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1、嵌入式课程设计报告嵌入式课程设计报告最近几年，几乎所有的IT 企业对应届毕业生都有抱怨：动手能力太差，编程水平低下。下面和小编一起来看看报告吧！嵌入式课程设计报告Cortex-M3 是 ARM 公司基于 ARM V7 架构的新型芯片内核。 STM32V100-II 型是英蓓特 公司新推出的一款基于 ST 意法半导体 STM32 系列处理器(Cortex-M3 内核)的全功能 评估板。STM103V100-II 评估板有 USB，Motor Control，CAN，SD 卡，Smart 卡， UART，Speaker，LCD，LED，BNC，耳塞插孔等丰富的外设，有助于用户轻松开发 STM32

2、的强大功能。STM32 系列使用了 ARM 最新的、先进架构 Cortex-M3 内核，本文论述 了在 Keil Realview 开发环境上开发基于汇编语言的 LED 控制程序， 基于对 STM32 的 GPIO 寄存器写值配置思想， 控制 EduKit-M3 实验平台的发光二极管 LED1、 LED2、 LED3、 LED4， 使它们有规律地点亮。、 设计需求Keil Realview 开发环境上，全部采用汇编语言编程，实现对 EduKit-M3 实验平台的发 光二极管 LED1、LED2、LED3、LED4 的亮灭控制，使它们有规律地点亮。 这里采用例程提供的顺序点亮方式，按照 LED1

3、 亮 LED2 亮 LED3 亮 LED4 亮，如此反复，要求每个 LED 亮灭之间延时一段时间，以增强可观性。需要说明的是，这 仅仅作为程序控制 LED 的一种控制方式，基于点亮 LED 的控制原理，可以编程实现各种显 示 LED 的亮灭模式，并提供一种通用的控制方法，要求程序可读性强，易于修改。、 设计原理STM32 通用 GPIO 端口概述 STM32F10x 处理器上共有 7 个 I/O 端口：A、B、C、D、E、F、G，每个 16 个管脚 每组端口 每组端口有以下寄存器： ， 32 位配置寄存器： GPIOx_CRL、GPIOx_CRH 32 为数据寄存器： GPIOx_IDR、GP

4、IOx_ODR 32 位置位/复位寄存器： GPIOx_BSRR 16 位复位寄存器： GPIOx_BRR 32 为锁定寄存器： GPIOx_LCKR I/O 口通用输入、输出端口配置为输入时，每个 APB2 时钟周期将端口数据送输入寄存 器(GPIOx_IDR)，在输入模式下，输出是断开的。输出模式时：写到输出寄存器(GPIOx_ODR) 的值被传给对应的 I/O 引脚。在输出模式下，输入是允许的 程序设计原理 EduKit-M3 实验平台上，通过写值配置端口数据输出寄存器 GPIOC_ODR值，可 以实现对四个 LED 的亮灭控制， 因为 C 口位和四个 LED 灯连通。 而这里主要是通过

5、对 时钟控制寄存器以及端口 C 的各配置寄存器和输出寄存器写值， 以达到配置端口， 控制 LED 的目的。 汇编语言与 C 语言相比，要求更加贴近硬件，了解 M3 内核的内部结构和寄存器地址。 基于汇编语言的编程控制， 只需要找出需要配置的端口基地址， 然后弄清楚各寄存器的偏移 地址，以及各寄存器每位的含义，按照要求写 1 或写 0 即可。2 硬件电路 硬件电路描述本设计是基于 EduKit-M3 实验平台的嵌入式开发实例， EduKit-M3 实验平台有四个 LED 灯，分别为 LED1、LED2、LED3、LED4，对应的连接到 I/O 的 C 口 、四位输出位上，不需要外扩电路或者额外接

6、线，简单易行。 程 序 流 程 图 软 件 设 计 描 述整个工程包含 3 个源文件：、和 my ，stm32f10x_ 其中 为启动代码， 。启动代码作用是：1）堆和栈的初始化；2）向量表定义；3）地 址重映射及中断向量表的转移；4）设置系统时钟频率；5）中断寄存器的初始化；6）进入 汇编主程序。my是汇编主程序，完成所有控制功能。程序工作原理概述： 对于 LED 的控制，主要通过对 I/O 端口的配置，将对应的寄存器相应的位写 1 写 0 控 制。程序首先要经过启动代码段进行相关的启动配置，然后跳转到汇编主程序。 汇编主程序完成了时钟、端口配置以及 LED 点亮的所有功能。首先需要对于系统

7、时钟进 行配置，已获得系统所用频率。 然后进行端口配置低、高寄存器配置，获得输入输出模式以及最大速度。将时钟和端口 配置完成后，就可以对输出寄存器进行对应位的写值控制了，从而达到控制 LED 的目的，高 电平点亮，低电平熄灭。 点亮 LED 后，转入延时子程序，延时子程序写值 0X000FFFFF，做寄存器值减法，减到 0 后，过程所需时间即是延时时间，即单个 LED 点亮时间。本程序设置循环点亮模式，即 LED1 到 LED4 顺序循环点亮，将对应位逐次写 1，如果需要修改点亮模式，只需修改寄存器的值以 及写值顺序即可。寄存器配置描述 端口配置低寄存器(GPIOC_CRL) C口基地址：0X

8、40011000 偏移地址：0x00 复位值：0x44444444 寄存器配置：0X22222222 功能含义： 口配置低寄存器为模拟输入模式， 端 通用推挽输出模式， 输出模式， 最大速? 2MHz端口配置高寄存器(GPIOC_CRH) C口基地址：0X40011000 偏移地址：0x04 复位值：0x44444444 寄存器配置：0X22222222 功能含义： 口配置高寄存器为模拟输入模式， 端 通用推挽输出模式， 输出模式， 最大速? 2MHz 端口输出数据寄存器(GPIOC_ODR) C口基地址：0X40011000 地址偏移：0Ch 寄存器配置 0xfffffc4f 0xfffff

9、c8f 复位值：00000000h 功能含义位写 1，对应点亮 LED1位写 1，对应点亮 LED240xfffffd0f位写 1，对应点亮 LED3位写 1，对应点亮 LED4时钟控制寄存器(RCC_CR) 复位和时钟基地址：0X40021000 偏移地址: 0x00 复位值: 0x000 XX83 寄存器配置：0X00000003 功能含义：PLL 未锁定，PLL 关闭，时钟监测器关闭，外部 1-25MHz 振荡器没有旁?，外部 1-25MHz 时钟没有就绪，HSE 振荡器关闭内部 8MHz 时钟就绪，内部 8MHz 时钟开启。 时钟配置寄存器(RCC_CFGR) 复位和时钟基地址：0X4

10、0021000 偏移地址: 0x04 复位值: 0x0000 0000 寄存器配置：0X00000000 功能含义：没有时钟输出，PLL 时钟倍分频作为 USB 时钟，PLL 2 倍频输出，HSE 不分 频，HSI 时钟 2 分频后作为 PLL 输入时钟，PCLK2 2 分频后作为 ADC 时钟，HCLK 不分频， HCLK 不分频，SYSCLK 不分频，HSI 作为系统时钟，HSI 作为系统时钟。 AHB外设时钟使能寄存器 (RCC_AHBENR) 复位和时钟基地址：0X40021000 偏移地址：0x14 复位值：0x0000 0014 寄存器配置：0X00000014 功能含义：睡眠模式

11、时闪存接口电路时钟开启，睡眠模式时 SRAM 时钟开启，DMA 时钟关 闭 APB2 外设时钟使能寄存器(RCC_APB2ENR) 复位和时钟基地址：0X40021000 偏移地址：0x18 复位值：0x0000 0000 寄存器配置：0XFFFFFFFF 功能含义：USART1 时钟开启，SPI1 时钟开启，TIM1 时钟开启，ADC2 时钟开启，ADC1 时钟开启，IO 口 E 时钟开启，IO 口 D 时钟开启，IO 口 C 时钟开启，IO 口 B 时钟开启，IO 口 A 时钟开启，辅助功能 IO 时钟开启 主 要 程 序 说 明启动代码转入汇编主程序的设置： 【启动代码段设置： 】 Re

12、set_Handler PROC EXPORT Reset_HandlerIMPORT MAIN ；声明外部函数，导入符号 LDR R0, =MAIN ；等待工作调用 BX R0 ；跳转到汇编主程序 MAIN 函数 ENDP ；过程段结束 【汇编主程序设置： 】 AREA MYCODE,CODE,READONLY ；定义一个代码段，属性为只读 EXPORT MAIN MAIN PROCEndP END 汇编主程序 ;配置时钟5LDR R1,=0X40021000 LDR R0,=0X00000003 STR R0, LDR R0,=0X00000000 STR R0, LDR R0,=0X00

13、000014 STR R0,时钟控制寄存器入口配置时钟控制寄存器(RCC_CR)配置时钟配置寄存器(RCC_CFGR)配置 AHB 外设时钟使能寄存器 RCC_AHBENRLDR R0,=0XFFFFFFFF STR R0, ;配置 APB2 外设时钟使能寄存器(RCC_APB2ENR) ;-;配置端口 MOVS R0,#0X22222222 LDR R1,=0X40011000 STR R0, ;配置端口配置寄存器 GPIOC_CRL MOVS R0,#0X22222222 LDR R1,=0X40011000 STR R0, ;配置端口配置寄存器 GPIOC_CRH ;-;点 亮 LED

14、LDR R0,=0xfffffc4f STR R0, ;将 0xfffffc4f 写进 GIPOC_ODR, 点亮 LED1 BL DELAY ;延时 -LDR R0,=0xfffffc8f STR R0, ;将 0xfffffc8f 写进 GIPOC_ODR, 点亮 LED2 BL DELAY ;延时 -LDR R0,=0xfffffd0f STR R0, ;将 0xfffffd0f 写进 GIPOC_ODR, 点亮 LED3 BL DELAY ;延时 -LDR R0,=0xfffffe0f STR R0, ;0xfffffe0f 写进 GIPOC_ODR, 点亮 LED4 BL DELAY

15、 ;延时 -B MAIN ;跳到 MAIN 函数 ;-延时子程序 DELAY6LDR R3,=0X000FFFFF ；延时控制字 DELAY_1 SUBS R3,R3,#0X01 ；延时控制字自减 BEQ DELAY_OUT ；为 0 跳出返回 B DELAY_1 ；不为 0 回转继续做减法 DELAY_OUT BX LR ；程序返回 调 试 过 程(1) 使用 Keil uVision3 通过 ULINK 2 仿真器连接 EduKit-M3 实验平台，打开建立的 my led controler 工程，点击子目录下的 my文件，编译链接工程。 设置 FlashDebug， 选择 Cortex

16、-M3 J-LINK， FlashUtilities， 同样选择 Cortex-M3 J-LINK，效果如下点击编译链接，生成 HEX 文件点击 Load，下载源程序到 STM32，运行程序 (2) 选择软件调试模式，点击 MDK 的 Debug 菜单，选择 Start/Stop Debug Session 项或 Ctrl+F5 键。7在逻辑分析仪中添加 GPIOC_、GPIOC_、GPIOC_、GPIOC_， 点击 Run 按钮即可在逻辑分析仪中看波形。 测 试本程序由于大量的涉及到原理简单，测试方便，只需要单步运行，查看寄存器的值，就 可以测试程序的正确性。程序开始时各寄存器的值将时钟控制

17、寄存器入口基地址赋值给 R1R1 既已经被赋值了时钟控制寄存器入口地址，利用偏移地址将时钟各控制寄存器的地 址赋值给 达到配置 RCC_CR、RCC_CFGR、RCC_AHBENR、RCC_APB2ENR 的目的， ， 集体寄存器值变化如下：8端口配置情况测试：I/O C 口入口地址写进通用寄存器 R1，利用基地址加偏移地址找 到端口配置寄存器 GPIOC_CRL、GPIOC_CRH，然后将控制字 0X22222222 写进该寄存器。端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR) 的值的变化，直接反映了外部 LED 的亮灭变化， 采用逐位写 1 的方式，实现循环点亮，此时通用 R1 已经被写进了 C

18、 口的入口基地址，只需 加上偏移地址#0X0C，便是 GPIOx_ODR 的地址，每次写值控制 LED 点亮后，程序跳转到延 时子程序，所测试结果如下： 【将 0xfffffc4f 写进 GIPOC_ODR 点亮 LED1】 【延时子程序运行寄存器变化情况】当转入延时子程序后，寄存器 R3 值做减 1 算法，从 0X000FFFFF 循环减至 0，是为延时 时间，然后继续跳转至端口输出寄存器配置，点亮 LED2，接着再次跳转到延时子程序，R39再次做减 1 运算，如此控制 LED 循环点亮。 【转入延时子程序】【退出延时子程序对 LED2 对应位写 1 况】 结 果 及 描 述逻辑分析仪中波形

19、：GPIOC_、 GPIOC_、 GPIOC_、 GPIOC_ 的波形即对应的 LED1、 LED2、LED3、LED4 高低电平波形，由此可以验证程序的正确性，即 LED 确实按照程序的 思想循环顺序点亮。当将程序下载到 STM32 中后，EduKit-M3 实验平台上四个 LED 确实循环点亮，进一 步验证控制程序的正确性。本设计是基于 STM32 的汇编语言编写的 LED 循环顺序点亮控制程序，原理简单易行， 程序可修改性和可读性强， 件电路也很简单， 需要外扩电路， 接利用试验台内部接线， 硬 不 直 通过对 GPIO 的控制来相应地点亮 LED 灯。 整个控制程序只需要找到相应的时钟、端口、输出寄存器的地址，以及各控制寄存器的 偏移地址，直接寻址写值控制，这是与 C 语言程序最大的不同点，即汇编编程更加的贴近硬 件，要求熟悉内部寄存器的地址，熟悉如何配置各位，这就要求对寄存器每位的含义非常清 楚。 通过用汇编语言编写 I/O 控制程序， 进一步熟悉了解了 STM32 GPIO 操作， 以及 CORTEX M3 的内部架构和优点，学会了如何使用 KEIL Realview 开发 STM32，以及如何进行程序单 步调试，寄存器值查看。了解了 EduKit-M3 实验平台内部结构和优良的功能。