嵌入式系统 流水灯、按键、定时器实验报告

嵌入式系统应用

实验报告

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实验1、流水灯实验

1.1实验要求

编程控制实验板上LED灯轮流点亮、熄灭，中间间隔一定时间。

1.2原理分析

实验主要考察对STM32F10X系列单片机GPIO的输出操作。

参阅数据手册可知，通过软件编程，GPIO可以配置成以下几种模式： ◇输入浮空 ◇输入上拉 ◇输入下拉 ◇模拟输入 ◇开漏输出 ◇推挽式输出

◇推挽式复用功能 ◇开漏式复用功能

根据实验要求，应该首先将GPIO配置为推挽输出模式。

由原理图可知，单片机GPIO输出信号经过74HC244缓冲器，连接LED灯。由于74HC244的OE1和OE2都接地，为相同电平，故A端电平与Y端电平相同且LED灯共阳，所以，如果要点亮LED，GPIO应输出低电平。反之，LED灯熄灭。

1.3程序分析

软件方面，在程序启动时，调用SystemInit()函数（见附录1），对系统时钟等关键部分进行初始化，然后再对GPIO进行配置。

GPIO配置函数为SZ_STM32_LEDInit()（见附录2），函数中首先使能GPIO时钟：

RCC_APB2PeriphClockCmd(GPIO_CLK[Led], ENABLE); 然后配置GPIO输入输出模式：

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP； 再配置GPIO端口翻转速度：

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz； 最后将配置好的参数写入寄存器，初始化完成： GPIO_Init(GPIO_PORT[Led], &GPIO_InitStructure)。

初始化完成后，程序循环点亮一个LED并熄灭其他LED，中间通过Delay()函数进行延时，达到流水灯的效果（程序完整代码见附录3）。

实验程序流程图如下：

硬件方面，根据实验指南，将实验板做如下连接：

1.3实验结果

实验二、按键实验

2.1实验要求

利用STM32读取外部按键状态，按键按下一次产生一次外部中断在中断处理函数中使按键所对应的灯亮起。

2.2原理分析

实验主要考察对STM32F10X系列单片机GPIO外部中断功能的使用。

STM32F107VCT一共有5组GPIO，分别是PA[15:0]、PB[15:0]、PC[15:0]、PD[15:0]、PE[15:0]。STM32的所有GPIO都可以作为中断输入源，单片机通过复用的方式使其对处理器来说来自 GPIO 的一共有 16 个中断Px[15:0]。具体实现是PA[0]、PB[0]、PC[0]、PD[0]和PE[0]共享一个GPIO中断；PA[1]、PB[1]、 PC[1]、PD[1]和PE[1]共享一个GPIO中断；……PA[15]、PB[15]、PC[15]、PD[15]和PE[15]共享一个GPIO中断。以下图片为以EXTI0为例的外部中断/事件线路映像：

要产生中断，必须先配置好并使能中断线。根据需要的边沿检测设置2个触发寄存器，同时在中断屏蔽寄存器的相应位写‘1’允许中断请求。当外部中断线上发生了期待的边沿时，将产生一个中断请求，对应的挂起位也随之被置‘1’。在挂起寄存器的对应位写’1’，将清除该中断请求。

要把IO口作为外部中断输入，有以下几个步骤：

(1)初始化 IO 口为输入。这一步设置要作为外部中断输入的IO口的状态，可以设置为上拉/下拉输入，也可以设置为浮空输入，但浮空的时候外部一定要带上拉，或者下拉电阻。否则可能导致中断不停的触发。在干扰较大的地方，就算使用了上拉/下拉，也建议使用外部上拉/下拉电阻，这样可以一定程度防止外部干扰带来的影响。

(2)开启IO口复用时钟，设置IO口与中断线的映射关系。STM32的IO口与中断线的对应关系需要配置外部中断配置寄存器EXTICR，这样我们要先开启复用时钟，然后配置IO口与中断线的对应关系。才能把外部中断与中断线连接起来。

(3)开启与该IO口相对的线上中断/事件，设置触发条件。这一步，我们要配置中断产生的条件，STM32可以配置成上升沿触发，下降沿触发， 或者任意