ARM实训报告.docx

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ARM实训报告

成绩

《ARM嵌入式系统》

课程设计报告

题目：

外部按键中断延迟控制设计

学生姓名：

夜阑寄语

学生学号：

年级：

专业：

班级：

指导教师：

电子工程学院制

2016年12月

目录

一、实训目的：

3

二、实训内容：

3

三、实训要求：

3

四、实训过程：

3

1、STM32外部中断简介：

3

2、电路设计：

5

3、算法设计：

6

4、部分源代码：

8

五、实训结果：

19

六实训小结：

21

一、实训目的：

1.掌握STM32项目开发流程；

2.学会画出算法流程图；

3.掌握外部按键中断延迟、LED控制编程。

二、实训内容：

完成下列任务的项目：

（1）按键KEY0，在中断程序中控制LED0亮、3s后熄灭；

（2）按键KEY1，在中断程序中也控制LED0亮、3s后熄灭；

（3）按键KEY2，在中断程序中控制LED0和LED1同时亮5s，然后熄灭。

三、实训要求：

1、绘出流程算法图；

2、用C语言实现算法；

3、建立工程项目，生成目标文件；

4、将目标文件编程下载到开发板，观察结果是否满足设计要求。

四、实训过程：

1、STM32外部中断简介：

STM32的每个IO都可以作为外部中断的中断输入口，这点也是STM32的强大之处。

STM32F103的中断控制器支持19个外部中断/事件请求。

每个中断设有状态位，每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽设置。

STM32F103的19个外部中断为：

线0~15：

对应外部IO口的输入中断；

线16：

连接到PVD输出；

线17：

连接到RTC闹钟事件；

线18：

连接到USB唤醒事件。

从上面可以看出，STM32供IO口使用的中断线只有16个，但是STM32的IO口却远远不止16个，那么STM32是怎么把16个中断线和IO口一一对应起来的呢？

于是STM32就这样设计，GPIO的管教GPIOx.0~GPIOx.15（x=A,B,C,D,E，F,G）分别对应中断线15~0。

这样每个中断线对应了最多7个IO口，以线0为例：

它对应了GPIOA.0、GPIOB.0、GPIOC.0、GPIOD.0、GPIOE.0、GPIOF.0、GPIOG.0。

而中断线每次只能连接到1个IO口上，这样就需要通过配置来决定对应的中断线配置到哪个GPIO上了。

下面我们看看GPIO跟中断线的映射关系图：

图1GPIO和中断线的映射关系图

2、电路设计：

（1）使用LED0和LED1两个LED，连接图如下图所示：

图2LED原理图

（2）所用到的硬件只有LED（DS0和DS1）。

LED与MCU连接，实现定时控制LED闪烁，其原理图如下所示：

图3LED与STM32连接原理图

3、算法设计：

算法解释：

通过if选择语句实现按键选择功能

按下KEY0时，实现函数

LED0=0;

delay_ms（1500）;

delay_ms（1500）;

按下KEY1时，实现函数

LED0=0;

delay_ms（1500）;

delay_ms（1500）;

按下WK_UP时，实现函数

LED0=0;

LED1=0;

delay_ms（1500）;

delay_ms（1500）;

delay_ms（1500）;

delay_ms（500）;

LED0=1;

LED1=1;

4、部分源代码：

外部中断程序：

#include"exti.h"

#include"led.h"

#include"key.h"

#include"delay.h"

#include"usart.h"

voidEXTIX_Init（void）

{

EXTI_InitTypeDefEXTI_InitStructure;

NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE）;

KEY_Init（）;

GPIO_EXTILineConfig（GPIO_PortSourceGPIOC,GPIO_PinSource5）;

EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line5;

EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling;

EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;

EXTI_Init（&EXTI_InitStructure）;

GPIO_EXTILineConfig（GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource15）;

EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line15;

EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling;

EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;

EXTI_Init（&EXTI_InitStructure）;

GPIO_EXTILineConfig（GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0）;

EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;

EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Rising;

EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;

EXTI_Init（&EXTI_InitStructure）;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI0_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0x02;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0x02;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;

NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI9_5_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0x02;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0x01;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;

NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI15_10_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0x02;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0x00;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;

NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;

}

voidEXTI0_IRQHandler（void）

{

delay_ms（10）;

if（WK_UP==1）

{

LED0=0;

LED1=0;

delay_ms（1500）;

delay_ms（1500）;

delay_ms（1500）;

delay_ms（500）;

LED0=1;

LED1=1;

}

EXTI_ClearITPendingBit（EXTI_Line0）;

}

voidEXTI9_5_IRQHandler（void）

{

delay_ms（10）;

if（KEY0==0）{

LED0=0;

delay_ms（1500）;

delay_ms（1500）;

LED0=1;

}

EXTI_ClearITPendingBit（EXTI_Line5）;

}

voidEXTI15_10_IRQHandler（void）

{

delay_ms（10）;

if（KEY1==0）{

LED0=0;

delay_ms（1500）;

delay_ms（1500）;

LED0=1;

}

EXTI_ClearITPendingBit（EXTI_Line15）;

程序解释：

#include"exti.h"

#include"led.h"

#include"key.h"

#include"delay.h"

#include"usart.h"

引用能使用到的头文件：

"exti.h"外部中断：

"led.h"LED灯：

"key.h"按键：

"delay.h"延迟函数：

"delay.h"串口。

因为WK_UP按键是高电平有效的，而KEY0,KEY1是低电平有效的，所以WK_UP=1时触发中断，KEY=0时触发中断，KEY1=0时触发中断。

当KEY0=0时，LED0亮，3s之后LED0灭，并清除Line9_5上的中断标志位后，使KEY1=0，LED1亮3s之后灭，并清除Line15上的中断标志位，使WK_UP=1，两个灯同时亮5s后同时熄灭，并清除Line0上的中断标志位，清除标志位是为了清除已发生的中断请求，使其不影响后面中断的发生。

中间有个10s的延迟是为了消除抖动。

按键程序：

#include"key.h"

#include"delay.h"

voidKEY_Init（void）

{

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE）;

GPIO_PinRemapConfig（GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE）;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_15;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;

GPIO_Init（GPIOA,&GPIO_InitStructure）;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;

GPIO_Init（GPIOC,&GPIO_InitStructure）;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;

GPIO_Init（GPIOA,&GPIO_InitStructure）;

}

u8KEY_Scan（u8mode）

{

staticu8key_up=1;

if（mode）key_up=1;

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

{

delay_ms（10）;

key_up=0;

if（KEY0==0）returnKEY0_PRES;

elseif（KEY1==0）returnKEY1_PRES;

elseif（WK_UP==1）returnWKUP_PRES;

}elseif（KEY0==1&&KEY1==1&&WK_UP==0）key_up=1;

return0;

}

LED灯程序：

#include"led.h"

voidLED_Init（void）

{

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE）;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init（GPIOA,&GPIO_InitStructure）;

GPIO_SetBits（GPIOA,GPIO_Pin_8）;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2;

GPIO_Init（GPIOD,&GPIO_InitStructure）;

GPIO_SetBits（GPIOD,GPIO_Pin_2）;

}

延迟程序：

#include"delay.h"

#ifSYSTEM_SUPPORT_OS

#include"includes.h"

#endif

staticu8fac_us=0;

staticu16fac_ms=0;

#ifdefOS_CRITICAL_METHOD

#definedelay_osrunningOSRunning

#definedelay_ostickspersecOS_TICKS_PER_SEC

#definedelay_osintnestingOSIntNesting

#endif

voiddelay_osschedlock（void）

{

#ifdefCPU_CFG_CRITICAL_METHOD

OS_ERRerr;

OSSchedLock（&err）;

#else

OSSchedLock（）;

#endif

}

voiddelay_osschedunlock（void）

{

#ifdefCPU_CFG_CRITICAL_METHOD

OS_ERRerr;

OSSchedUnlock（&err）;

#else

OSSchedUnlock（）;

#endif

}

voiddelay_ostimedly（u32ticks）

{

#ifdefCPU_CFG_CRITICAL_METHOD

OS_ERRerr;

OSTimeDly（ticks,OS_OPT_TIME_PERIODIC,&err）;

#else

OSTimeDly（ticks）;

#endif

}

voidSysTick_Handler（void）

{

if（delay_osrunning==1）

{{

OSIntEnter（）;

OSTimeTick（）;

OSIntExit（）;

}

}

#endif

voiddelay_init（）

{

#ifSYSTEM_SUPPORT_OS

u32reload;

#endif

SysTick_CLKSourceConfig（SysTick_CLKSource_HCLK_Div8）;

fac_us=SystemCoreClock/8000000;

#ifSYSTEM_SUPPORT_OS

reload=SystemCoreClock/8000000;

reload*=1000000/delay_ostickspersec;

fac_ms=1000/delay_ostickspersec;

SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;

SysTick->LOAD=reload;

SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

#else

fac_ms=（u16）fac_us*1000;

#endif

}

#ifSYSTEM_SUPPORT_OS

voiddelay_us（u32nus）

{

u32ticks;

u32told,tnow,tcnt=0;

u32reload=SysTick->LOAD;

ticks=nus*fac_us;

tcnt=0;

delay_osschedlock（）;

told=SysTick->VAL;

while

（1）

{

tnow=SysTick->VAL;

if（tnow!

=told）

{

if（tnow

elsetcnt+=reload-tnow+told;

told=tnow;

if（tcnt>=ticks）break;

}

};

delay_osschedunlock（）;

}

voiddelay_ms（u16nms）

{

if（delay_osrunning&&delay_osintnesting==0）

{

if（nms>=fac_ms）

{

delay_ostimedly（nms/fac_ms）

}

nms%=fac_ms;

}

delay_us（（u32）（nms*1000））;

}

#else

voiddelay_us（u32nus）

{

u32temp;

SysTick->LOAD=nus*fac_us;

SysTick->VAL=0x00;

SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

do

{

temp=SysTick->CTRL;

}while（（temp&0x01）&&!

（temp&（1<<16）））;

SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

SysTick->VAL=0X00;

}

voiddelay_ms（u16nms）

{

u32temp;

SysTick->LOAD=（u32）nms*fac_ms;

SysTick->VAL=0x00;

SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

do

{

temp=SysTick->CTRL;

}while（（temp&0x01）&&!

（temp&（1<<16）））;

SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

SysTick->VAL=0X00;

}

#endif

五、实训结果：

六实训小结：

每一次的实验都有不一样的感觉，这次的实验是在外部中断程序上加了一个延迟的效果，虽然是重复着课堂上老师所说的编程、调试、检验三个步骤，但是很明显自己一个人独立完成这项任务就显得很吃力，反应了自己对老师所说的知识不能很好的掌握。

自己在改程序时觉得自己有想法但是不能用代码曲表达出来，发现自己操作所学到的和课堂上所学到的还是有所不同的。

希望自己以后能更加努力，去克服学习中遇到的困难。