嵌入式應(yīng)用實(shí)驗(yàn)講義適用專業(yè)：電子、通訊主講教師： 遼寧大學(xué)教務(wù)處制二零一五年三月課程簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)一MDK編程環(huán)境4實(shí)驗(yàn)二GPIO實(shí)驗(yàn)6實(shí)驗(yàn)三中斷實(shí)驗(yàn)7實(shí)驗(yàn)四定時(shí)器實(shí)驗(yàn)10實(shí)驗(yàn)五UART實(shí)驗(yàn)12實(shí)驗(yàn)六ADC與DMA實(shí)驗(yàn)14實(shí)驗(yàn)七綜合實(shí)驗(yàn)16實(shí)驗(yàn)一一MDK編程環(huán)境一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸韺W(xué)習(xí)MDI編程環(huán)境的使用方法，熟練掌握使用MDK編程環(huán)境建立STM32工程模板、開發(fā)STM32應(yīng)用程序、通過(guò)Jlink編程器調(diào)試程序。概述KeilMDK也稱MDK-ARMRealviewMDKl-MDK、uVision4、uVision5等。目前KeilMDK由三家國(guó)內(nèi)代理商提供技術(shù)支持和相關(guān)服務(wù)。Keil是德國(guó)知名軟件公司Keil（現(xiàn)已并入ARM公司）開發(fā)的微控制器軟件開發(fā)平臺(tái)，是目前ARM內(nèi)核單片機(jī)開發(fā)的主流工具。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些功能組合在一起。KeilMDK為基于Cortex-M、Cortex-R4、ARM7ARM處理器的設(shè)備提供了一個(gè)完整的開發(fā)環(huán)境。其專為微控制器應(yīng)用而設(shè)計(jì)，不僅易學(xué)易用，而且功能強(qiáng)大，能夠滿足大多數(shù)苛刻的嵌入式應(yīng)用。MDK-ARI有四個(gè)可用版本，分別是MDK-Lite、MDK-Basic、MDK-StandardMDK-Professional。所有版本均提供一個(gè)完善的C/C++開發(fā)環(huán)境，其中MDK-Professional還包含大量的中間庫(kù)。2013年10月，正式推出KeilMDKv5，該版本使用uVision5IDE集成開發(fā)環(huán)境，是目前針對(duì)ARM微控制器，尤其是ARMCortex-M內(nèi)核微控制器最佳的一款集成開發(fā)工具。MDK功能特點(diǎn)完美支持Cortex-M、Cortex-R4、ARM7和ARM9系列器件。行業(yè)領(lǐng)先的ARMC/C+編譯工具鏈確定的KeilRTX，小封裝實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（帶源碼）卩Vision5IDE集成開發(fā)環(huán)境，調(diào)試器和仿真環(huán)境TCP/IP網(wǎng)絡(luò)套件提供多種的協(xié)議和各種應(yīng)用提供帶標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)類的USB設(shè)備和USB主機(jī)棧為帶圖形用戶接口的嵌入式系統(tǒng)提供了完善的 GUI庫(kù)支持ULINKVVgfrbrpro可實(shí)時(shí)分析運(yùn)行中的應(yīng)用程序，且能記錄Cortex-M指令的每一次執(zhí)行關(guān)于程序運(yùn)行的完整代碼覆蓋率信息執(zhí)行分析工具和性能分析器可使程序得到最優(yōu)化11大量的項(xiàng)目例程幫助你快速熟悉MDK-AR強(qiáng)大的內(nèi)置特征12符合CMSIS（Cortex微控制器軟件接口標(biāo)準(zhǔn)）MDK-Lite（32KB）版可任意下載使用，不需要序列號(hào)或許可密鑰。 MDK-Lite通過(guò)使用一個(gè)有效的產(chǎn)品序列號(hào)可以轉(zhuǎn)換成其他MDK-AR版本。MDK參考手冊(cè):《神舟王STM32F103ZE用戶手冊(cè)v2.0（2013年8月）》第二、三章《安富萊_STM3防發(fā)板（V3專業(yè)版）_用戶手冊(cè)（V1.4）》第三章《野火零死角玩轉(zhuǎn)STM32-V2――基礎(chǔ)入門篇第二、三、四章《STM32最基礎(chǔ)模板--如何從零開始新建STM32F407工程模板》《原子STM32不完全手冊(cè)-庫(kù)函數(shù)版本_V3.0》第三、四章《STM32神舟開發(fā)板短視頻》《安富萊STM32開發(fā)板視頻教程》《啟航開發(fā)板視頻》第一講《戰(zhàn)艦STM32開發(fā)板基礎(chǔ)視頻教程》二、 實(shí)驗(yàn)用品及設(shè)備STM32F10開發(fā)板，JlinkV8下載器，PC三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟閱讀文檔，了解引導(dǎo)代碼和固件庫(kù)的功能和使用方法。建立STm32工程模板，在工程文件夾下包括以下子文件夾Doc（說(shuō)明文檔）、Libraries（固件庫(kù)、引導(dǎo)代碼）、Listing（List文件）、Output（輸出文件）、Project（工程文件）、User（用戶文件），在MDK中設(shè)置相應(yīng)的路徑。了解編譯器中宏定義的含義。在STm32工程中建立以下代碼組：STARTUFP引導(dǎo)代碼組）、CMSIS（內(nèi)核代碼組）、FWLB（固件庫(kù)組）、USER（用戶代碼組）、DOC（說(shuō)明文檔組），將相應(yīng)的代碼文件添加到對(duì)應(yīng)的組中。應(yīng)用固件庫(kù)例程，嘗試MDK編譯、模擬、仿真、調(diào)試等工作方法。將程序下載到STM32開發(fā)板，觀察運(yùn)行現(xiàn)象。四、 實(shí)驗(yàn)思考題1.從STM32固件庫(kù)的實(shí)現(xiàn)原理上思考庫(kù)到底是什么？為什么要用庫(kù)？用庫(kù)與直接配置寄存器的區(qū)別是什么？實(shí)驗(yàn)二 GPIO實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸?/p>

進(jìn)一步了解STM32勺開發(fā)環(huán)境，掌握STM32固件庫(kù)的使用方法。熟悉stm32內(nèi)部結(jié)構(gòu)，掌握GPIO引腳的工作原理。參考手冊(cè)：《神舟王STM32F103ZE用戶手冊(cè)v2.0（2013年8月）》第四章《STM32神舟IV號(hào)用戶手冊(cè)20140905版》5.10《野火零死角玩轉(zhuǎn)STM32-V2――基礎(chǔ)入門篇第五、六、七章《原子STM3環(huán)完全手冊(cè)-庫(kù)函數(shù)版本_V3.0》第六、七章《啟航開發(fā)板視頻》第3講《戰(zhàn)艦STM3盯發(fā)板基礎(chǔ)視頻教程》實(shí)驗(yàn)一、二、三二、 實(shí)驗(yàn)用品及設(shè)備STM32F10開發(fā)板，』inkV8下載器，PC三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟根據(jù)圖1電路，設(shè)計(jì)流水燈程序，將4個(gè)LED一次點(diǎn)亮；根據(jù)圖2電路，設(shè)計(jì)蜂鳴器程序，使蜂鳴器按不同頻率鳴響；根據(jù)圖3電路，設(shè)計(jì)鍵盤程序，通過(guò)按鍵控制LED和蜂鳴器工作;LEDLED1PF747ELED2■PF8R11LED3■LEDLED1PF747ELED2■PF8R11LED3■PF9R.9LED4■PF1O四、實(shí)驗(yàn)思考題Stm32的引腳重映射功能是什么？如何起作用？怎樣進(jìn)行編程設(shè)計(jì)？如何使用編碼（4*4）按鍵；如何處理多按鍵同時(shí)觸發(fā)的情況；如何處理按鍵按下時(shí)由機(jī)械原因產(chǎn)生的電平抖動(dòng)現(xiàn)象；如何處理按鍵長(zhǎng)按狀態(tài)；如果由于按鍵損壞造成按鍵長(zhǎng)按，贏如何避免系統(tǒng)死機(jī);如何應(yīng)用發(fā)光LED產(chǎn)生呼吸燈效果；實(shí)驗(yàn)三中斷實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸磉M(jìn)一步了解STM32勺開發(fā)環(huán)境，掌握STM32固件庫(kù)的使用方法。熟悉stm32內(nèi)部結(jié)構(gòu)，掌握STm3沖斷系統(tǒng)的工作原理和編程方法。參考手冊(cè)：《神舟王STM32F103ZE用戶手冊(cè)v2.0（2013年8月）》第四章《STM32神舟IV號(hào)用戶手冊(cè)20140905版》5.10《野火零死角玩轉(zhuǎn)STM32-V2――基礎(chǔ)入門篇第八章《原子STM3環(huán)完全手冊(cè)-庫(kù)函數(shù)版本_V3.0》第六、七章《啟航開發(fā)板視頻》第3講《戰(zhàn)艦STM3盯發(fā)板基礎(chǔ)視頻教程》實(shí)驗(yàn)一、二、三二、 實(shí)驗(yàn)用品及設(shè)備STM32F10開發(fā)板，』inkV8下載器，PC三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟根據(jù)實(shí)驗(yàn)二按鍵電路設(shè)計(jì)程序，使用中斷方式米集按鍵輸入;通過(guò)按鍵控制LED燈的亮滅和蜂鳴器的鳴響；四、實(shí)驗(yàn)思考題為什么要使用中斷方式控制按鍵，有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)四定時(shí)器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸硎炀氄莆誗TM32勺開發(fā)環(huán)境和STM32固件庫(kù)的使用方法。熟悉stm32內(nèi)部結(jié)構(gòu)，掌握STm32SysTick、RTC和定時(shí)器的工作原理和編程方法。①區(qū)別于SysTick一般只用于系統(tǒng)時(shí)鐘的計(jì)時(shí)， STM32的定時(shí)器外設(shè)功能強(qiáng)大得超出想像， 《STM32參考手冊(cè)》中僅對(duì)定時(shí)器的介紹就已經(jīng)占了 100多頁(yè)。STM32一共有8個(gè)都為16位的定時(shí)器。其中TIM6、TIM7是基本定時(shí)器；TIM2、TIM3、TIM4、TIM5是通用定時(shí)器；TIM1和TIM8是高級(jí)定時(shí)器。這些定時(shí)器使STM32具有定時(shí)、信號(hào)的頻率測(cè)量、信號(hào)的 PWM測(cè)量、PWM俞出、三相6步電機(jī)控制及編碼器接口等功能，都是專門為工控領(lǐng)域量身定做的。②RTC和BKP的關(guān)系。參考手冊(cè)：《神舟王STM32F103ZE用戶手冊(cè)v2.0（2013年8月）》第四章《STM32神舟IV號(hào)用戶手冊(cè)20140905版》5.10《野火零死角玩轉(zhuǎn)STM32-V2――基礎(chǔ)入門篇第八章《原子STM3環(huán)完全手冊(cè)-庫(kù)函數(shù)版本_V3.0》第六、七章《啟航開發(fā)板視頻》第3講《戰(zhàn)艦STM3盯發(fā)板基礎(chǔ)視頻教程》實(shí)驗(yàn)一、二、三二、實(shí)驗(yàn)用品及設(shè)備STM32F10開發(fā)板，』inkV8下載器，PC三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟Systick時(shí)鐘：使用中斷和查詢兩種方式應(yīng)用Systick定時(shí)，使LED燈以1HZ頻率閃爍,亮與滅的時(shí)間比為一比三；RTC時(shí)鐘：設(shè)置系統(tǒng)時(shí)間，每次系統(tǒng)復(fù)位通過(guò)串口或 LCD顯示一次系統(tǒng)時(shí)間；定時(shí)器：完成定時(shí)、PWM輸出、頻率測(cè)量等基本功能。四、實(shí)驗(yàn)思考題RTC和BKP的關(guān)系。STM32定時(shí)器共有多少種功能?；径〞r(shí)器、通用定時(shí)器和高級(jí)定時(shí)器有什么區(qū)別實(shí)驗(yàn)五UAR■實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸硎炀氄莆誗TM32的開發(fā)環(huán)境和STM32固件庫(kù)的使用方法。熟悉stm32內(nèi)部結(jié)構(gòu)，掌握STm32UART勺工作原理和編程方法。參考手冊(cè):《神舟王STM32F103ZE用戶手冊(cè)v2.0（2013年8月）》第四章《STM32神舟IV號(hào)用戶手冊(cè)20140905版》5.10《野火零死角玩轉(zhuǎn)STM32-V2――基礎(chǔ)入門篇第八章《原子STM3環(huán)完全手冊(cè)-庫(kù)函數(shù)版本_V3.0》第六、七章《啟航開發(fā)板視頻》第3講《戰(zhàn)艦STM3盯發(fā)板基礎(chǔ)視頻教程》實(shí)驗(yàn)一、二、三二、實(shí)驗(yàn)用品及設(shè)備STM32F10開發(fā)板，』inkV8下載器，PC三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟使用查詢方式編寫USAR發(fā)送、接收程序。使用中斷方式編寫USAR發(fā)送、接收程序。使用DMAJ式編寫USAR發(fā)送、接收程序。編寫多機(jī)通訊程序。a） 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊協(xié)議