PA0的復(fù)用功能：1 ）PA13PA15:由于PA13和PA15復(fù)位時默認設(shè)置為調(diào)試接口引腳（JTAG/SV）,所以觀察實驗結(jié)果時先關(guān)閉幵發(fā)板電源，然后拔下幵發(fā)板上連接的仿真器接口，接著重新打幵幵發(fā)板電源觀察程序運行結(jié)果。2 ）PA0:由于PA0外接跳線連接到溫度傳感器DS18B20所以在做按鍵KEY和外部中斷EXTI實驗時，先拔下幵發(fā)板上PA0與DS18B20的跳線。實

7、驗二定時器實驗、實驗?zāi)康?、掌握STM32的TIMER工作原理，熟悉STM32的TIMER庫函數(shù)2、學(xué)會使用STM32庫函數(shù)在KEILMDK或IAREWARI下幵發(fā)基于TIMER的嵌入式應(yīng)用程序3、掌握嵌入式系統(tǒng)中延時的實現(xiàn)方法和主要應(yīng)用4、學(xué)會在嵌入式幵發(fā)工具（KEILMDK或IAREWARM中使用單步/全速運行、設(shè)置斷點和觀察變量/寄存器等方法調(diào)試嵌入式應(yīng)用程序二、實驗環(huán)境1、硬件：ALIENTEKSTM32F10嵌入式幵發(fā)板2、軟件：KEILMDK或IAREWARM三、實驗內(nèi)容1、流水燈實驗二：采用軟件仿真的方式調(diào)試程序，當(dāng)程序模擬運行時，通過設(shè)置斷點、使用“LogicAnalyzer”

8、等方法觀察連接紅色LED的引腳PA8上的輸出波形，并使用“DebugViewer”監(jiān)測用來記錄紅色LED閃爍次數(shù)的32位無符號變量CountOfToggle的變化情況。采用硬件下載的方式調(diào)試程序，觀察程序下載硬件運行時紅色LED的閃爍情況。2、PWM輸出實驗：在KEILMDK或IAREWARM中建立STM32工程，使用GPIO和TIMER庫函數(shù),設(shè)計基于無限循環(huán)架構(gòu)的嵌入式應(yīng)用程序，實現(xiàn)以下功能：使用PWM俞出達到部分點亮紅色LED的效果一一即在連接紅色LED引腳PA8（TIM1的通道1）上輸出頻率為20kHz、占空比（即正脈沖時間與信號周期的比值）為94%勺矩形脈沖信號，如下圖所示。采用軟件

9、仿真的方式調(diào)試程序，當(dāng)程序模擬運行時，使用“LogicAnalyzer”觀察連接紅色LED的引腳PA8上的輸出波形。采用硬件下載的方式調(diào)試程序，觀察程序下載硬件運行時紅色LED的亮度情況，注意與實驗一中完全點亮的紅色LED的亮度比較。四、硬件設(shè)計1、發(fā)光二極管（LED）與嵌入式微控制器（STM32F103的接口電路五、軟件設(shè)計1、流水燈實驗二：2、PWM俞出實驗：六、實驗結(jié)果1、流水燈實驗二：1）軟件模擬仿真用連接紅色LED的PA8引腳的輸出信號波形圖描述軟件仿真的運行結(jié)果截圖描述變量窗口和調(diào)試窗口中記錄LED閃爍次數(shù)的變量CountOfToggle的變化情況2）下載硬件運行用文字或圖片描述程序在STM32F103微控制器上的運行結(jié)果STM32F103微控制器上的運行結(jié)果為：LED點亮之后熄滅并且循環(huán)點亮2、PWM輸出實驗：1）軟件模擬仿真用連接紅色LED的PA8引腳的輸出信號波形圖描述軟件仿真的運行結(jié)果2）下載硬