STM32实验报告.docx
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STM32实验报告
实验一：
一个灯的闪烁
一、实验要求
1.熟悉使用STM32F103ZET6开发板
2.利用C语言程序实现一个灯闪烁
二、电路原理图
图1-1LED灯硬件连接图
三、软件分析
1.本实验用到以下3个库函数（省略了参数）：
RCC_DeInit（）；RCC_APB2PeriphClockCmd（）；GPIO_Init（）；
2.配置输入的时钟：
SystemInit（）主要对RCC寄存器进行配置，GPIOA连接在APB2上，因此RCC_APB2PeriphClockCmd（）函数需要使能APB2Periph_GPIOA
3.声明GPIO结构：
PF6～PF10口配置为输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10；
4.应用GPIO口：
点亮LED1有五种方法
①ODR寄存器法：
GPIOA->ODR=0xffbf;
②位设置/清除寄存器法：
GPIOA->BRR|=0X001;
③方法③只适用于GPIOx_BSRR寄存器
④GPIO_WriteBit（）函数法：
GPIO_Write（0xffbf）;
⑤置位复位库函数法：
GPIO_ResetBits（GPIOF,GPIO_Pin_8）;
5.主函数程序：
intmain（void）
{
RCC_Configuration（）;/*配置系统时钟*/
GPIO_Configuration（）;/*配置GPIOIO口初始化*/
for（;;）
{
GPIOF->ODR=0xfeff;/*PF8=0-->点亮D3*/
Delay（600000）;
GPIOF->ODR=0xffff;/*PF8=1-->熄灭D3*/
Delay（600000）;
}
}
四、实验现象
下载程序后开发板上的LED1灯闪烁
五、总结
通过对本实验可以发现，和51等8位单片机相比，STM32对I/O端口的操作变得复杂了许多。
51单片机点灯的程序最简单，直接在main（）中写一个while
（1），里面写4行代码就可以了。
STM32进入while
（1）之前必须先配置I/O的方向，必须使能外设的时钟。
对STM32来说，除了CM3内核都算外设，包括GPIO。
STM32可以关闭任何外设的时钟以禁止该外设，这样设计是出于减少功耗的考虑。
实验二：
流水灯的闪烁
一、实验要求
1、熟悉使用STM32F103ZET6开发板
2、利用C语言程序实现流水灯的闪烁实验
二、电路原理图
图1-2流水灯硬件连接图
三、软件分析
1.本实验用到以下4个库函数（省略了参数）：
RCC_DeInit（）；RCC_APB2PeriphClockCmd（）；GPIO_Init（）；GPIO_WriteBit（）;3个自定义函数LED
2.配置输入的时钟：
SystemInit（）主要对RCC寄存器进行配置，GPIOA连接在APB2上，因此RCC_APB2PeriphClockCmd（）函数需要使能APB2Periph_GPIOA
3.声明GPIO结构：
PF6～PF10口配置为输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10；
4.应用GPIO口：
点亮LED1有五种方法
①ODR寄存器法：
GPIOA->ODR=0xffbf;
②位设置/清除寄存器法：
GPIOA->BRR|=0X001;
③方法③只适用于GPIOx_BSRR寄存器
④GPIO_WriteBit（）函数法：
GPIO_Write（0xffbf）;
⑤置位复位库函数法：
GPIO_ResetBits（GPIOF,GPIO_Pin_8）;
5.主函数程序：
intmain（void）
{
RCC_Configuration（）;/*配置系统时钟*/
GPIO_Configuration（）;/*配置GPIOIO口初始化*/
for（;;）
{
LED1（）;
LED2（）;
LED3（）;
}
}
6.LED1实现所有灯从led1到led5依次点亮再全部熄灭，然后全部点亮，再全部熄灭的过程；LED2实现所有灯从led5到led1依次点亮的过程；LED3实现所有灯从led5到led1依次熄灭，点亮1、3、5灯，然后全部点亮，再全部熄灭的过程；
四、实验现象
下载程序后开发板上的LED所有灯从led1到led5依次点亮再全部熄灭，然后全部点亮，再全部熄灭，从led5到led1依次点亮，所有灯从led5到led1依次熄灭，点亮1、3、5灯，然后全部点亮，再全部熄灭。
五、总结
通过代码分析发现，使用固件库函数可以大大简化编程工作，我们可以依葫芦画瓢，很容易修改成自己想要的功能代码。
对相关寄存器的深入了解，可以使我们对各种外设功能有更深刻、更具体的掌握，使用起来也更得心应手。
实验三：
单级外部中断
一、实验要求
1.利用C语言程序实现按下SW3,LED5闪烁20次单级外部中断实验
2.通过实验掌握外部中断的编程方法
二、电路原理图
1-3外部中断连接图
三、软件分析
1.STM32外部中断要经过3个部分模块设置处理，然后才进入到中断服务程序的处理，其框图如下：
1-4中断处理模块框图
2.STM32外部中断：
GPIO输入中断虽然有16个输入通道，但是只占用了7个中断向量。
EXTI0~EXTI4各占用一个中断向量，EXTI5~9共用一个，EXTI10~15共用一个。
所以在编程的时候EXTI5~9将共用一个中断函数，EXTI10~15共用一个中断函数。
3.本实验用到以下6个库函数（省略了参数）：
RCC_DeInit（）；RCC_APB2PeriphClockCmd（）；GPIO_Init（）；GPIO_WriteBit（）;EXTI_InitTypeDef（）;NVIC_PriorityGroupConfig（）
4.配置输入的时钟：
SystemInit（）主要对RCC寄存器进行配置，GPIOA连接在APB2上，因此RCC_APB2PeriphClockCmd（）函数需要使能APB2Periph_GPIOA
5.声明GPIO结构：
PF6～PF10口配置为输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10；
6.应用GPIO口：
点亮LED1有五种方法
①ODR寄存器法：
GPIOA->ODR=0xffbf;
②位设置/清除寄存器法：
GPIOA->BRR|=0X001;
③方法③只适用于GPIOx_BSRR寄存器
④GPIO_WriteBit（）函数法：
GPIO_Write（0xffbf）;
⑤置位复位库函数法：
GPIO_ResetBits（GPIOF,GPIO_Pin_8）;
7.EXTI配置：
①引脚选择：
GPIO_EXTILineConfig（GPIO_PortSourceGPIOD,GPIO_PinSource3）;
②清除中断标志位：
EXTI_ClearITPendingBit（EXTI_Line8）
③设置外部中断结构体的成员：
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;
EXTI_Init（&EXTI_InitStructure）;
8.NVIC配置：
分为四个部分，分别针对中断线0到中断线3，结构相同。
NVIC_PriorityGroupConfig（）函数配置占先优先级和副优先级
9.主函数程序：
intmain（）
{
RCC_Configuration（）;/*配置系统时钟*/
NVIC_Configuration（）;
GPIO_Configuration（）;/*IO口初始化*/
EXTI_Configuration（）;
GPIO_Write（GPIOF,0xffff）;/*全灭*/
Delay（5000）;
while
（1）
{}
}
四、实验现象
每按下一次SW3，LED5闪烁20次，实现单级中断
五、总结
通过实验，我们学习了如何使用STM32的GPIO外部中断功能。
GPIO外部中断使用方法比较容易掌握，只要沿着中断信号线一路设置遇到的寄存器，最后编写中断服务程序即可，当然还要设置中断优先级。
实验四：
中断嵌套
一、实验要求
1.利用C语言程序实现中断嵌套实验
按下SW3,LED5闪烁20次SW3-->PA0LED5-->PF10中断优先级为1；按下SW2,LED3闪烁20次SW2-->PD3LED3-->PF8中断优先级为2；按下SW1,LED1闪烁20次SW1-->PA8LED1-->PF6中断优先级为3；按下SW5,LED4闪烁20次SW5-->PC13LED4-->PF9中断优先级为4
2.通过实验掌握外部中断的编程方法
三、软件分析
1.配置输入的时钟：
SystemInit（）主要对RCC寄存器进行配置，GPIOA连接在APB2上，因此RCC_APB2PeriphClockCmd（）函数需要使能APB2Periph_GPIOA
2.声明GPIO结构：
PF6～PF10口配置为输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10；
7.应用GPIO口：
点亮LED1有五种方法
①ODR寄存器法：
GPIOA->ODR=0xffbf;
二、电路原理图
图1-5多级中断硬件连接图
②位设置/清除寄存器法：
GPIOA->BRR|=0X001;
③方法③只适用于GPIOx_BSRR寄存器
④GPIO_WriteBit（）函数法：
GPIO_Write（0xffbf）;
⑤置位复位库函数法：
GPIO_ResetBits（GPIOF,GPIO_Pin_8）;
7.EXTI配置：
①引脚选择：
GPIO_EXTILineConfig（GPIO_PortSourceGPIOD,GPIO_PinSource3）;
②清除中断标志位：
EXTI_ClearITPendingBit（EXTI_Line8）
③设置外部中断结构体的成员：
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;
EXTI_Init（&EXTI_InitStructure）;
8.NVIC配置：
分为四个部分，分别针对中断线0到中断线3，结构相同。
优先级组都设为2，PC13中断主次优先级分别为4；PA8主次优先级分别为3;PD3主次优先级分别为2;PA0主次优先级分别为1;要求先进入PC13中断，执行某一个任务，突然PA8打断PC13的中断，转而进行PA8的中断。
PC13的中断任务执行完毕，返回到PC13中断继续原来的中断任务。
突然PD3打断PA8的中断，转而进行PD3的中断。
PD3的中断任务执行完毕，返回到PA8中断继续原来的中断任务,以此推类。
NVIC_PriorityGroupConfig（）函数配置占先优先级和副优先级
NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_2）;//设置中断优先级分组2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI15_10_IRQChannel;//设定中断源为PC13-->SW5
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=4;//中断占优先级为4
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;//副优先级为0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI9_5_IRQChannel;//设定中断源为PA8-->SW1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//中断占优先级为3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;//副优先级为0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI3_IRQChannel;//设定中断源为PD3-->SW2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//中断占优先级为2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;//副优先级为0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI0_IRQChannel;//设定中断源为PA0-->SW3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;//中断占优先级为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;//副优先级为0
9.主函数程序：
intmain（）
{
RCC_Configuration（）;/*配置系统时钟*/
NVIC_Configuration（）;
GPIO_Configuration（）;/*IO口初始化*/
EXTI_Configuration（）;
GPIO_Write（GPIOF,0xffff）;/*全灭*/
Delay（5000）;
while
（1）{}
}}
四、实验现象
按下SW3,LED5闪烁20次，闪烁过程中因为其中断优先级为1，所以除了复位按键其他按键不能打断LED5的亮灯情况；按下SW2,LED3闪烁20次，因为中断优先级为2，SW3可以使LED3闪烁停止而其他按键不能；按下SW1,LED1闪烁20次；按下SW5,LED4闪烁20次，中断优先级为4
五、总结
通过实验，我们学习了如何使用STM32的GPIO外部中断功能和中断嵌套的编程。
GPIO外部中断使用方法比较容易掌握，设置中断优先级时中断优先级越高，设置的数字应该越小。
实验五：
TIM2的基本应用
一、实验要求
1.利用C语言程序实现用通用定时器TIM2中断控制LED的闪烁
2.通过实验掌握定时器的编程方法
二、软件分析
1.STM32的通用定时器：
STM32的通用定时器是一个通过可编程预分频器驱动的16位自动装载计数器构成。
STM32有4个通用定时器（TIM2、TIM3、TIM4、TIM5），它们适用于多种场合，包括测量输入信号的脉冲长度（输入捕获）或者产生输出波形（输出比较和PWM）。
每个定时器都是完全独立的，没有互相共享任何资源。
它们可以一起同步操作。
2.配置输入的时钟：
SystemInit（）主要对RCC寄存器进行配置，GPIOA连接在APB2上，因此RCC_APB2PeriphClockCmd（）函数需要使能APB2Periph_GPIOA
3.声明GPIO结构：
PF6～PF10口配置为输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10；
4.应用GPIO口：
点亮LED1有五种方法
①ODR寄存器法：
GPIOA->ODR=0xffbf;
②位设置/清除寄存器法：
GPIOA->BRR|=0X001;
③方法③只适用于GPIOx_BSRR寄存器
④GPIO_WriteBit（）函数法：
GPIO_Write（0xffbf）;
⑤置位复位库函数法：
GPIO_ResetBits（GPIOF,GPIO_Pin_8）;
5.EXTI配置：
①引脚选择：
GPIO_EXTILineConfig（GPIO_PortSourceGPIOD,GPIO_PinSource3）;
②清除中断标志位：
EXTI_ClearITPendingBit（EXTI_Line8）
③设置外部中断结构体的成员：
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;
EXTI_Init（&EXTI_InitStructure）;
6.NVIC配置：
分为四个部分，分别针对中断线0到中断线3，结构相同。
NVIC_PriorityGroupConfig（）函数配置占先优先级和副优先级
7.TIM配置：
voidTIM2_Init（void）
{
TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;//定义一个TIM初始化结构体
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=65535;//自动装载寄存器（TIMx_ARR）
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=0;//预分频器（TIMx_PSC）
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=0;//时钟分频因子CKD[1:
0]，在此没有用到
//计数器模式：
TIMx向上计数模式，操作的是TIMx_CR1
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit（TIM2,&TIM_TimeBaseStructure）;//根据上述参数设置TIMx的时间基数
TIM_InternalClockConfig（TIM2）;//TIM2预分频器由内部时钟驱动（默认），操作TIMx_SMCR
TIM_ITConfig（TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE）;//使能TIM2中断，操作的是TIMx_DIER
TIM_Cmd（TIM2,ENABLE）;//使能定时器TIM2，操作的寄存器是TIMx_CR1
}
8.主函数程序：
intmain（）
{
RCC_Configuration（）;/*配置系统时钟*/
GPIO_Configuration（）;/*配置GPIOI/O口初始化*/
NVIC_Configuration（）;/*配置NVIC*/
TIM_Configuration（）;/*配置TIMs*/
GPIO_Write（GPIOF,0xffff）;/*全灭*/
while
（1）;
}
三、实验现象
TIM2使LED1灯以1S的周期闪烁，单次定时时间为100*10^-6S
四、总结
通过实验，我们学习了如何使用STM32的通用定时器功能。
通用定时器的溢出时间计算：
使用通用定时器的最简单功能，就是定时，把计数器单元也当作一个分配器，时钟信号经过预分频器和计数器两级分频后，出来的信号就是溢出中断信号。
所以溢出中断频率由以下式子确定：
定时时间为：
T=（TIM_Period+1）*（TIM_Prescaler+1）/TIMxCLK
实验六：
TIM2，TIM3，TIM4多定时器的应用
一、实验要求
1.利用C语言程序实现TIM定时器多级中断
2.通过实验掌握定时器的编程方法
二、软件分析
1.配置输入的时钟：
SystemInit（）主要对RCC寄存器进行配置，GPIOA连接在APB2上，因此RCC_APB2PeriphClockCmd（）函数需要使能APB2Periph_GPIOA
2.声明GPIO结构：
PF6～PF10口配置为输出、应用GPIO口
3.EXTI配置：
4.NVIC配置：
分为四个部分，分别针对中断线0到中断线3，结构相同。
NVIC_PriorityGroupConfig（）函数配置占先优先级和副优先级
5.TIM配置：
使用定时器，就必须使能定时器的时钟，这就是函数RCC_APB1PeriphClockCmd（）;，通过它开启RCC_APB1Periph_TIM2TIM_DeInit（TIM2）;该函数主要用于复位TIM2定时器，使之进入初始状态。
然后我们对自动重装载寄存器赋值，TIM_Period的大小实际上表示的是需要经过TIM_Period次计数后才会发生一次更新或中断。
{
TIM_OCInitTypeDefTIM_OCInitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;
/*TIM2configuration通道1：
输出比较模式*/
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=1999;/自动重装载寄存器的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=35999;/时钟预分频数
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=0;/采样分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;/向上计数
TIM_TimeBaseInit（TIM2,&TIM_TimeBaseStructure）;
TIM_PrescalerConfig（TIM2,7199,TIM_PSCReloadMode_Immediate）;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
TIM_OC1Init（TIM2,&TIM_OCInitStructure）;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_Timing;
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