嵌入式實驗報告

嵌入式實驗報告c.....《嵌入式系統(tǒng)導論》實驗報告學院：學號：：上海工程技術大學電子電氣工程學院嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第1頁。

實驗一GPIO（按鍵和LED）實驗嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第1頁。一、實驗要求1、掌握基于STM32F103微控制器的嵌入式系統(tǒng)、仿真器和開發(fā)用PC機之間的連接方法，能夠搭建基于STM32F103微控制器的嵌入式系統(tǒng)交叉開發(fā)環(huán)境。2、熟悉常用的嵌入式開發(fā)工具KEILMDK或IAREWARM的操作環(huán)境和基本功能（包括編輯、編譯、、調(diào)試和下載等），學會創(chuàng)建、配置和管理STM32工程，掌握嵌入式程序的基本調(diào)試方法，學會使用邏輯分析儀窗口和外設窗口等信息窗口調(diào)試嵌入式程序。3、理解LED和按鍵的構件原理，學會設計它們與微控制器間的接口電路4、掌握STM32F103微控制器GPIO的工作原理，熟悉STM32的GPIO庫函數(shù)5、學會使用STM32的GPIO庫函數(shù)在KEILMDK或IAREWARM下開發(fā)基于LED和按鍵的簡單嵌入式應用程序二、實驗環(huán)境1、硬件：ALIENTEKSTM32F103嵌入式開發(fā)板2、軟件：KEILMDK或IAREWARM三、實驗內(nèi)容1、流水燈實驗一：在KEILMDK或IAREWARM中建立STM32工程，并使用GPIO庫函數(shù)和延時循環(huán)設計基于無限循環(huán)架構的嵌入式應用程序，使開發(fā)板上的紅色LED以一定周期閃爍。采用軟件仿真的方式調(diào)試程序，通過“LogicAnalyzer”，觀察程序模擬運行時連接紅色LED的引腳PA8上的輸出波形。采用硬件下載的方式調(diào)試程序，觀察程序下載硬件運行時紅色LED的閃爍情況。2、按鍵控制LED實驗：在KEILMDK或IAREWARM中建立STM32工程，并使用GPIO庫函數(shù)設計基于無限循環(huán)架構的嵌入式應用程序，實現(xiàn)以下功能：當按鍵KEY0按下時，目標板上紅色LED點亮；當按鍵KEY0釋放時，目標板上紅色LED熄滅。采用軟件仿真的方式調(diào)試程序，通過“LogicAnalyzer”和“Peripherals→GPIOC”，觀察程序模擬運行時連接紅色LED的引腳PA8和連接按鍵KEY0的PC5上的輸出波形。采用硬件下載的方式調(diào)試程序，觀察程序下載硬件運行時按鍵KEY0按下和釋放時紅色LED的點亮和熄滅情況。四、硬件設計嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第2頁。1、發(fā)光二極管（紅色LED）、按鍵（KEY0）與嵌入式微控制器（STM32F103）的接口電路嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第2頁。五、軟件設計嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第3頁。1、流水燈實驗一程序：嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第3頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第4頁。3、按鍵控制LED實驗程序：嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第4頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第5頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第5頁。六、實驗結果1、流水燈實驗一1）軟件模擬仿真用連接紅色LED的PA8引腳的輸出信號波形圖描述軟件仿真的運行結果2）下載硬件運行嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第6頁。用文字或圖片描述程序在STM32F103微控制器上的運行結果嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第6頁。STM32F103微控制器上的運行結果為:LED燈點亮一段時間后熄滅并且循環(huán)點亮2、按鍵控制LED實驗1）軟件模擬仿真嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第7頁。用連接紅色LED的PA8和連接按鍵KEY0的PC5的引腳信號波形圖描述軟件仿真的運行結果嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第7頁。2）下載硬件運行用文字或圖片描述程序在STM32F103微控制器上的運行結果按下按鈕LED燈點亮,松開按鈕后LED燈熄滅七、實驗思考嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第8頁。1、依次連接按鍵KEY0、KEY1和WK_UP的STM32引腳PA13、PA15和PA0的復用功能：嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第8頁。1）PA13、PA15：由于PA13和PA15復位時默認設置為調(diào)試接口引腳（JTAG/SW），所以觀察實驗結果時先關閉開發(fā)板電源，然后拔下開發(fā)板上連接的仿真器接口，接著重新打開開發(fā)板電源觀察程序運行結果。2）PA0：由于PA0外接跳線連接到溫度傳感器DS18B20，所以在做按鍵KEY和外部中斷EXTI實驗時，先拔下開發(fā)板上PA0與DS18B20的跳線。嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第9頁。

實驗二定時器實驗嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第9頁。一、實驗目的1、掌握STM32的TIMER工作原理，熟悉STM32的TIMER庫函數(shù)2、學會使用STM32庫函數(shù)在KEILMDK或IAREWARM下開發(fā)基于TIMER的嵌入式應用程序3、掌握嵌入式系統(tǒng)中延時的實現(xiàn)方法和主要應用4、學會在嵌入式開發(fā)工具（KEILMDK或IAREWARM）中使用單步∕全速運行、設置斷點和觀察變量∕寄存器等方法調(diào)試嵌入式應用程序二、實驗環(huán)境1、硬件：ALIENTEKSTM32F103嵌入式開發(fā)板2、軟件：KEILMDK或IAREWARM三、實驗內(nèi)容1、流水燈實驗二：在KEILMDK或IAREWARM中建立STM32工程，使用GPIO和TIMER庫函數(shù)，設計基于無限循環(huán)架構的嵌入式應用程序，使目標板上紅色LED按固定時間一直閃爍，其中紅色LED點亮和熄滅的時間各為x秒（x＝學生學號最后兩位/10，如對于學號為021110223的學生，x＝23.0/10.0＝2.3秒）。同時，在主程序中定義一個32位無符號變量CountOfToggle用來統(tǒng)計紅色LED閃爍的次數(shù)，并且每當紅色LED完成一次閃爍時，便在調(diào)試窗口中輸出該變量的值。采用軟件仿真的方式調(diào)試程序，當程序模擬運行時，通過設置斷點、使用“LogicAnalyzer”等方法觀察連接紅色LED的引腳PA8上的輸出波形，并使用“DebugViewer”監(jiān)測用來記錄紅色LED閃爍次數(shù)的32位無符號變量CountOfToggle的變化情況。采用硬件下載的方式調(diào)試程序，觀察程序下載硬件運行時紅色LED的閃爍情況。2、PWM輸出實驗：在KEILMDK或IAREWARM中建立STM32工程，使用GPIO和TIMER庫函數(shù)，設計基于無限循環(huán)架構的嵌入式應用程序，實現(xiàn)以下功能：使用PWM輸出達到部分點亮紅色LED的效果——即在連接紅色LED引腳PA8（TIM1的通道1）上輸出頻率為20kHz、占空比（即正脈沖時間與信號周期的比值）為94%的矩形脈沖信號，如下圖所示。采用軟件仿真的方式調(diào)試程序，當程序模擬運行時，使用“LogicAnalyzer”觀察連接紅色LED的引腳PA8上的輸出波形。采用硬件下載的方式調(diào)試程序，觀察程序下載硬件運行時紅色LED的亮度情況，注意與實驗一中完全點亮的紅色LED的亮度比較。嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第10頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第10頁。四、硬件設計1、發(fā)光二極管（LED）與嵌入式微控制器（STM32F103）的接口電路五、軟件設計1、流水燈實驗二：嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第11頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第11頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第12頁。2、PWM輸出實驗：嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第12頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第13頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第13頁。六、實驗結果1、流水燈實驗二：1）軟件模擬仿真用連接紅色LED的PA8引腳的輸出信號波形圖描述軟件仿真的運行結果截圖描述變量窗口和調(diào)試窗口中記錄LED閃爍次數(shù)的變量CountOfToggle的變化情況2）下載硬件運行嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第14頁。用文字或圖片描述程序在STM32F103微控制器上的運行結果嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第14頁。STM32F103微控制器上的運行結果為:LED點亮之后熄滅并且循環(huán)點亮2、PWM輸出實驗：1）軟件模擬仿真用連接紅色LED的PA8引腳的輸出信號波形圖描述軟件仿真的運行結果嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第15頁。嵌入式實驗報告全文共18頁，當前為第15頁。2）下載硬件運行用文字或圖片描述程序在STM32F103微控制器上的運行結果STM32F103微控制器上的運行結果為:LED幾乎是一直在點亮,幾乎察覺不到有熄滅七、實驗思考1、STM32引腳P