嵌入式实验报告.docx

1、嵌入式实验报告院 系： 计算机科学学院 专 业： 计算机科学与技术 年 级： 2011级 学 号： 1106xxxx 姓 名： xx 指导教师： 刘科 2014年 5 月 20 日年级 2011级班级计科3班学号1106xxxx专业计算机科学与技术姓名xx题目名称 实验一、GPIO_LED_KEY实验实验设计要求1、首先双击工程文件，编译下载程序，观察实验现象，分析原因2、修改源代码，使得四个灯依次循环点亮，或两个一组循环点亮（使用两种方式控制LED灯，一种通过对寄存器赋值方式，另一种通过固件函数调用方式） 3、解释主函数中TimingDelay_Decrement的作用，delay（）函数是

2、一个死循环，程序通过什么方式从这个死循环中跳出来。 4、在自己的U盘上新建工程添加各类文件，使得自己新建的工程文件能够正常编译（若不能正常编译找出原因），下载后验证实验现象与原始工程是否相同。实验设计思路实验步骤与结果分析实验步骤与结果分析实验步骤与结果分析(1) 硬件电路设计在EduKit-M3实验平台上，LED1、LED2、LED3、LED4分别与PC6、PC7、PC8、PC9相连，按键Key与PB9相连。 硬件电路结构如图所示：(2) 软件程序设计根据任务要求，程序内容主要包括：(1) 配置PB口第9个引脚作为外部中断，下降延触发； (2) 读取端口数据输出寄存器GPIOC_ODR15:

3、0的值，因为C口9:6位和四个LED灯连通。 (3) 初始化时，LED依次点亮，当按下Key键时产生中断；(4) 中断服务子程序内容：灯全部熄灭，2秒钟后发光二极管全部点亮，再过1秒钟后中断返回。1、源文件及其函数（1）整个工程包含3个源文件：STM32F10x.s、stm32f10x_it.c和main.c，其中STM32F10x.s为启动代码，所有中断服务子程序均在stm32f10x_it.c中，其它函数则在main.c中。 （2）GPIO_Configuration函数负责配置GPIO端口，其中GPIO_InitStructure数据结构包含所有GPIO端口配置所需各项，函数GPIO_I

4、nit则实现某个端口的配置。（3）NVIC_Configuration函数用于配置嵌入式中断控制器，相关内容将在后面章节介绍，此处需要将PB9引脚配置为外部中断。2、函数简介（1）EXTI9_5_IRQHandler函数是PB9的中断服务子程序，当按下Key按钮之后触发EXTI9_5中断，在中断服务子程序中先将灯全部熄灭，延迟2秒后全部点亮，再延迟1秒之后退出中断服务子程序。（2）SysTick_Configuration函数用于配置和允许系统时钟中断，系统时钟中断服务子程序SysTickHandler函数则用于产生1毫秒的延时，这样Delay函数就可以通过开关系统时钟计数器来实现精确延时了。

5、3、运行过程(1) 使用Keil uVision3 通过ULINK 2仿真器连接EduKit-M3实验平台，打开实验例程目录GPIO_TEST子目录下的GPIO.Uv2例程，编译链接工程；(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，在逻辑分析仪中添加GPIOC_ODR.6、GPIOC_ODR.7、GPIOC_ODR.8、GPIOC_ODR.9，点击Run按钮即可在逻辑分析仪中看到如图7-11；(3) 选择硬件调试模式，选择Start/Stop Debug Session项或Ctrl+F5键，下载程序并运行，观

6、察LED灯的变化情况；当程序运行在while循环体内时，按Key键，程序进入中断服务子程序EXTI9_5_IRQHandler()，单步运行，观察LED的变化情况。 (4) 退出Debug模式，打开Flash菜单Download，将程序下载到EduKit-M3实验平台的Flash中，按RESET键复位，观察LED灯的情况，正常情况应如表所列。 LED灯状态 说 明LED1 LED2 LED3 LED4 亮 灭 灭 灭 程序正常运行，发光二极管依次点亮灭 亮 灭 灭 灭 灭 亮 灭 灭 灭 灭 亮 灭 灭 灭 灭 外部信号输入，发生中断，执行中断处理程序亮 亮 亮 亮 去掉DELAY，运行程序观

7、察结果，灯全部亮了，而且一直亮着，如果不用Delay，人眼将分辨不出来灯依次亮的过程。端口配置寄存器（低位）（GPIOA_CRL- GPIOG_CRL）（1）低位配置寄存器用来设置端口低 8 位的工作模式。（2）该寄存器的地址偏移量为 00h（所有 GPIO 控制寄存器的地址都从 0x4001 0800处开始）。端口配置寄存器（低位）的定义端口配置寄存器（高位）（GPIOA_CRH- GPIOG_CRH）（1）高位配置寄存器用来设置端口高 8 位的工作模式。（2）寄存器的地址偏移量为 04h，复位值为 4444 4444h。端口配置寄存器（高位）的定义主要程序代码分析主要程序代码分析4、主要程

8、序代码及分析初始化主要代码： GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); GP

9、IO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.

10、GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8); GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9); GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_6); GP

11、IO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_7);方法一，直接通过寄存器控制管脚的高低电平(1)改变while循环语句： GPIOB-ODR = 0xfffff0ff; GPIOB-ODR = 0xffffff0f; GPIOB-ODR = 0xfffffeff;/灯LED1会亮 Delay(80); GPIOB-ODR = 0xfffffdff;/灯LED2会亮 Delay(80); GPIOB-ODR = 0xfffff0ff; GPIOB-ODR = 0xffffff0f; GPIOF-ODR = 0xffffffbf;/灯LED3会亮 Delay(80); GPIOF-ODR

12、= 0xffffff7f;/灯LED4会亮 Delay(80); 可以看到灯亮顺序为:LED1亮-LED2亮（LED1灭）-LED3亮（LED2灭）-LED4亮（LED3灭）即每次只有一个灯循环亮 方法二，直接通过寄存器控制管脚的高低电平(2)改变while循环语句GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);/灯LED1亮GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9);/灯LED2亮Delay(80);GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);/灯LED1灭Delay(80); GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9)

13、;/灯LED2亮GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_6);/灯LED3亮Delay(80);GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9);/灯LED2灭Delay(80);GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_6);/灯LED3亮GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_7);/灯LED4亮Delay(80);GPIO_ResetBits(GPIOF,GPIO_Pin_6);/灯LED3灭Delay(80);GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_7);/灯LED4亮GPIO_SetBits(GPIOB,G

14、PIO_Pin_8);/灯LED1亮Delay(80);GPIO_ResetBits(GPIOF,GPIO_Pin_7);/灯LED4灭Delay(80);可以看到两个灯同时亮并循环移动年级2011级班级计科3班学号1106xxxx专业计算机科学与技术姓名xx题目名称实验二、TIMERx定时器实验（软件仿真）实验设计要求1、设计要求：对TIM2定时器进行控制，使得TIM2通道1产生频率为900Hz2、配置TIM2各通道均为输出比较模式（预分频系数设为2），设置各通道的参数（TIM2 CC1=0x8000、TIM2 CC2=0x4000、TIM2 CC3=0x2000、TIM2 CC4=0x10

15、00）；3、测量定时器程序中各指定输出引脚的频率及占空比（分别采用逻辑分析仪软件仿真和示波器测量），查看程序，判断是否与程序相符实验设计思路(1) 硬件电路设计TIM2定时器的通道1到4分别对应PA.00、PA.01、PA.02和PA.03引脚，这些处理器引脚已经以插针形式引出。(2) 软件程序设计（1）配置TIM2各通道均为输出比较模式（预设分频系数为2）设置各通道的参数（TIM2_CC1=0x8000、TIM2_CC2=0x4000、TIM2_CC3=0x2000、TIM2_CC4=0x1000）；（2）在相应的 TIM2 定时器中断服务处理程序中根据定时器的值翻转输出电平，以输出方波。实

16、验步骤与结果分析实验步骤与结果分析1、实验步骤：(1) 使用Keil uVision3 通过ULINK 2仿真器连接EduKit-M3实验平台，打开实验例程目录TIMx_test子目录下的TIMx.Uv2例程，编译链接工程；(2) 点击MDK 的Debug菜单，选择软件仿真模式，点击Start/Stop Debug Session，将PORTA.0、PORTA.1、PORTA.2和PORTA.3加入到逻辑分析仪中，点击Run按钮运行程序，在逻辑分析仪中可以看到各通道波形。(3) 进行硬件调试，将EduKit-M3实验平台上的PA.00、PA.01、PA.02和PA.03引脚接入示波器。选择项或

17、Ctrl+F5键，远程连接EduKit-M3实验平台并下载调试代码到目标系统的RAM中，点击Run按钮或按F5开始运行例程，在示波器上可以看到各通道的波形。(4) 改变通道一的占空比及频率输出为1000HZ2、实验结果：在main.c里面设置：vu16 CCR1_Val = 0x8000;vu16 CCR2_Val = 0x4000;vu16 CCR3_Val = 0x2000;vu16 CCR4_Val = 0x1000; 可以看到TIM2通道1产生频率为900Hz的方波，通道2产生频率为366.2Hz的方波，通道3产生频率为732.4Hz的方波，通道4产生频率为1464.8Hz的方波。运行

18、结果如下：改变通道1的vu16 CCR1_Val = 0x1B4E;通道1变为900HZ，结果如下：主要程序代码分析主要程序代码分析3、主要程序代码及分析1、初始化四个通道的参数TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;vu16 CCR1_Val = 0x8000;vu16 CCR2_Val = 0x4000;vu16 CCR3_Val = 0x2000;vu16 CCR4_Val = 0x1000; ErrorStatus HSEStartUpStatus; TIM2

19、 Configuration: Output Compare Toggle Mode: TIM2CLK = 36 MHz, Prescaler = 0x2,(分频数为2) TIM2 counter clock = 12 MHz CC1 update rate = TIM2 counter clock / CCR1_Val = 366.2 Hz CC2 update rate = TIM2 counter clock / CCR2_Val = 732.4 Hz CC3 update rate = TIM2 counter clock / CCR3_Val = 1464.8 Hz CC4 upda

20、te rate = TIM2 counter clock / CCR4_Val = 2929.6 Hz /update rate通过公式算出来的是更新频率，即TIM2 counter clock / CCR1_Val，而在通道上面实际测出来的频率需要乘以2，一个周期更新了两次。2、以下为TIM2的中断处理程序void TIM2_IRQHandler(void) /* TIM2_CH1 toggling with frequency = 183.1 Hz */ if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET) TIM_ClearITPendingBi

21、t(TIM2, TIM_IT_CC1 ); capture1 = TIM_GetCapture1(TIM2); /capture1 = TIMx-CCR1; /TIM_GetCapture1获得输入捕获的值 /TIMx-CCR1 TIM_SetCompare1(TIM2, capture1 ); /TIMx-CCR1 = TIMx-CCR1; /TIM_SetCompare1设置比较捕获寄存器值 /TIMx-CCR1 = Compare1 /* TIM2_CH2 toggling with frequency = 366.2 Hz */ if (TIM_GetITStatus(TIM2, TI

22、M_IT_CC2) != RESET) TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC2); capture2 = TIM_GetCapture2(TIM2); TIM_SetCompare2(TIM2, capture2 ); /* TIM2_CH3 toggling with frequency = 732.4 Hz */ if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC3) != RESET) TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC3); capture3 = TIM_GetCapture3(TIM2)

23、; TIM_SetCompare3(TIM2, capture3 ); /* TIM2_CH4 toggling with frequency = 1464.8 Hz */ if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC4) != RESET) TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC4); capture4 = TIM_GetCapture4(TIM2); TIM_SetCompare4(TIM2, capture4 ); 年级2011级班级计科3班学号1106xxxx专业计算机科学与技术姓名xx题目名称实验三、LCD显示实验实验设计

24、要求1、在液晶显示屏上显示每个组成员各自的学号和姓名2、改变原显示函数，用点阵来重新显示学号和姓名实验设计思路(1) 硬件电路设计(2) 软件程序设计由于系统自带的flash容量有限，故使用SPI Flash来存储1616的汉字字库或者图片。因此，程序使用两个步骤来实现：首先使用一个工程将字库以及图片烧写到SPI FLASH中去；再使用两外一个工程显示任何1616的汉字和显示816的ASCII码；两副图片分别位于picture.h 与 picture1.h中；汉字库位于hzk16.c中；WAV音乐位于music.h中。实验步骤与结果分析实验步骤与结果分析实验步骤与结果分析1、实验步骤：1、首先

25、双击工程文件（在LCD显示（实验三）目下），编译下载程序，观察实验现象，分析原因2、在自己的U盘上新建工程添加各类文件，看到与步骤一相同的实验现象3、修改代码，使得LCD屏幕上显示的内容发生变化（如显示自己的学号与姓名） 4、通过取模软件将字体设置为二号字体，生成字模点阵编码，修改程序使得屏幕上显示二号字体的姓名。2、实验结果：（1）在液晶显示屏上显示每个组成员各自的学号和姓名： 核心代码如下： lcd_display_string( 11061043, BLACK, GREEN, 0, 1 ); lcd_display(0, BLACK, GREEN, 0,2); lcd_display(1

26、, BLACK, GREEN, 1,2); lcd_display_string( 11061147, BLACK, GREEN, 0, 6 ); lcd_display(2, BLACK, GREEN, 0,4); lcd_display(3, BLACK, GREEN, 1,4); lcd_display(4, BLACK, GREEN, 2,4); lcd_display_string( 1106xxxx, BLACK, GREEN, 0,10 ); lcd_display(5, BLACK, GREEN, 0,6); lcd_display(6, BLACK, GREEN, 1,6);

27、lcd_display(7, BLACK, GREEN, 2,6);（2）改变原显示函数，用点阵来重新显示学号和姓名：这个步骤必须先用相应的字符转换软件来将字符转换为相应的点阵，其实也就是一个十六进制数组，每个元素相当于一个点的坐标。这个步骤三个组员的学号和姓名的显示其实是一个道理，所以为了简便，只用了一个组员的信息：利用自模提取软件得到相应文字的点阵如下图所示 / 简体汉字点阵/ 字体：宋体 / 点阵：1616/叶0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x80,0x00,0x00,

28、0x03,0xC0,0x1F,0xFF,0xFF,0xE0,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x07,0x03,0x00,0x00,0x07,0x07,0x80,0x0F,0xFF,0xFD,0x80,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x07,

29、0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0xE0,0x7F,0xFF,0xFF,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/繁0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0,0x00,0x0C,0x00,0xF0,0x00,0x07,0x00,0xE0,0x00,0x07,0x80,0xE0,0xC0,0x03,0x80,0xE1,0xE0,0x03,0x7F,0xFF,0x70,0x00,0xC1,0xC0,0x00,0x00,0xC1,0xC3,0x80,0x79,0xFF,0xFF,0x80,0x3D,0x81,0xC0,0xC0,0x1F,0x83,0x80,0x00,0x0F,0x83,0x81,0xE0,0x03,0xFF,0xFF,0xF0,0x03,0x07,0x06,0x30,0x07,0x07,0x07,