嵌入式实验报告

《嵌入式系统导论》实验报告

学院：

学号:

姓名:

上海工程技术大学

电子电气工程学院

实验一GPIO(按键与ＬＥＤ)实验

一、实验要求

1 、掌握基于SＴM32Ｆ１03微控制器得嵌入式系统、仿真器与开发用PC机之间得连接方法,能够搭建基于ＳTM32Ｆ103微控制器得嵌入式系统交叉开发环境。

2、熟悉常用得嵌入式开发工具KEＩＬＭDＫ或ＩＡR EW AＲM得操作环境与基本功能(包括编辑、编译、链接、调试与下载等),学会创建、配置与管理STM３2工程,掌握嵌入式程序得基本调试方法,学会使用逻辑分析仪窗口与外设窗口等信息窗口调试嵌入式程序。３、理解LEＤ与按键得构件原理，学会设计它们与微控制器间得接口电路

4 、掌握ＳTＭ３2F103微控制器ＧＰIO得工作原理,熟悉ＳTM32得GPIO库函数

5 、学会使用SＴM32得GPIO库函数在KＥIL ＭDK或ＩAR EW ARＭ下开发基于LED与按键得简单嵌入式应用程序

二、实验环境

１、硬件：

ALIENTＥK SＴM32Ｆ1０3嵌入式开发板

2 、软件:

KEIL MＤK或IAR EWＡRＭ

三、实验内容

１、流水灯实验一:

在ＫEIL ＭＤK或ＩAR EWARM中建立ＳTM3２工程，并使用GPIO库函数与延时循环设计基于无限循环架构得嵌入式应用程序,使开发板上得红色LＥD以一定周期闪烁。

采用软件仿真得方式调试程序，通过“Logic Anａlyｚeｒ”,观察程序模拟运行时连接红色LＥD得引脚PA8上得输出波形。

采用硬件下载得方式调试程序,观察程序下载硬件运行时红色LED得闪烁情况。

2、按键控制LＥＤ实验:

在KEIL MＤK或IAR ＥWAＲM 中建立STM32工程,并使用GPIＯ库函数设计基于无限循环架构得嵌入式应用程序,实现以下功能:当按键KEY0按下时,目标板上红色LED点亮;当按键KEＹ0释放时,目标板上红色LED熄灭。

采用软件仿真得方式调试程序，通过“Lｏgic Ａnaｌyzeｒ”与“Peripheｒalｓ→ＧＰIO Ｃ”,观察程序模拟运行时连接红色LED得引脚PA８与连接按键ＫＥＹ0得PC5上得输出波形。

采用硬件下载得方式调试程序,观察程序下载硬件运行时按键KEY0按下与释放时红色LEＤ得点亮与熄灭情况。

四、硬件设计

１、发光二极管(红色LＥD）、按键(KEY０）与嵌入式微控制器（SＴＭ3２F10３）得接口电路

五、软件设计

1、流水灯实验一程序:

3 、按键控制LＥＤ实验程序:

六、实验结果

1、流水灯实验一

1 )软件模拟仿真

用连接红色LEＤ得PA8引脚得输出信号波形图描述软件仿真得运行结果

2)下载硬件运行

用文字或图片描述程序在STＭ32F103微控制器上得运行结果

SＴM3２F１０3微控制器上得运行结果为:LED灯点亮一段时间后熄灭并且循环点亮2 、按键控制LED实验

1 )软件模拟仿真

用连接红色LＥD得PＡ８与连接按键KEY0得PC5得引脚信号波形图描述软件仿真得运行结果

2)下载硬件运行

用文字或图片描述程序在STM32F１0３微控制器上得运行结果

按下按钮LED灯点亮，松开按钮后LEＤ灯熄灭

七、实验思考

1 、依次连接按键KEY0、KEY1与ＷＫ_UＰ得STM32引脚PＡ１3、PA15与ＰA0得复用功能:

1 ）ＰA１3、PA1５:

由于PA１3与PA15复位时默认设置为调试接口引脚(JTＡG/SW）,所以观察实验结果时先关闭开发板电源,然后拔下开发板上连接得仿真器接口，接着重新打开开发板电源观察程序运行结果。

2 )PＡ０:

由于PA０外接跳线连接到温度传感器DS１8B2０,所以在做按键KEY与外部中断EX ＴI实验时，先拔下开发板上PA0与DS18B20得跳线。

实验二定时器实验

一、实验目得

1 、掌握ＳTM32得TIMER工作原理,熟悉SＴM32得TIMER库函数

２、学会使用ＳTM32库函数在KEIＬMDK或IAＲEWＡＲＭ下开发基于TIMER得嵌入式应用程序

3、掌握嵌入式系统中延时得实现方法与主要应用

4 、学会在嵌入式开发工具(KEIL MDK或IAR EW ARM)中使用单步∕全速运行、设置断点与观察变量∕寄存器等方法调试嵌入式应用程序

二、实验环境

1 、硬件:

AＬIＥNTEＫSＴM32F１0３嵌入式开发板

２、软件：

KＥＩL MＤK或IAR EＷARM

三、实验内容

1 、流水灯实验二:

在ＫEIL MDK或IＡR EWARM 中建立STＭ32工程，使用GPIＯ与ＴＩMＥR库函数，设计基于无限循环架构得嵌入式应用程序,使目标板上红色ＬED按固定时间一直闪烁,其中红色ＬED点亮与熄灭得时间各为x秒（x＝学生学号最后两位／1０,如对于学号为02１110２２3得学生,x＝23、０/1０、０＝2、３秒)。同时,在主程序中定义一个3２位无符号变量CｏuｎtOfTogglｅ用来统计红色ＬEＤ闪烁得次数，并且每当红色LED完成一次闪烁时,便在调试窗口中输出该变量得值。

采用软件仿真得方式调试程序,当程序模拟运行时,通过设置断点、使用“LｏｇicＡｎalyｚer”等方法观察连接红色ＬED得引脚PA8上得输出波形,并使用“Ｄｅｂug Vieｗｅr”监测用来记录红色LED闪烁次数得3２位无符号变量CoｕnｔＯfToｇgle得变化情况。

采用硬件下载得方式调试程序，观察程序下载硬件运行时红色ＬＥD得闪烁情况。

2 、PＷＭ输出实验：

在KEIＬMDＫ或IＡR EWARM 中建立ＳＴM32工程,使用ＧＰＩO与TIMER库函数，设计基于无限循环架构得嵌入式应用程序，实现以下功能：使用PWM输出达到部分点亮红色LED得效果——即在连接红色LEＤ引脚ＰＡ8(ＴIM１得通道1)上输出频率为20kHｚ、占空比(即正脉冲时间与信号周期得比值）为9４％得矩形脉冲信号，如下图所示。

采用软件仿真得方式调试程序，当程序模拟运行时，使用“LogｉｃAnalyzer”观察连接红色LED得引脚ＰA８上得输出波形。

采用硬件下载得方式调试程序,观察程序下载硬件运行时红色ＬＥＤ得亮度情况,注意与实验一中完全点亮得红色LEＤ得亮度比较。

四、硬件设计

１、发光二极管（LED)与嵌入式微控制器(ＳTM32F1０3）得接口电路