嵌入式第二次课

Posted 2020-09-04

嵌入式软件设计第2次实验报告

 

学号：140201225             姓名：刘曦洋

组别：第1组                实验地点：D19

 

一、实验目的：

1、熟悉KEIL_V5交叉编译链接开发软件的使用。

2、掌握使用ST固件库函数驱动GPIO管脚的方法。

二、实验内容：

1.编写程序，驱动STM32F4开发板的GPIO管脚的LED灯，使其两个LED灯交替闪烁。闪烁频率无要求，能肉眼观察到闪烁即可。

2.编写程序，驱动STM32F4开发板的实体按键，用不同的按键来调节LED灯交替闪烁的频率 (能观察到闪烁频率发生明显变化即可) 。

三、实验过程描述及结果展示：

本部分展示实验的整个过程，包括但不限于：文字性描述（包含自己对实验过程所需要使用的知识点的原理性的描述）、程序流程图、程序代码（含详细注释）、实验结果展示（图片）等。

实验原理1：

STM32F407芯片GPIO管脚与LED连接电路图如下所示：

 

从图中可以看出：

PF9，PF10为低电平时，LED0与LED1亮；

PF9，PF10为高电平时，LED0与LED1灭。

思路分析：要实现两个LED灯交替闪烁，思路如下。

1.先建立两个GPIO变量

2.配置好这两个变量的参数

3.初始化

4.在死循环里先将一个灯灭掉再延迟一会后打开，同时熄灭另外一盏灯，再延迟一会后打开，如此交替往复。

程序代码：

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure1;//定义GPIO结构体变量

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure2;

delay_init(168);//初始化系统时钟168Mhz

 

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF,ENABLE);//使能GPIO时钟

 

GPIO_InitStructure1.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;//初始化GPIOF8管脚

GPIO_InitStructure2.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure1.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出

GPIO_InitStructure1.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出

GPIO_InitStructure1.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//GPIO口的速度

GPIO_InitStructure1.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//配置为下拉电阻

GPIO_InitStructure2.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出

GPIO_InitStructure2.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出

GPIO_InitStructure2.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//GPIO口的速度

GPIO_InitStructure2.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//配置为下拉电阻

GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStructure1);

GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStructure2);

 

while(1){

 

GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_9);

delay_ms(100);

GPIO_ResetBits(GPIOF,GPIO_Pin_9);

GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_10);

delay_ms(100);

GPIO_ResetBits(GPIOF,GPIO_Pin_10);

}

 

 

实验原理2：

STM32F407芯片与键盘的连接电路图如下所示：

 

从图中可以看出，4个实体按键未按下去时，PE2，PE3，PE4会读入高电平。反之，为低电平。

实验分析：

1.要使得每按下一个键，两灯交替闪烁的频率发生改变，也即是对每个按钮进行循环监听，一旦发现某个按键被按下，即将延迟时间修改成此按钮对应的延迟时间。

2.首先初始化两个GPIO变量，用来控制LED灯。

3.再进入死循环，对按键进行监听。

4.利用KEY_Init()函数，对按钮是否被按下做出判断，然后返回对应的按钮编号。

5.修改延迟时间

程序代码：

int temp=100;

int main(void)

{

 

u8 key;

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure1;//定义GPIO结构体变量

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure2;

delay_init(168);//初始化系统时钟168Mhz

 

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF,ENABLE);//使能GPIO时钟

 

GPIO_InitStructure1.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;//初始化GPIOF8管脚

GPIO_InitStructure2.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure1.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出

GPIO_InitStructure1.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出

GPIO_InitStructure1.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//GPIO口的速度

GPIO_InitStructure1.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//配置为下拉电阻

GPIO_InitStructure2.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出

GPIO_InitStructure2.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出

GPIO_InitStructure2.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//GPIO口的速度

GPIO_InitStructure2.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//配置为下拉电阻

GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStructure1);

GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStructure2);

 

while(1){

key=KEY_Scan(0);

KEY_Init();

if(key){

switch(key){

case WKUP_PRES:

temp=100;break;

case KEY2_PRES:

temp=100;break;

case KEY1_PRES:

temp=600;break;

case KEY0_PRES:

temp=1200;break;

}

}else delay_ms(10);

GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_9);

delay_ms(temp);

GPIO_ResetBits(GPIOF,GPIO_Pin_9);

GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_10);

delay_ms(temp);

GPIO_ResetBits(GPIOF,GPIO_Pin_10);

}

 

 

 

 

}

u8 KEY_Scan(u8 mode)

{  

static u8 key_up=1;//按键按松开标志

if(mode)key_up=1;  //支持连按   

if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||KEY2==0||WK_UP==1))

{

delay_ms(10);//去抖动

key_up=0;

if(KEY0==0)return 1;

else if(KEY1==0)return 2;

else if(KEY2==0)return 3;

else if(WK_UP==1)return 4;

}else if(KEY0==1&&KEY1==1&&KEY2==1&&WK_UP==0)key_up=1;     

  return 0;// 无按键按下

}

void KEY_Init(void)

{

 

GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

 

  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA|RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);//使能GPIOA,GPIOE时钟

 

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4; //KEY0 KEY1 KEY2对应引脚

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//普通输入模式

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100M

  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉

  GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOE2,3,4

 

 

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;//WK_UP对应引脚PA0

  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN ;//下拉

  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA0

 

}

 

四、总结及实验心得：

  总的来说此次试验做起来很带劲。第一题稍微简单一些，第二题稍微难一些。

对实验一：在最开始的时候，还没从实验一的框架跳出来，没明白如何控制两个灯。一个结构体变量只能控制一个灯。而我只建立了一个，然后对同一个变量进行了两次赋值，发现每次只有一个灯两，而另外一个灭。后来在老师的帮助下，修改了代码，最后成功了。

对实验二：实验二稍微难一点，关键在于如何对按键进行监听。我的设计是设置一个按键标志key_up。如果对应的按键被按下，即KEY_Scan()函数返回每个按键的编号，进而修改对应的延迟时间。