嵌入式实验报告宗子轩.docx
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嵌入式实验报告宗子轩
嵌入式实验报告-宗子轩
中南民族大学
学生实验报告
院系：
计算机科学学院
专业：
自动化__
年级：
2008级
课程名称：
嵌入式技术与应用
指导教师：
张志俊
组号：
组员：
覃静
2011年11月1日
实验题目：
USB接口实验
一、设计要求
利用EduKit-M3实验平台的五个按键实现标准的USB接口游戏杆功能。
二、硬件电路实现
在EduKit-M3实验平台上已有一个简易的游戏杆，其SELECTION、DOWN、RIGHT、LEFT和UP键分别与处理器的PD12、PD14、PE1、PE0、PD8引脚相连；处理器的USB接口已经转换电路连接到CN1连接器。
三、软件程序设计
该程序的结构比较复杂，除了库文件以及USB函数库文件之外，还包含8个源文件，其中STM32F10x.s是启动代码。
下面分别为其他7个函数：
1、main.c——该函数中主要包含2个函数，其中main函数初始化系统以及USB接口，之后不断查询游戏杆是否有动作，如果有动作则根据动作向USB缓冲器发出相关数据；Delay函数用于延迟。
intmain（void）
{#ifdefDEBUG
debug（）;
#endif
Set_System（）;
USB_Interrupts_Config（）;
Set_USBClock（）;
USB_Init（）;
while
（1）
{if（JoyState（）!
=0）
{Joystick_Send（JoyState（））;}
}
}
voidDelay（vu32nCount）
{for（;nCount!
=0;nCount--）;}
#ifdefDEBUG
2、usb_desc.c——该文件中没有任何函数，只是包含一些定义USB设备的描述符常数，由于游戏杆是标准USB设备，因此比较容易得到相关的参数。
若要开发非标准的USB设备，则还需要开发PC上运行的非标准设备的驱动程序。
3、stm32f10x_it.c——该文件中包含USB中断服务程序，由于USB中断有很多情况，这里的中断服务程序只是调用usb_Istr.c文件中的USB_Istr函数，由USB_Istr函数再做轮询处理。
4、usb_Istr.c——该文件中只有一个函数，即USB中断的USB_Istr函数，该函数对各类引起USB中断的事件作轮询处理。
voidUSB_Istr（void）
{wIstr=_GetISTR（）;
#if（IMR_MSK&ISTR_RESET）
if（wIstr&ISTR_RESET&wInterrupt_Mask）
{_SetISTR（（u16）CLR_RESET）;
Device_Property.Reset（）;
#ifdefRESET_CALLBACK
RESET_Callback（）;
#endif
}
#endif
#if（IMR_MSK&ISTR_DOVR）
if（wIstr&ISTR_DOVR&wInterrupt_Mask）
{_SetISTR（（u16）CLR_DOVR）;
#ifdefDOVR_CALLBACK
DOVR_Callback（）;
#endif
}
#endif
#if（IMR_MSK&ISTR_ERR）
if（wIstr&ISTR_ERR&wInterrupt_Mask）
{_SetISTR（（u16）CLR_ERR）;
#ifdefERR_CALLBACK
ERR_Callback（）;
#endif
}
#endif
#if（IMR_MSK&ISTR_WKUP）
if（wIstr&ISTR_WKUP&wInterrupt_Mask）
{_SetISTR（（u16）CLR_WKUP）;
Resume（RESUME_EXTERNAL）;
#ifdefWKUP_CALLBACKWKUP_Callback（）;
#endif
}
#endif
#if（IMR_MSK&ISTR_SUSP）
if（wIstr&ISTR_SUSP&wInterrupt_Mask）
{
if（fSuspendEnabled）
{Suspend（）;}
else
{Resume（RESUME_LATER）;}
_SetISTR（（u16）CLR_SUSP）;
#ifdefSUSP_CALLBACK
SUSP_Callback（）;
#endif
}
#endif
#if（IMR_MSK&ISTR_SOF）
if（wIstr&ISTR_SOF&wInterrupt_Mask）
{_SetISTR（（u16）CLR_SOF）;
bIntPackSOF++;
#ifdefSOF_CALLBACK
SOF_Callback（）;
#endif
}
#endif
#if（IMR_MSK&ISTR_ESOF）
if（wIstr&ISTR_ESOF&wInterrupt_Mask）
{_SetISTR（（u16）CLR_ESOF）;
#ifdefESOF_CALLBACK
ESOF_Callback（）;
#endif
}
#endif
#if（IMR_MSK&ISTR_CTR）
if（wIstr&ISTR_CTR&wInterrupt_Mask）
{CTR_LP（）;
#ifdefCTR_CALLBACK
CTR_Callback（）;
#endif
}
#endif
}/*USB_Istr*/
5、usb_prop.c——该文件用于实现相关设备的USB协议，例如初始化、SETUP包、IN包、OUT包等等。
6、usb_pwr.c——该文件中包含处理上电、调电、挂起和恢复事件的函数，
7、——该文件中包含系统配置的函数，和处理游戏杆动作的函数。
其中，Set_System函数用于配置时钟、通用端口；Set_USBClock函数用于配置USB端口时钟；USB_Interrupts_Config函数用于配置USB中断；USB_Cable_Config函数配置USB电缆状态；JoyState函数用于获取游戏杆的状态；Joystick_Send用于向USB端口传送游戏杆的事件。
voidSet_System（void）
{GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
RCC_DeInit（）;
/*EnableHSE*/
RCC_HSEConfig（RCC_HSE_ON）;
/*WaittillHSEisready*/
HSEStartUpStatus=RCC_WaitForHSEStartUp（）;
if（HSEStartUpStatus==SUCCESS）
{
/*EnablePrefetchBuffer*/
FLASH_PrefetchBufferCmd（FLASH_PrefetchBuffer_Enable）;
/*Flash2waitstate*/
FLASH_SetLatency（FLASH_Latency_2）;
/*HCLK=SYSCLK*/
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=72MHz*/
RCC_PLLConfig（RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9）;
/*EnablePLL*/
RCC_PLLCmd（ENABLE）;
/*WaittillPLLisready*/
while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_PLLRDY）==RESET）
{
}
/*SelectPLLassystemclocksource*/
RCC_SYSCLKConfig（RCC_SYSCLKSource_PLLCLK）;
/*WaittillPLLisusedassystemclocksource*/
while（RCC_GetSYSCLKSource（）!
=0x08）
{
}
}
/*EnableGPIODandGPIOEclock*/
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOE|RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE）;
/*PD.09usedasUSBpull-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）;
/*ConfiguretheJoyStickIOs*/
/*Keyup+Keydown*/
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）;
/*Keyleft+Keyright*/
GPIO_InitStructure.GPIO_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_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init（GPIOC,&GPIO_InitStructure）;
}
voidSet_USBClock（void）
{/*SelectUSBCLKsource*/
RCC_USBCLKConfig（RCC_USBCLKSource_PLLCLK_1Div5）;
/*EnableUSBclock*/
RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_USB,ENABLE）;
}
voidUSB_Interrupts_Config（void）
{NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;
#ifdefVECT_TAB_RAM
/*SettheVectorTablebaselocationat0x20000000*/
NVIC_SetVectorTable（NVIC_VectTab_RAM,0x0）;
#else/*VECT_TAB_FLASH*/
/*SettheVectorTablebaselocationat0x08000000*/
NVIC_SetVectorTable（NVIC_VectTab_FLASH,0x0）;
#endif
NVIC_PriorityGroupConfig（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）;
}
voidUSB_Cable_Config（FunctionalStateNewState）
{
if（NewState!
=DISABLE）
{GPIO_ResetBits（GPIOD,GPIO_Pin_9）;}
else
{GPIO_SetBits（GPIOD,GPIO_Pin_9）;}
}
u8JoyState（void）
{/*"right"keyispressed*/
if（!
GPIO_ReadInputDataBit（GPIOE,JOY_RIGHT））
{returnRIGHT;}
/*"left"keyispressed*/
if（!
GPIO_ReadInputDataBit（GPIOE,JOY_LEFT））
{returnLEFT;}
/*"up"keyispressed*/
if（!
GPIO_ReadInputDataBit（GPIOD,JOY_UP））
{returnUP;}
/*"down"keyispressed*/
if（!
GPIO_ReadInputDataBit（GPIOD,JOY_DOWN））
{returnDOWN;}
/*"sel"keyispressed*/
if（!
GPIO_ReadInputDataBit（GPIOD,JOY_SEL））
{returnSEL;}
if（!
GPIO_ReadInputDataBit（GPIOC,JOY_LEFT_BUTTON））
{returnLEFT_BUTTON;}
if（!
GPIO_ReadInputDataBit（GPIOC,JOY_RIGHT_BUTTON））
{returnRIGHT_BUTTON;}
/*Nokeyispressed*/
else
{return0;}
}
voidJoystick_Send（u8Keys）
{u8Mouse_Buffer[4]={0,0,0,0};
s8X=0,Y=0,BUTTON=0;
switch（Keys）
{caseLEFT:
X+=CURSOR_STEP;
break;
caseRIGHT:
X-=CURSOR_STEP;
break;
caseUP:
Y-=CURSOR_STEP;
break;
caseDOWN:
Y+=CURSOR_STEP;
break;
caseSEL:
BUTTON=BUTTON|0x01;
break;
caseLEFT_BUTTON:
BUTTON=BUTTON|0x01;
break;
caseRIGHT_BUTTON:
BUTTON=BUTTON|0x02;
break;
default:
return;
}
/*preparebuffertosend*/
Mouse_Buffer[0]=BUTTON;
Mouse_Buffer[1]=X;
Mouse_Buffer[2]=Y;
/*copymousepositioninfoinENDP1TxPacketMemoryArea*/
UserToPMABufferCopy（Mouse_Buffer,GetEPTxAddr（ENDP1）,4）;
if（Mouse_Buffer[0]!
=0）
{Mouse_Buffer[0]=0;
UserToPMABufferCopy（Mouse_Buffer,GetEPTxAddr（ENDP1）,4）;
}
/*enableendpointfortransmission*/
SetEPTxValid（ENDP1）;
}
四、运行过程
（1）使用KeiluVision3，通过一根USB电缆连接EduKit-M3实验平台的CN1；
（2）打开实验例程目录USB_TEST子目录下的USB.Uv2例程，编译链接工程；
（3）点击MDK的Debug菜单，点击Start/StopDebugSession；或者将程序烧写到EduKit-M3实验平台上，重启EduKit-M3实验平台；
（4）分别使用EduKit-M3实验平台上的Joystick的5个键，观察PC机屏幕的鼠标，如果鼠标跟随Joystick的按键动作而移动，则表明程序运行成功。
注意：
运行程序前请确保跳线JP1的2-3连接。
五、实验心得
对嵌入式利用EduKit-M3实验平台的五个按键实现标准的USB接口游戏杆功能。
实验题目：
TFT-LCD实验（扩展LCD显示）
一、设计要求
1、在液晶屏幕上显示自己的名字；
2、在液晶屏幕上显示直线；
3、在液晶屏幕上显示圆
4、将16*16点阵改为24*24的，并在液晶屏幕上显示。
二、硬件电路设计
图10-1-2LCD驱动电路连接图
三、实验原理
液晶屏（LCD：
LiquidCrystalDisplay）主要用于显示文本及图形信息。
液晶显示屏具有轻薄、体积小、低耗电量、无辐射危险、平面直角显示以及影像稳定不闪烁等特点，因此在许多电子应用系统中，常使用液晶屏作为人机界面。
液晶显示屏按显示原理分为STN和TFT两种：
STN（SuperTwistedNematic，超扭曲向列）液晶屏
STN液晶显示器与液晶材料、光线的干涉现象有关，因此显示的色调以淡绿色与橘色为主。
STN液晶显示器中，使用X、Y轴交叉的单纯电极驱动方式，即X、Y轴由垂直与水平方向的驱动电极构成，水平方向驱动电压控制显示部分为亮或暗，垂直方向的电极则负责驱动液晶分子的显示。
STN液晶显示屏加上彩色滤光片，并将单色显示矩阵中的每一像素分成三个子像素，分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色，也可以显示出色彩。
单色液晶屏及灰度液晶屏都是STN液晶屏。
TFT（ThinFilmTransistor，薄膜晶体管）彩色液晶屏
随着液晶显示技术的不断发展和进步，TFT液晶显示屏被广泛用于制作成电脑中的液晶显示设备。
TFT液晶显示屏既可在笔记本电脑上应用（现在大多数笔记本电脑都使用TFT显示屏），也常用于主流台式显示器。
分65536色及26万色，1600万色三种，其显示效果非常出色。
TFT的显示采用“背透式”照射方式——假想的光源路径不是像STN液晶那样从上至下，而是从下向上。
这样的作法是在液晶的背部设置特殊光管，光源照射时通过下偏光板向上透出。
由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极，在FET电极导通时，液晶分子的表现也会发生改变，可以通过遮光和透光来达到显示的目的，响应时间大大提高到80ms左右。
本系统采用的液晶屏为SPI接口的TFT屏幕，像素为128×160。
图10-1-1TFT液晶屏外形
四、软件程序设计
1、显示自己的名字
intmain（void）
{#ifdefDEBUG
debug（）;
#endif
Demo_Init（）;
LCD_Display_Color（0x0000）;//RAD
LCD_Display_Color（0xffff）;
Lcd_DspHz16（6,0,"覃静"）;
while
（1）
{
}
}
2、画线
修改画线的函数LCD_DrawLine，之后再main函数中直接调用即可。
voidLCD_DrawLine（u8Xpos,u16Ypos,u16Length,u8Direction）
{
u32i=0;
//LCD_Display_Color（BackColor）;
if（Direction==Horizontal）
{
for（i=0;i{LCD_DisplayPoint（Xpos+i,Ypos,TextColor）;}
}
else
{for（i=0;i{LCD_DisplayPoint（Xpos+i,Ypos+（i*160/250）,TextColor）;}
}
}
3、画圆
在main函数中调用画圆函数LCD_DrawCircle，可随意输入圆的横纵坐标和半径值。
voidLCD_DrawCircle（u8Xpos,u8Ypos,u8Radius）
{
s32D;/*DecisionVariable*/
u32CurX;/*CurrentXValue*/
u32CurY;/*CurrentYValue*/
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,Ypos-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_DisplayPoint（Xpos-CurY,Ypos-CurX,TextColor）;
if（D<0）
{D+=（CurX<<2
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