嵌入式實驗報告

嵌入式實驗報告c.....《嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)論》實驗報告學(xué)院：學(xué)號：：上海工程技術(shù)大學(xué)電子電氣工程學(xué)院嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第1頁。

實驗一GPIO（按鍵和LED）實驗嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第1頁。一、實驗要求1、掌握基于STM32F103微控制器的嵌入式系統(tǒng)、仿真器和開發(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)交叉開發(fā)環(huán)境。2、熟悉常用的嵌入式開發(fā)工具KEILMDK或IAREWARM的操作環(huán)境和基本功能（包括編輯、編譯、、調(diào)試和下載等），學(xué)會創(chuàng)建、配置和管理STM32工程，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STM32F103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IAREWARM下開發(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：ALIENTEKSTM32F103嵌入式開發(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STM32工程，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，使開發(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GPIO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(biāo)板上紅色LED點亮；當(dāng)按鍵KEY0釋放時，目標(biāo)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→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。四、硬件設(shè)計嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第2頁。1、發(fā)光二極管（紅色LED）、按鍵（KEY0）與嵌入式微控制器（STM32F103）的接口電路嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第2頁。五、軟件設(shè)計嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第3頁。1、流水燈實驗一程序：嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第3頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第4頁。3、按鍵控制LED實驗程序：嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第4頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第5頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第5頁。六、實驗結(jié)果1、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）下載硬件運行嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第6頁。用文字或圖片描述程序在STM32F103微控制器上的運行結(jié)果嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第6頁。STM32F103微控制器上的運行結(jié)果為:LED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）軟件模擬仿真嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第7頁。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件仿真的運行結(jié)果嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第7頁。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,松開按鈕后LED燈熄滅七、實驗思考嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第8頁。1、依次連接按鍵KEY0、KEY1和WK_UP的STM32引腳PA13、PA15和PA0的復(fù)用功能：嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第8頁。1）PA13、PA15：由于PA13和PA15復(fù)位時默認(rèn)設(shè)置為調(diào)試接口引腳（JTAG/SW），所以觀察實驗結(jié)果時先關(guān)閉開發(fā)板電源，然后拔下開發(fā)板上連接的仿真器接口，接著重新打開開發(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，先拔下開發(fā)板上PA0與DS18B20的跳線。嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第9頁。

實驗二定時器實驗嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第9頁。一、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IAREWARM下開發(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)會在嵌入式開發(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：ALIENTEKSTM32F103嵌入式開發(fā)板2、軟件：KEILMDK或IAREWARM三、實驗內(nèi)容1、流水燈實驗二：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，使目標(biāo)板上紅色LED按固定時間一直閃爍，其中紅色LED點亮和熄滅的時間各為x秒（x＝學(xué)生學(xué)號最后兩位/10，如對于學(xué)號為021110223的學(xué)生，x＝23.0/10.0＝2.3秒）。同時，在主程序中定義一個32位無符號變量CountOfToggle用來統(tǒng)計紅色LED閃爍的次數(shù)，并且每當(dāng)紅色LED完成一次閃爍時，便在調(diào)試窗口中輸出該變量的值。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”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輸出達到部分點亮紅色LED的效果——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%的矩形脈沖信號，如下圖所示。采用軟件仿真的方式調(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。嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第10頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第10頁。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：嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第11頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第11頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第12頁。2、PWM輸出實驗：嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第12頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第13頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第13頁。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）下載硬件運行嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第14頁。用文字或圖片描述程序在STM32F103微控制器上的運行結(jié)果嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第14頁。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)果嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第15頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當(dāng)前為第15頁。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幾乎是一直在點亮,幾乎察覺不到有熄滅七、實驗思考1、STM32引腳P