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。