嵌入式系统原理实验三跑马灯.doc

实验三 跑马灯实验实验目的：通过一个经典的跑马灯程序，了解 STM32F1 的 IO 口作为输出使用的方法。通过代码控制 ALIENTEK 战舰 STM32 开发板上的两个 LED： DS0 和DS1 交替闪烁，实现类似跑马灯的效果内容要点：1. 硬件设计本章用到的硬件只有 LED（ DS0 和 DS1）。其电路在 ALIENTEK 战舰 STM32F103 开发板上默认是已经连接好了的。 DS0 接 PB5， DS1 接 PE5。所以在硬件上不需要动任何东西。 其连接原理图如图：2. 软件设计跑马灯实验我们主要用到的固件库文件是：stm32f10x_gpio.c /stm32f10x_gpio.hstm32f10x_rcc.c/stm32f10x_rcc.hmisc.c/ misc.hstm32f10x_usart /stm32f10x_usart.h其中 stm32f10x_rcc.h 头文件在每个实验中都要引入，因为系统时钟配置函数以及相关的外设时钟使能函数都在这个其源文件 stm32f10x_rcc.c 中。 stm32f10x_usart.h 和 misc.h 头文件在我们SYSTEM 文件夹中都需要使用到，所以每个实验都会引用。首先，找到之前新建的 Template 工程， 在该文件夹下面新建一个 HARDWARE 的文件夹，用来存储以后与硬件相关的代码， 然后在 HARDWARE 文件夹下新建一个 LED 文件夹，用来存放与 LED 相关的代码。新建led.h和led.c文件，一个外设对应一个.h和.c文件。在 Manage Components 管理里面新建一个HARDWARE 的组，并把 led.c 加入到这个组里面，将 led.h 头文件的路径加入到工程里面一般的头文件有固定的格式，多个地方调用头文件会重复引用，为了避免头文件内容重复引用，一般通过预编译的方式来写头文件。一般的格式如下：#ifndef _LED_H#define _LED_H#endif第一次调用时会将#define下面这一节全部定义，重复调用时，下面的东西就不会被引用。头文件里一般用来写函数声明或者宏定义，在源文件中再去定义具体的函数。#ifndef _LED_H#define _LED_Hvoid LED_Init(void);#endifled.h然后我们打开 USER 文件夹下的 LED.uvprojx 工程(如果是使用的上面新建的工程模板，那么就是 Template. uvprojx，大家可以将其重命名为 LED. uvprojx)，按新建按钮新建一个文件，然后保存在 HARDWARE-LED 文件夹下面，保存为 led.c。在该文件中输入如下代码：#include led.h#include stm32f10x.h/引用顶层头文件，否则RCC_APB2PeriphClockCmd（）函数不可见/初始化 PB5 和 PE5 为输出口.并使能这两个口的时钟/LED IO 初始化注释内容void LED_Init(void)GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure结构体变量;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE); /使能 PB,PE 端口时钟GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; /LED0-PB.5 推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; /推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure这个参数需要指针类型，所以我们用结构体变量的地址作为它的参数);GPIOB的设置GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);/输出PB5为高电平GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; /LED0-PB.5 推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; /推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);GPIOE的设置GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5); /PE5 输出高该代码里面就包含了一个函数 void LED_Init(void)，该函数的功能就是用来实现配置 PB5和 PE5 为推挽输出。这里需要注意的是： 在配置 STM32 外设的时候，任何时候都要先使能该外设的时钟。 GPIO 是挂载在 APB2 总线上的外设， 在固件库中对挂载在 APB2 总线上的外设时钟使能是通过函数 RCC_APB2PeriphClockCmd()来实现的。代码如下：RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);这两行代码的作用是使能 APB2 总线上的 GPIOB 和 GPIOE 的时钟。或者可以写成RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB| RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);在配置完时钟之后， LED_Init 配置了 GPIOB.5 和 GPIOE.5 的模式为推挽输出，并且默认输出 1。这样就完成了对这两个 IO 口的初始化。 函数代码是：GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; /LED0-GPIOB.5 端口配置GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; /推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /IO 口速度为 50MHzGPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /初始化 GPIOB.5GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); /GPIOB.5 输出高GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; /LED1-GPIOE.5 推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; /推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /IO 口速度为 50MHzGPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); /初始化 GPIOE.5GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5); /GPIOE.5 输出高在GPIOE.5 的初始化的时候就不需要再重复最后一行代码：GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);的作用是在初始化中将 GPIOE.5 输出设置为高。保存 led.c 代码，这样LED_Init()函数就编写完成了。接下来，开始写main.c文件首先，我们要用到GPIO相关的函数来操作I/O口，所以要先包含顶层的头文件#include stm32f10x.h其次要将led.h文件包含进来 #include led.h之后就可以在main函数中调用LED_Init( )函数了。#include stm32f10x.h#include led.hint main(void)LED_Init( ); /初始化与 LED 连接的硬件接口while(1) 接下来就可以设置I/O口的电平了。首先while(1) GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);设置I/O口为高电平GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);设置I/O口为低电平如果不延时的话，我们是看不到效果的，所以我们调用一个延时delay_init();在调用之前要引用头文件#include delay.h#include stm32f10x.h#include led.h#include delay.hint main(void) delay_init(); LED_Init( );while(1) GPIO_SetBits(GPI