实验一基于STM32固件库的MDK工程的建立及流水灯

1 实验一 基于 STM32 固件库的 MDK 工程的建立及流水灯 一 实验类型一 实验类型 验证性实验 二 实验器材二 实验器材 1 PC 微机 1 台 2 MDK 开发环境 三 实验目的与任务三 实验目的与任务 实验目的 实验目的 1 熟悉 Cortex M3 处理器开发平台 MDK 2 熟悉基于 STM32 固件库的 MDK 项目的配置 3 理解 STM32 处理器 GPIO 的结构 掌握 GPIO 引脚的配置方法 4 熟悉 GPIO 的配置过程 5 熟悉 MDK 开发平台软件仿真环境及外设仿真方法 实验任务 实验任务 如下图 STM32F103R8T6 处理器 GPIOA 的 GPIO Pin 6 控制 LED1 GPIO Pin 7 控制 LED2 建立一个基于 STM32 固件库的 MDK 项目 实现对 LED 灯的控制 使 LED1 每秒闪烁 1 次 LED2 每秒闪烁 2 次 LED1 3 3V 2K R 2K R PA6 PA7 LED2 四 参考资料四 参考资料 1 嵌入式系统基础及应用 第 7 章 GPIO 部分 2 参考手册 STM32F10 xxx RM0008 CH Rev7V3 pdf 3 数据手册 STM32F103CDE 增强型系列数据手册 2009 年 3 月 pdf 4 固件库 STM32F101xx 和 STM32F103xx 固件函数库 pdf 五 实验基本原理五 实验基本原理 1 STM32每个 GPIO 引脚具有工作模有 浮空输入 带上拉输入 带下拉输入 模拟 输入 开漏输出 推挽输出 复用功能的推挽输出 复用功能的开漏输出等 由上图可知 若驱动 LED1 LED2 需要设置相应的 IO 引脚为开漏输出或推挽输出 2 对于 STM32 GPIO 端口的配置 涉及的寄存器的作用 2个32bits 的配置寄存器 GPIOx CRL GPIOx CRH 用于配置各 IO 引脚的输入输出 方式和速度 各位含义如下 2 2个32bits 的数据寄存器 GPIOx IDR GPIOx ODR 用于读取 IO 引脚的状态和设置 IO 引脚输出电位 1个32bits 的置位 复位寄存器 GPIOx BSRR 用于置位复位某些 IO 引脚的原子操作 1个16bits 的复位寄存 器 GPIOx BRR 用于复位某些引脚的原子操作 1个32bits 的 Lock 寄存器 GPIOx LCKR 3 在 STM32中如何配置片内外设使用的 IO 端口 启用相应的 GPIO 时钟 设置 GPIO 引脚的输入输出方式及传输速度 设置 GPIO 引脚初值 4 STM32固件库对 GPIO 端口定义及相关操作函数 固件库对 STM32处理器的寄存器进行了定义 对外设的操作提供了丰富的函数 以下 对 GPIO 相关的定义如下 1 对 GPIO 端口的定义如下 3 2 常用 GPIO 库函数 GPIO Init A GPIO InitTypeDef 结构体定义于文件 stm32f10 x gpio h typedef struct uint16 tGPIO Pin GPIOSpeed TypeDef GPIO Speed GPIOMode TypeDef GPIO Mode GPIO InitTypeDef B 对 GPIO 引脚的定义如下 C 引脚输入输出方式定义如下 4 D 引脚传输速度定义如下 3 常用 GPIO 库函数 GPIO SetBits 4 常用 GPIO 库函数 GPIO ResetBits 5 该实验所涉及的时钟的操作 APB 外设时钟的设置 使用某个片内外设时 需要打开该外设的时钟 GPIO 连接于 APB2 STM32固件库提供 了函数 RCC APB2PeriphClockCmd 用于打开关闭连接到 APB2上 所有外设的时钟 5 RCC APB2Periph 该参数被门控的 APB2外设时钟 可以取下表的一个或者多个取值的组合作为该参数的 值 六 实验步骤六 实验步骤 1 1 新建基于新建基于 STM32STM32 固件库的工程项目固件库的工程项目 1 下载固件库 STM32F10X 系列单片机固件库下载地址 ector doctype FIRMWARE ClassID 1734 下载文件名称 stm32f10 x stdperiph lib zip 解压固件库得到 6 2 建立工程文件夹和子文件夹 A 建立工程文件夹 STM SY1 在 STM SY1 下面建立两个子文件夹 MDK 和 User MDK 用于存放工程文件 USER 用于存放用户源程序 B COPY 固件库目录下 Libraries 中所有文件夹到工程文件夹 STM SY1 至此 STM SY1 存在如下四个文件夹 C 在 MDK 文件下新建 Obj 和 List 两个文件用来存放编译文件和项目文件 D 将固件库文件夹 STM32F10 x StdPeriph Lib V3 5 0 Project STM32F10 x StdPeriph Template 中如下四个文件复制到项目文件夹 USER 目录 3 在 MDK 环境下新建工程 选择项目文件目录中 MDK 文件夹保存项目 JX1 选择处理器 7 选择不自动增加启动文件 Startup S 4 设置项目组织结构 如图 更改目标名称为 JX1 建立四个组 Group 如图为 Group CMSIS 添加文件 项目文件夹中 CMSIS CM3 CoreSupport 的 core cm3 c 项目文件夹中 CMSIS CM3 DeviceSupport ST STM32F10 x 的 system stm32f10 x c 8 如图为 Group STD PER LIB 添加文件 项目文件夹中 STM32F10 x StdPeriph Driver src 下所有文件 如图为 Group STARTUP 添加文件 所选处理器为中密度处理器 添加项目文件夹中 CMSIS CM3 DeviceSupport ST STM32F10 x startup arm 下 startup stm32f10 x md s 如图为 Group USER 添加文件 项目文件夹中 USER 中添加 stm32f10 x it c 9 配置完成结果 5 设置项目属性 第一步 勾上 Create HEX File 选项 第二步 选择项目文件夹中 MDK LIST 为 list 输出目录 10 选择项目文件夹中 MDK Obj 为 Obj 输出目录 设置 C C 预定义宏 STM32F10X MD USE STDPERIPH DRIVER 设置 C C 包含的头文件 11 6 基本 Main 文件的建立 建立 Main c 文件 保存到项目文件夹中 USER 目录 7 保存整个项目 编译项目 完成 STM32 项目文件的配置 2 建立 SY GPIO C 和 SY GPIO H 文件 保存到 USER 文件夹 并添加到 USER 组 SY GPIO C 实现 GPIO 引脚的初始化 实现对 GPIO 引脚的操作 12 SY GPIO H 对中用到的新的数据类型 常量 宏进行定义 对 SY GPIO C 中实现的函 数进行申明 供其他程序调用 SY GPIO C 的内容如下 SY GPIO H 的内容如下 3 SY GPIO C 已经提供对 LED 的相关 GPIO 端口和引脚初始化及基本操作 为实现实验的 要求 LED1 每秒闪烁 1 次 LED2 每秒闪烁 2 次 Main 文件的需做相应的修改 Main C 的内容为 13 4 程序的仿真 1 实验是采用 Keil 软件仿真 需要设置仿真环境 2 仿真过程 A 通过编译 建立好目标文件 B 点击工具栏里的进入仿真界面 14 C 打开菜单外设栏 GPIOA D 单步执行 执行 SY GPIO Configration 后 观察 GPIOA 的工作方式 是否与预 想得符合 E 利用软件逻辑分析仪分析输出的波形 点击工具栏里的查看仿真波形 15 F 点击 setup