嵌入式试验报告

1、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 （按键和 LED）实验一、实验要求1 、掌握基于 STM32F103微控制器的嵌入式系统、仿真器和开发用 PC机之间的连 接方法，能够搭建基于 STM32F103微控制器的嵌入式系统交叉开发环境。2 、熟悉常用的嵌入式开发工具 KEIL MDK或 IAR EWARM的操作环境和基本功能 （包 括编辑、编译、链接、调试和下载等） ，学会创建、配置和管理 STM32工程，掌握 嵌入式程序的基本调试方法，学会使用逻辑分析仪窗口和外设窗口等信息窗口调 试嵌入式程序。3 、理解 LED 和按键的构件原理，学会设计

2、它们与微控制器间的接口电路4 、掌握 STM32F103微控制器 GPIO的工作原理，熟悉 STM32的 GPIO库函数5 、学会使用 STM32的 GPIO库函数在 KEIL MDK或 IAR EWARM下开发基于 LED 和 按键的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库函数和延时循 环设计基于无限循环架构的嵌入式应用程序，使开发板上的红色LED 以一定周期闪烁。采用软件仿

3、真的方式调试程序，通过“ Logic Analyzer ”，观察程序模拟运行 时连接红色 LED的引脚 PA8上的输出波形。采用硬件下载的方式调试程序，观察程序下载硬件运行时红色 LED 的闪烁情 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 无限循环架构的嵌入式应用程序，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。采用软件仿真的方式调试程序，通过“ Logic Analyzer ”和“ Peripherals GPIOC”，观察程序模拟运

4、行时连接红色 LED的引脚 PA8 和连接按键 KEY0的 PC5 上的输出波形。采用硬件下载的方式调试程序，观察程序下载硬件运行时按键KEY0按下和释放时红色 LED的点亮和熄灭情况。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）的接 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的 PA8 引脚的输出信号波形图描述软件仿真的运行结果2 ）下载硬件运行用文字或图片描述程序在 STM32F103微控制器上的运行结果STM32F103微控制器

5、上的运行结果为 :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的 PA8和连接按键 KEY0的 PC5的引脚信号波形图描述软件仿真的运行结果2 ）下载硬件运行用文字或图片描述程序在 STM32F103微控制器上的运行结果按下按钮 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和 WK_UP的 STM32引脚 PA13、 PA15和 PA0的复用功能：1 ） PA13、PA15：由于 PA13和 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

6、源，然后拔下开发板上连接的仿真器接口，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和外部中断 EXTI实验时，先拔下开发板上 PA0与 DS18B20的跳线。实验二 定时器实验、实验目的1 、掌握 STM32的 TIMER工作原理，熟悉 STM32的 TIMER库函数2 、学会使用 STM32库函数在 KEIL MDK或 IAR EWARM下开发基于 TIMER的嵌入式 应用程序3 、掌握嵌入式系统中延时的实现方法和主要应用4 、学会在嵌入式开发工具( KEIL MDK或 IAR EWARM)中使用单步全速

7、运行、 设置断点和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：ALIENTEK STM32F103嵌入式开发板2 、软件：KEIL MDK或 IAR EWARM三、实验内容1 、流水灯实验二：采用软件仿真的方式调试程序，当程序模拟运行时，通过设置断点、使用“Logic Analyzer ”等方法观察连接红色 LED的引脚 PA8 上的输出波形，并使用 “Debug Viewer ” 监 测 用 来 记 录 红 色 LED 闪 烁 次 数 的 32 位 无 符 号 变 量 CountOfToggle 的变化情况。采用硬件下载的方式调试程序，观察程序下载硬件运行时红色 LED 的

8、闪烁情 况。2 、 PWM输出实验：在KEIL MDK或IAR EWARM中 建立 STM32工程，使用 GPIO和 TIMER库函数，设计基于无限循环架构的嵌入式应用程序，实现以下功能：使用PWM输出达到部分点亮红色 LED的效果即在连接红色 LED引脚 PA8（TIM1 的通道 1）上输出频 率为 20kHz、占空比（即正脉冲时间与信号周期的比值）为94%的矩形脉冲信号，如下图所示。采用软件仿真的方式调试程序，当程序模拟运行时，使用“ Logic Analyzer ” 观察连接红色 LED的引脚 PA8 上的输出波形。采用硬件下载的方式调试程序，观察程序下载硬件运行时红色 LED 的亮度情

9、 况，注意与实验一中完全点亮的红色 LED的亮度比较。四、硬件设计1 、发光二极管（ LED）与嵌入式微控制器（ STM32F103）的接口电路五、软件设计1 、流水灯实验二：2 、 PWM输出实验：六、实验结果1 、流水灯实验二：1 ）软件模拟仿真用连接红色 LED的 PA8 引脚的输出信号波形图描述软件仿真的运行结果 截图描述变量窗口和调试窗口中记录 LED闪烁次数的变量 CountOfToggle 的变 化情况2 ）下载硬件运行用文字或图片描述程序在 STM32F103微控制器上的运行结果STM32F103微控制器上的运行结果为 :LED 点亮之后熄灭并且循环点亮2 、 PWM输出实验：1 ）软件模拟仿真用连接红色 LED的 PA8 引脚的输出信号波形图描述软件仿真的运行结果2 ）下载硬件运行用文字或图片描述程序在 STM3