单片机第一次实验.doc

Cortex-M4原理与实践实验报告实验一 GPIO 接口实验一.实验目的1. 掌握 Code Composer Studio 6.0（以下简称 CCS）的安装和配置步骤过程。2. 了解 Cortex-M4 开发系统和计算机与目标系统的连接方法。3. 了解 CCS 软件的操作环境和基本功能，了解 TM4C1294 软件开发过程。1) 学习创建工程和管理工程的方法；2) 了解基本的编译和调试功能；3) 学会设置断点，注入和提取数据文件；4) 学习使用观察窗口；5) 了解图形功能的使用方法。二实验程序流程图 本实验通过多种方法来控制 GPIO 端口的读写，通过 GPIO 端口的读写来控制主板上两 个独立的 LED 灯，D1、D2 的点亮和熄灭。主板上 D1、D2 、D3 对应的 GPIO 口分别为 PF1、 PF2、PF3。三实验代码、注释及现象#include #include #include inc/hw_memmap.h#include inc/hw_types.h#include driverlib/pin_map.h#include driverlib/sysctl.h#include driverlib/gpio.hint main(void)SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF); /使能 GPIOF 口GPIODirModeSet(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_1,GPIO_DIR_MODE_OUT); /设置为输出模式 GPIOPadConfigSet(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_1,GPIO_STRENGTH_8MA_SC,GPIO_PIN_TYPE_STD); /进一步设置为 8mA、带转换速率控制的推挽输出 GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_1, 0xff);/PF1 输出高电平while(1); /LED_D1 on 简单LE现象：LED1 被点亮四.思考题1.代码#include #include #include inc/hw_memmap.h#include inc/hw_types.h#include driverlib/pin_map.h#include driverlib/sysctl.h#include driverlib/gpio.hint main(void) SysCtlClockFreqSet(SYSCTL_XTAL_25MHZ | SYSCTL_OSC_MAIN | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_CFG_VCO_480), 10000000); /设置系统时间为10MHZSysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF);/使能 GPIOF 口 GPIODirModeSet(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3,GPIO_DIR_MODE_OUT); /设置为输出模式 GPIOPadConfigSet(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3,GPIO_STRENGTH_8MA_SC,GPIO_PIN_TYPE_STD); /进一步设置为 8mA、带转换速率控制的推挽输出while(1)GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_1,0xff); /PF1输出高，点亮LED0SysCtlDelay(100*(10000000/3000); /延时n*1ms 100msGPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_1,0); /PF1输出低，关闭LED0GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_2,0xff); /PF2输出高，点亮LED2SysCtlDelay(100*(10000000/3000); /延时n*1msGPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_2,0); /PF2输出低，点亮LED2GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_3,0xff);/PF2输出高，点亮LED2SysCtlDelay(100*(10000000/3000); /延时n*1msGPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_3,0);/PF2输出低，点亮LED2;2.实验现象：主板上LED0，LED1，LED2按照间隔时间顺序依次点亮实验原理解读：主要利用延迟函数，按顺序点亮和关断LED1,LED2，LED3。 五实验中遇到的问题及其解决方法首先是没有按默认路径安装，然后配置一直不对，缺少文件，后来把软件卸载之后再重新安装在默认路径，问题就解决了。实验二矩阵按键操作实验一、实验目的1.熟悉和掌握矩阵式键盘的工作原理、电路设计和软件编程方法。2.熟悉和掌握矩阵式键盘的行列扫描法。3.掌握键盘延时消抖的软件方法。二、实验过程(包括流程图)图 2-1 实验程序流程图三、实验代码、注释（最好每条注释）及现象volatile uint32_t ui32Loop; /定义变量volatile uint32_t key; /定义变量void delay()int ui32Loop0;for(ui32Loop0=0;ui32Loop01000;ui32Loop0+) /delay ; /通过循环跑空函数延迟int identify_key()key=0; /*a row is setted 0000 0111(PD1 PH3 PH2 PM3)GPIO_PORTD_AHB_DATA_R = 0x00; /PD1 PD0 is setted 0GPIO_PORTH_AHB_DATA_R = 0x0c; /PH2 PH3 is setted 1GPIO_PORTM_DATA_R = 0x08; / PM3 is setted 1for(ui32Loop=0;ui32Loop1000;ui32Loop+) /delay; if(GPIO_PORTP_DATA_R&0x04)=0x00)/&(GPIO_PORTP_DATA_R=0x04) delay();/eliminate buffeting if(GPIO_PORTP_DATA_R&0x04)=0x00) /PP2 is setted 0 ? key=1;/0key return 0; else if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x08)=0x00)/PN3 is setted 0 ? delay(); if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x08)=0x00) key=5;/4key return 0; else if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x04)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x04)=0x00) key=9;/8key return 0; else if(GPIO_PORTD_AHB_DATA_R&0x01)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTD_AHB_DATA_R&0x01)=0x00) key=13;/12key return 0; /*a row is setted 0000 1011(PD1 PH3 PH2 PM3)GPIO_PORTD_AHB_DATA_R = 0x02;GPIO_PORTH_AHB_DATA_R = 0x04;GPIO_PORTM_DATA_R = 0x08; for(ui32Loop=0;ui32Loop1000;ui32Loop+);if(GPIO_PORTP_DATA_R&0x04)=0x00)/&(GPIO_PORTP_DATA_R=0x04) delay(); if(GPIO_PORTP_DATA_R&0x04)=0x00) key=2;/1key return 0; else if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x08)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x08)=0x00) key=6;/5key return 0; else if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x04)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x04)=0x00) key=10;/9key return 0; else if(GPIO_PORTD_AHB_DATA_R&0x01)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTD_AHB_DATA_R&0x01)=0x00) key=14;/13key return 0; /*a row is setted 0000 1101(PD1 PH3 PH2 PM3)GPIO_PORTD_AHB_DATA_R = 0x02;GPIO_PORTH_AHB_DATA_R = 0x08;GPIO_PORTM_DATA_R = 0x08;for(ui32Loop=0;ui32Loop1000;ui32Loop+);if(GPIO_PORTP_DATA_R&0x04)=0x00)/&(GPIO_PORTP_DATA_R=0x04) delay(); if(GPIO_PORTP_DATA_R&0x04)=0x00) key=3; /2key return 0; else if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x08)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x08)=0x00) key=7; /6key return 0; else if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x04)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x04)=0x00) key=11; /10key return 0; else if(GPIO_PORTD_AHB_DATA_R&0x01)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTD_AHB_DATA_R&0x01)=0x00) key=15; /14key return 0; /*a row is setted 0000 1110(PD1 PH3 PH2 PM3)GPIO_PORTD_AHB_DATA_R = 0x02;GPIO_PORTH_AHB_DATA_R = 0x0c;GPIO_PORTM_DATA_R = 0x00;for(ui32Loop=0;ui32LoopPM3 ,ROW2_IN- PH2 ,ROW3_IN- PH3, /COL1_IN -PN2, COL2_IN -PN3,COL3_IN- PP2/set the column low lever and read the rowwhile(1)int a;identify_key();a=key;switch(a) /根据选中的按键点亮对应的灯case 1 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x01;GPIO_PORTM_DATA_R|=0x20; /拉响蜂鸣器break;case 2 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x02;GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;case 3 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x03; GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;case 4 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x04;GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;case 5 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x05;GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;case 6 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x06;GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;case 7: GPIO_PORTL_DATA_R = 0x07;GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;case 8 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x08;GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;case 9 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x09;GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;case 10 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x0a;GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;case 11 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x0b;GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;case 12 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x0c; GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;case 13 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x0d;GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;case 14 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x0e;GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;case 15 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x0f;GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;case 16 : GPIO_PORTL_DATA_R = 0x00;GPIOPinWrite(GPIO_PORTM_BASE,GPIO_PIN_5,0xff); break;default: GPIO_PORTN_DATA_R = 0x00;GPIO_PORTM_DATA_R&=0xdf;实验结果：按下键盘 对应的二进制灯点亮，并且蜂鸣器也会响。四.思考题1.代码 #include #include inc/tm4c1294ncpdt.hvolatile uint32_t ui32Loop; /定义变量volatile uint32_t key; /定义变量void delay()int ui32Loop0;for(ui32Loop0=0;ui32Loop01000;ui32Loop0+) /delay;int identify_key()key=0;GPIO_PORTD_AHB_DATA_R = 0x01;GPIO_PORTH_AHB_DATA_R = 0x0c;GPIO_PORTM_DATA_R = 0x08;delay(); if(GPIO_PORTP_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTN_DATA_R&0x08)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTP_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTN_DATA_R&0x08)=0x00) key=1; return 0; else if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTD_AHB_DATA_R&0x01)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTD_AHB_DATA_R&0x01)=0x00) key=2; return 0; GPIO_PORTD_AHB_DATA_R = 0x03; GPIO_PORTH_AHB_DATA_R = 0x04; GPIO_PORTM_DATA_R = 0x08; delay(); if(GPIO_PORTP_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTN_DATA_R&0x08)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTP_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTN_DATA_R&0x08)=0x00) key=3; return 0; else if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTD_AHB_DATA_R&0x01)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTD_AHB_DATA_R&0x01)=0x00) key=4; return 0; GPIO_PORTD_AHB_DATA_R = 0x03; GPIO_PORTH_AHB_DATA_R = 0x08; GPIO_PORTM_DATA_R = 0x08; delay(); if(GPIO_PORTP_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTN_DATA_R&0x08)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTP_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTN_DATA_R&0x08)=0x00) key=5; return 0; else if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTD_AHB_DATA_R&0x01)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTD_AHB_DATA_R&0x01)=0x00) key=6; return 0; GPIO_PORTD_AHB_DATA_R = 0x03; GPIO_PORTH_AHB_DATA_R = 0x0c; GPIO_PORTM_DATA_R = 0x00; delay(); if(GPIO_PORTP_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTN_DATA_R&0x08)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTP_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTN_DATA_R&0x08)=0x00) key=7; return 0; else if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTD_AHB_DATA_R&0x01)=0x00) delay(); if(GPIO_PORTN_DATA_R&0x04)=0x00)&(GPIO_PORTD_AHB_DATA_R&0x01)=0x00) key=8; return 0; return 1; intmain(void) SYSCTL_RCGCGPIO_R |= (SYSCTL_RCGCGPIO_R13 | SYSCTL_RCGCGPIO_R12 | SYSCTL_RCGCGPIO_R11 |SYSCTL_RCGCGPIO_R10| SYSCTL_RCGCGPIO_R7 |SYSCTL_RCGCGPIO_R3 );GPIO_PORTN_DIR_R = 0x03;GPIO_PORTM_DIR_R = 0x28;GPIO_PORTH_AHB_DIR_R = 0x0c;GPIO_PORTP_DIR_R = 0x00;GPIO_PORTD_AHB_DIR_R = 0x02;GPIO_PORTL_DIR_R = 0x0f;GPIO_P