嵌入式系统实验报告

实验报告课程名称：嵌入式系统学院：信息工程专业：电子信息工程班级：学生姓名：学号：指导教师：开课时间：学年第一学期1实验名称：IO接口（跑马灯）实验时间：11.16实验成绩：一、实验目的1.掌握STM32F4基本IO口的使用。2.使用STM32F4IO口的推挽输出功能，利用GPIO_Set函数来设置完成对IO口的配置。3.控制STM32F4的IO口输出，实现控制ALIENTEK探索者STM32F4开发板上的两个LED实现一个类似跑马灯的效果。二、实验原理本次实验的关键在于如何控制STM32F4的IO口输出。IO主要由：MODER、OTYPER、OSPEEDR、PUPDR、ODR、IDR、AFRH和AFRL等8个寄存器的控制，并且本次实验主要用到IO口的推挽输出功能，利用GPIO_Set函数来设置，即可完成对IO口的配置。所以可以通过了开发板上的两个LED灯来实现一个类似跑马灯的效果。三、实验资源实验器材:探索者STM32F4开发板硬件资源:1.DS0(连接在PF9)2.DS1(连接在PF10)四、实验内容及步骤1.硬件设计2.软件设计（1）新建TEST工程，在该工程文件夹下面新建一个HARDWARE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。（2）打开USER文件夹下的test.uvproj工程，新建一个文件，然后保存在LED文件夹下面，保存为led.c，在led.c中输入相应的代码。2（3）采用GPIO_Set函数实现IO配置。LED_Init调用GPIO_Set函数完成对PF9和PF10ALIENTEK探索者STM32F407开发板教程119STM32F4开发指南(寄存器版)的模式配置，控制LED0和LED1输出1（LED灭），使两个LED的初始化。（4）新建一个led.h文件，保存在LED文件夹下，在led.h中输入相应的代码。3.下载验证使用flymcu下载（也可以通过JLINK等仿真器下载），如图1.2所示：图1.2运行结果如图1.3所示：3图1.3五、实验源程序相关代码如下所示：(1)led.c文件#includeled.hvoidLED_Init(void){RCC-AHB1ENR|=15;//GPIO_Set(GPIOF,PIN9|PIN10,GPIO_MODE_OUT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_100M,GPIO_PUPD_PU);//PF9,PF10设置LED0=1;//LED0关闭LED1=1;//LED1关闭}(2)led.h文件#ifndef__LED_H#define__LED_H#includesys.h//LED端口定义#defineLED0PFout(9)//DS0#defineLED1PFout(10)//DS1voidLED_Init(void);//初始化#endif(3)main函数#includesys.h#includedelay.h#includeled.h4intmain(void){Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);//设置时钟,168Mhzdelay_init(168);//初始化延时函数LED_Init();//初始化LED时钟while(1){LED0=0;//DS0亮LED1=1;//DS1灭delay_ms(500);LED0=1;//DS0灭LED1=0;//DS1亮delay_ms(500);}}六、实验总结本次实验过程中，由于第一次实验，对实验器件，还有实验过程都不大了解，使得做实验过程中遇到很大的问题。也花费了不少时间，不过在慢慢的摸索中，以及老师的指导和同学的帮助下，最终也了解了探索者STM32F4开发板的外部结构，以及各个引脚的作用，还有各个串口和并口的具体使用，还观察了跑马灯的运行状态，以及它的运行程序。七、预习思考题八、注意事项（1）新建文件夹时，区分不同的文件夹之间的关系。（2）编写代码时，注意格式和符号，在英文环境下输入。1实验名称：触摸屏实验时间：11.23实验成绩：一、实验目的1.掌握触摸屏的工作原理。2.通过外接带触摸屏的LCD模块，来实现触摸屏控制。3.通过对电阻触摸和电容触摸的学习，实现触摸屏驱动，最终实现一个手写板的功能。二、实验原理电阻式触摸屏原理：当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，控制器检测到这个接通点并计算出X、Y轴的位置。特点：精度高、价格便宜、抗干扰能力强、稳定性好；易被划伤、透光性差、不支持多点触摸。电容式触摸屏原理：利用人体的电流感应进行工作。当手指触摸金属层时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成一个耦合电容。对于高频电流来说电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分别从触摸屏的4个角的电极流出，并且流经4个电极的电流与手指到4角的距离成正比。控制器通过对电流比例的计算，得到触摸点的位置。特点：手感好、无需校正、透光性好、支持多点触摸；成本高、精度不高、抗干扰力差。三、实验资源实验器材:探索者STM32F4开发板硬件资源:1、DS0(连接在PF9)2、串口1(波特率:115200,PA9/PA10连接在板载USB转串口芯片CH340上面)3、ALIENTEK2.8/3.5/4.3/7寸TFTLCD模块(通过FSMC驱动,FSMC_NE4接LCD片选/A6接RS)4、按键KEY0(PE4)四、实验内容及步骤1.硬件设计2图2.1触摸屏与STM32F4连接原理图2.软件设计（1）打开上一章的工程，由于本次实验不要用到USMART和CAN相关代码，所以，先去掉USMART相关代码和can.c（此时HARDWARE组剩下：led.c、ILI93xx.c和key.c）。不过，本次实验要用到24C02，所以要添加myiic.c和24cxx.c到HARDWARE组下。（2）然后，在HARDWARE文件夹下新建一个TOUCH文件夹。然后新建一个touch.c、touch.h、ctiic.c等十个文件，并保存在TOUCH文件夹下，并将这个文件夹加入头文件包含路径。其中，touch.c和touch.h是电阻触摸屏部分的代码，顺带兼电容触摸屏的管理控制，其他则是电容触摸屏部分的代码。3.下载验证使用flymcu下载（也可以通过JLINK等仿真器下载），如图2.2所示：图2.2运行结果如图2.3所示：3图2.3五、实验源程序(1)main函数intmain(void){Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);//设置时钟,168Mhzdelay_init(168);//延时初始化uart_init(84,115200);//初始化串口波特率为115200LED_Init();//初始化LEDLCD_Init();//LCD初始化KEY_Init();//按键初始化tp_dev.init();//触摸屏初始化POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色LCD_ShowString(30,50,200,16,16,ExplorerSTM32F4);LCD_ShowString(30,70,200,16,16,TOUCHTEST);LCD_ShowString(30,90,200,16,16,ATOM@ALIENTEK);LCD_ShowString(30,110,200,16,16,2014/5/7);if(tp_dev.touchtype!=0XFF)LCD_ShowString(30,130,200,16,16,PressKEY0to4Adjust);delay_ms(1500);Load_Drow_Dialog();if(tp_dev.touchtype&0X80)ctp_test();//电容屏测试elsertp_test();//电阻屏测试}(2)//电阻触摸屏测试函数voidrtp_test(void){u8key;u8i=0;while(1){key=KEY_Scan(0);tp_dev.scan(0);if(tp_dev.sta&TP_PRES_DOWN)//触摸屏被按下{if(tp_dev.x[0]lcddev.width&&tp_dev.y[0]lcddev.height){if(tp_dev.x[0](lcddev.width-24)&&tp_dev.y[0]16)Load_Drow_Dialog();elseTP_Draw_Big_Point(tp_dev.x[0],tp_dev.y[0],RED);//画图}}elsedelay_ms(10);//没有按键按下的时候if(key==KEY0_PRES)//KEY0按下,则执行校准程序{LCD_Clear(WHITE);//清屏TP_Adjust();//屏幕校准TP_Save_Adjdata();Load_Drow_Dialog();}i++;if(i%20==0)LED0=!LED0;}}(3)//电容触摸屏测试函数voidctp_test(void){u8t=0;u8i=0;u16lastpos[5][2];//最后一次的数据while(1){tp_dev.scan(0);for(t=0;t5;t++)5{if((tp_dev.sta)&(1t)){if(tp_dev.x[t]lcddev.width&&tp_dev.y[t]lcddev.height){if(lastpos[t][0]==0XFFFF){lastpos[t][0]=tp_dev.x[t];lastpos[t][1]=tp_dev.y[t];}lcd_draw_bline(lastpos[t][0],lastpos[t][1],tp_dev.x[t],tp_dev.y[t],2,POINT_COLOR_TBL[t]);//画线lastpos[t][0]=tp_dev.x[t];lastpos[t][1]=tp_dev.y[t];if(tp_dev.x[t](lcddev.width-24)&&tp_dev.y[t]20){Load_Drow_Dialog();//清除}}}elselastpos[t][0]=0XFFFF;}delay_ms(5);i++;if(i%20==0)LED0=!LED0;}}六、实验总结基本达到实验的要求，了解触摸屏基本概念与原理，以及通过编程实现对触摸屏的控制，以及知道如何验证实验结果是否属于预期目标，并了解实验原理，为今后嵌入式的学习打下一定的学习基础。七、预习思考题八、注意事项（1）新建文件夹时，区分不同的文件夹之间的关系。（2）编写代码时，注意格式和符号，在英文环境下输入。1实验名称：串口通信实验时间：11.30实验成绩：一、实验目的1.了解STM32F4串口。2.掌握如何使用STM32F4的串口来发送和接收数据。3.学会如何初始化串口。4.掌握串口编程与调试方法。二、实验原理串行通信需要将传输的数据分解成二进制位，然后采用一条信号线将多个二进制数据位按一定的时间和顺序，逐位由信息发送端传到信息的接收端。根据数据的传输方向和发送接收是否能同时进行，数据传输的工作方式分为单工方式，半双工方式和全双工方式。单工通信是指信息只能单方向传输的工作方式，发送端和接收端的方向是固定的。半双工通信方式可以实现双向的通信，不能在两个方向上同时进行工作，但可以轮流交替地进行通信，即通信信道的任意端，既可以是发送端也可以是接收端。全双工通信方式是指在通信的任意时刻，允许数据同时在两个方向上传输，即通信双方可以同时发送和接收数据。三、实验资源实验器材:探索者STM32F4开发板硬件资源:a.DS0(连接在PF9)b.串口1(波特率:115200,PA9/PA10连接在板载USB转串口芯片CH340上面)2四、实验内容及步骤1.硬件设计所需硬件资源：1）指示灯DS02）串口1图3.1硬件连接图示意图2.软件设计（1）打开上一章的TSET工程，因为本章我们用不到按键和蜂鸣