实验指导书1 GPIO输入输出控制实验
《嵌入式系统原理与应用》实验报告01-GPIO输出控制实验
硬件：PC机；
软件：PC机操作系统windows XP，ADS1.2集成开发环境，Proteus软件。
3、实验内容与步骤
实验内容：
LPC2138外接3个按键，4个LED灯，实现不同流水灯的效果。
4、实验结果与数据处理
1.实验连接图
图1 实验原理图
2.程序代码
#include "config.h"
图3.3：模式3下蓝灯亮起
图3.4：模式3下绿灯亮起
5、分析与讨论
在这一次实验中，我学会了通过教程下载并安装了ADS和Proteus软件，同时根据录播，一步一步地熟悉两个软件的时候，同时也完成了利用仿真实验模拟了GPIO输出控制。初步掌握并理解了Proteus仿真软件的使用，对ARM7有了进一步的了解，为之后的学习打下了基础。
}
void LED_3(void)
{
IO0SET = 0x0001;
delay(1000);
IO0CLR = 0x0001;
IO0SET = 0x0040;
delay(1000);
IO0CLR = 0x0040;
IO0SET = 0x0008;
delay(1000);
IO0CLR = 0x0008;
delay(1000);
IO0CLR = 0x0008;
IO0SET = 0x0040;
delay(1000);
IO0CLR = 0x0040;
IO0SET = 0x0200;
delay(1000);
IO0CLR = 0x0200;
}
void LED_2(void)
{
IO0SET = 0x0200;
GPIO输入、输出控制实验代码
1．2.10_GPIO OUT1
2．2.11_GPIO OUT2
3．2.12_GPIO INPUT
4．输入输出综合实验（查询方式，1S由软件延时控制）：
要求：每按一次KEY1键，同时要求LED1~LED8循环点亮。
1)初始状态或按下KEY1键(松开后保持)，只点亮一只LED灯，每隔1秒右循环显示，移到LED8后回到LED1。
*名称：DelayNS()
*功能：长软件延时
*入口参数：dly延时参数，值越大，延时越久
*出口参数：无
****************************************************************************/
void DelayNS(uint32 dly)
#define LED2 1<<17// P2.17
#define LED31<<18// P2.18
#define LED41<<19// P2.19
#define LED51<<20 // P2.20
#define LED61<<21// P2.21
#define LED71<<22// P2.22
{ uint32 i;
for(; dly>0; dly--)
{
for(i=0; i<5000; i++);
}
}
void readKey()
{
while((IOPIN&KEY)==0)
{
while((IOPIN&KEY)==0);
实验1GPIO控制实验
实验1 GPIO控制实验1.1 实验目的¾了解S3C2440的GPIO的分组和特点¾了解S3C2440的GPIO的工作模式和寄存器配置方法¾了解S3C2440的GPIO硬件连接原理¾掌握S3C2440的GPIO的使用方法1.2 实验内容¾使用C语言配置GPIO口的相应寄存器¾编写C语言程序，通过GPIO有规律的输出高低电平来控制一组LED的亮灭1.3 实验设备¾PC机¾TE2440开发板（配套5V，2A直流电源）¾ULINK2仿真器（配套USB线）¾交叉串口线1.4 实验原理1 GPIO介绍GPIO（General-Purpose IO ports），通用的IO端口。
一般的微处理器芯片都提供通用的可编程IO端口，用户可以通过配置寄存器将其配置成输入、输出或者其他特殊功能模式。
通用IO端口一般都可以实现按位操作，即用户可以针对IO端口的每一位（以下简称IO位）进行操作。
S3C2440有130个多功能复用的IO端口，分为端口A~J，共9组，如下所示。
z端口A（GPA），23位输出口z端口B（GPB），11位输入/输出口z端口C（GPC），16位输入/输出口z端口D（GPD），16位输入/输出口z端口E（GPE），16位输入/输出口z端口F（GPF），8位输入/输出口z端口G（GPG），16位输入/输出口z端口H（GPH），11位输入/输出口z端口J（GPJ），13位输入/输出口其中，GPA只能用作输出口或者其他特殊功能，GPB-GPJ可以用作输入、输出或者其他特殊功能。
所有IO端口都有相应的配置寄存器，包括端口控制寄存器、端口数据寄存器和端口上拉寄存器，在程序运行之前必须对每个用到的IO端口进行配置。
¾端口控制寄存器S3C2440的端口控制寄存器分别为GPACON-GPJCON。
解读：GPACON寄存器中的每一位对应GPA端口的每一个IO位（对应一个引脚），当某位被设为0时，相应引脚为输出引脚，此时可以向GPA 端口写入数据来让对应的引脚输出高低电平。
实验01-STM32F103-GPIO输入输出实验
最大输出速度为 10MHz
10
最大输出速度为 2MHz
11
最大输出速度为 50MHz
六、实验现象
把程序下载到神州Ⅱ号 STM32 开发板后，可以根据实验设计看到四个 LED（LD1-4） 单独或者轮流闪亮，实现流水灯的效果。
七、实验报告书写要求
说明：实验报告均按以下格式书写
1) 绘制程序流程图。 2) 写出程序清单。 3) 给出实验中用到的数据和实验结果。 4) 通过实验，分析你的收获、不足、问题。
三、实验电路原理图及其说明
在神州Ⅱ号 STM32 开发板中，一共有 5 个 LED 指示灯，其中一个是电源指示灯 LD5，其他的 4 个 LED （LD1、LD2、LD3 和 LD4）由 GPIO-PD 控制，4 个 LED 分别串了 470K Ω的电阻，起限流作用防止电流过大损坏 LED 和 GPIO 口。电路原理图如图 1 所示。
口可以自由编程，单 IO 口寄存器必须要按 32 位字被访问。STM32 的很多 IO 口都是 5V
兼容的，这些 IO 口在与 5V 电平的外设连接的时候很有优势。
STM32 的每个 IO 端口都有 7 个寄存器来控制：配置模式的 2 个 32 位的端口配置寄
存器 CRL 和 CRH、2 个 32 位的数据寄存器 IDR 和 ODR、1 个 32 位的置位/复位寄存器 BSRR、
五、实验原理
流水灯的关键实际上就是如何控制 STM32 处理器的 GPIO 接口，作为 IO 口，输出指 定的电平信号。
STM32 的 IO 口可以由软件配置成 8 种模式：模拟输入、输入悬空、输入下拉、输入
2
山东科技大学《微控制器原理》实验指导书
STM32F103-GPIO 基本输入输出实验
gpio实验报告
gpio实验报告GPIO实验报告引言：GPIO（General Purpose Input/Output）是通用输入/输出引脚的简称，是一种常用的数字接口技术。
在嵌入式系统和电子设计中，GPIO被广泛应用于与外部设备进行数据交互的过程中。
本实验报告将介绍GPIO的原理、应用以及实验过程和结果。
一、GPIO的原理和应用1.1 GPIO的原理GPIO是一种数字接口技术，通过控制电压的高低来实现数据输入和输出。
在嵌入式系统中，GPIO通常由微控制器或单片机提供，可以通过编程来控制GPIO 的状态。
GPIO引脚通常具有输入和输出两种模式，可以根据需要进行配置。
1.2 GPIO的应用GPIO在嵌入式系统和电子设计中有广泛的应用。
例如，可以使用GPIO将传感器的数据输入到微控制器，实现数据采集和处理；同时，也可以使用GPIO将微控制器的计算结果输出到执行器，实现控制功能。
此外，GPIO还可以用于控制LED灯、蜂鸣器等外部设备，实现各种交互效果。
二、实验过程和结果2.1 实验准备在进行GPIO实验之前，我们需要准备以下材料：- 一块可编程的嵌入式开发板- 杜邦线- LED灯- 电阻2.2 实验步骤1. 将LED灯的长脚连接到开发板的GPIO引脚上，短脚连接到电阻上，再将电阻的另一端连接到开发板的地线上。
2. 打开开发板的开发环境，创建一个新的项目。
3. 在项目中编写代码，配置GPIO引脚为输出模式。
4. 在代码中控制GPIO引脚的电平，使LED灯点亮。
5. 将代码下载到开发板上，观察LED灯是否亮起。
2.3 实验结果经过实验，我们成功地控制了GPIO引脚，使LED灯点亮。
这验证了GPIO的工作原理和应用。
三、实验总结通过本次实验，我们了解了GPIO的原理和应用，并成功地进行了实验验证。
GPIO作为一种常用的数字接口技术，在嵌入式系统和电子设计中具有重要的作用。
掌握GPIO的使用方法，可以实现与外部设备的数据交互和控制功能。
GPIO的使用实验报告
GPIO的使用实验报告本实验报告以“GPIO的使用”为主题，介绍了GPIO的基本概念、使用方法和在实际应用中的一些案例。
报告总共分为四个部分：介绍部分、实验原理、实验过程和实验结果分析。
一、介绍部分GPIO是General Purpose Input/Output的简称，中文名称为通用输入输出。
它是处理器芯片与外部电路之间的一个接口，可以通过编程来控制和读取电平状态。
通常情况下，GPIO的引脚既可以作为输入引脚，也可以作为输出引脚。
二、实验原理三、实验过程1. 设置GPIO引脚模式：在Python中，可以使用RPi.GPIO库来控制GPIO引脚。
首先需要导入RPi.GPIO库，然后使用GPIO.setmode(GPIO.BCM)来设置编码方式为BCM。
接着可以使用GPIO.setup(函数来设置引脚的输入/输出模式。
例如，GPIO.setup(17, GPIO.OUT)将引脚17设置为输出模式。
2. 控制输出引脚：使用GPIO.output(函数可以控制引脚的电平状态。
例如，GPIO.output(17, GPIO.HIGH)将引脚17设置为高电平，GPIO.output(17, GPIO.LOW)将引脚17设置为低电平。
3. 读取输入引脚：使用GPIO.input(函数可以读取引脚的电平状态。
例如，state = GPIO.input(17)将引脚17的电平状态赋值给变量state。
四、实验结果分析在实验中，我们先将引脚设置为输出模式，然后控制引脚输出高低电平，观察LED等外部设备的亮灭情况。
接着将引脚设置为输入模式，读取引脚的电平状态，判断外部设备的开关状态。
通过这些操作，我们可以了解到GPIO的基本使用方法和在实际应用中的一些场景。
总结：本次实验通过树莓派和GPIO库控制了GPIO引脚的输入和输出。
实验结果表明，我们可以通过编程实现对GPIO引脚的控制，进而控制外部设备的工作状态，实现了与外部电路的交互。
1_GPIO输出控制实验
将程序固化到片外NOR Flash(TE28F128J3芯片)，脱机 运行程序。
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MagicARM270教学实验开发平台
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5．实验原理
GPDRx寄存器是来设置I/O为输出或输入模式，设置值 为1的位对应的I/O为输出模式，为0的位对应的I/O为 输入模式。当I/O设置为GPIO输出模式(Output模式)时， 可以通过写GPCRx控制相应I/O口输出低电平(写1的位 有效)，或者写GPSRx控制相应I/O口输出高电平(写1的 位有效)。
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6．实验步骤
(5) 选用DebugInFLASH生成目标，并设置生成flash.bin 文件，然后编译链接工程。
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6．实验步骤
(6) 使 用 JFlashMM 软 件 将 flash.bin 烧 写 到 片 外 NOR FLASH，操作方法请参考<<MagicARM270实验理论指导 书>>第5章“ADS集成开发环境应用及JTAG烧写方法” 的说明。 (7)将MagicARM270实验箱上SW1的开关3拔到“LED”端 (即开关断开)，将SW1的开关4拔到“BEEPC”端(即开 关连接)，然后按RST键复位系统。 (8)观察程序是否能脱机运行，观察蜂鸣器及LED1～ LED4的控制是否正确。
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GPIO的使用实验报告
实验二通用GPIO的使用（4学时）
一、实验目的
1、掌握C51芯片I/O接口的性能特点。
2、掌握STM32芯片I/O接口的性能特点。
3、对于C51芯片，使用P0、P1口做I/O接口，实现输入和
输出控制。
4、对于STM32芯片掌握GPIO的功能设定方法，使用
GPIO完成输入与输出的电路驱动
二、实验内容
1. P1口做为输出口控制“单只数码管循环显示0~9”。
2. 编写一段程序，并修改硬件电路，用P1.0-P1.6口控制
LED，P1.7控制LED的亮与灭（P1.7接按键，按下时LED 亮，不按时LED灭）。
3、用STM32芯片I/O接口实现流水灯的控制。
三、思考题
1、为什么P0作为I/O接口时，要接上拉电阻？
答：因为P0口作为I/O接口时内部是漏极开路型。
2、在实验内容2中，如果P0某个管脚接按键，该如何修改硬件和软件？
3、设计一单片机控制电路，用八只开关分别控制八只LED 的亮灭。
四、实验结果分析
对于问题2
四、结论
这次对单片机GPIO口的实验，我们分别做了51单片机和STM32f103r6对GPIO端口的应用，再通过protues的仿真验证，证明我们的思路是正确的。
由于在这次实验中没有吧protues8.6版本安装好，导致实验过程中出现了了一些延误，没能按照老师课堂的进度，但在实验课过后过后，及时复习和查资料，解决了这个问题。
实验过程中不足的有，对于实验仍处于生搬硬套的阶段，无法将老师理论课所讲与实验结合在一起，对于写代码的能力有待提高。
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实验一GPIO输入输出控制实验GPIO输入输出控制实验11．实验目的（1）进一步掌握ADS 1.2集成开发环境的使用方法。
（2）掌握LPC2200专用工程模板的添加和使用。
（3）掌握EasyJTAG仿真器的安装和使用。
（4）能够在MagicARM2200教学实验开发平台上运行第一个程序(无操作系统)。
（5）熟悉LPC2000系列ARM7微控制器的GPIO控制。
（6）了解应用程序的固化方法。
2．实验设备●硬件：PC机一台MagicARM2200教学实验开发平台一套●软件：Windows98/XP/2000系统，ADS 1.2集成开发环境3．实验内容控制MagicARM2200教学实验开发平台上的蜂鸣器报警。
先使用片外RAM(MT45W4MW16芯片)进行调试，调试通过后将程序固化到片外FLASH(SST39VF160芯片)，然后脱机运行。
4．实验预习要求（1）认真复习LPC2000系列ARM7微控制器的GPIO控制机制以及LPC2000管脚连接模块等内容。
（2）了解MagicARM2200教学实验开发平台的硬件结构，注意蜂鸣器的相关控制电路。
（3）了解MagicARM2200教学实验开发平台上的跳线。
（4）仔细阅读附带文档《ADS集成开发环境及仿真器应用》或其它相关资料，了解ADS 1.2集成开发环境、LPC2200专用工程模板、EasyJTAG仿真器的应用。
5．实验原理如图1.1所示，MagicARM2200实验箱主板上蜂鸣器使用PNP三极管Q12进行驱动控制，当控制P0.7输出低电平时，Q12导通，蜂鸣器蜂鸣；当控制P0.7输出高电平时，Q12截止，蜂鸣器停止蜂鸣；若把JP22断开，Q12截止，蜂鸣器停止蜂鸣。
由于P0.7口与(LPC2200的)SPI功能部件的SSEL0复用，所以此引脚上接一上拉电阻R86，防止在使用硬件SPI总线时由于SSEL0引脚悬空导致SPI操作出错。
J 1_P o r t图错误！文档中没有指定样式的文字。
.1 蜂鸣器控制电路6．实验步骤（1）连接EasyJTAG 仿真器和MagicARM2200教学实验开发平台，然后安装EasyJTAG 仿真器的驱动程序(若已经安装过，此步省略)。
（2）为ADS1.2增加LPC2200专用工程模板(若已增加过，此步省略)。
（3）启动ADS 1.2，使用ARM Executable Image for MaigcARM2200工程模板建立一个工程BeepCon_C 。
（4）在user 组中的main.c 中编写主程序代码。
（5）选用DebugInExram 生成目标，如图1.2所示，然后编译连接工程。
图1.2 选择生成目标（6）将MagicARM2200教学实验开发平台上的跳线器JP22短接，JP20断开，见图 。
图 1.3 蜂鸣器连接电路（7）选择【Project】->【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试(需要正确设置仿真器，参考产品光盘附带文档《ADS集成开发环境及仿真器应用》)。
注意：使用DebugInExram生成目标时，使用片外RAM进行仿真调试，建议AXD设置Halt Mode选择Halt program，Aux Option选择Erase Flash when need。
在AXD中设置仿真器参考如图所示。
图1.4 片外RAM调试的仿真器设置（8）若JTAG连接出错，或AXD主窗口没有显示Startup.S源程序，按文档《ADS集成开发环境及仿真器应用》介绍的方法进行处理。
（9）全速运行程序，程序将会在main.c的主函数中停止(因为main函数起始处默认设置有断点)。
（10）单击Context Variable图标按钮(或者选择【Processor Views】->【Variables】)打开变量观察窗口，通过此窗口可以观察局部变量和全局变量。
选择【System Views】->【Debugger Internals】即可打开LPC2000系列ARM7微控制器的片内外设寄存器窗口。
（11）可以单步运行程序，可以设置/取消断点，或者全速运行程序，停止程序运行，观察变量的值，判断蜂鸣器控制是否正确。
（12）当仿真调试通过后关闭AXD，在ADS 1.2集成开发环境中选用RelOutChip生成目标，然后编译连接工程。
（13）将MagicARM2200教学实验开发平台上的JP22跳线短接，JP20跳线断开。
（14）选择【Project】->【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。
此时EasyJTAG 仿真器将会把程序下载到片外FLASH上(需要正确设置仿真器，见图。
具体参考文档《ADS 集成开发环境及仿真器应用》)。
图1.5 片外FLASH调试的仿真器设置（15）按MagicARM2200教学实验开发平台上的RST复位键，观察程序是否能脱机运行。
（16）实验结束后，在AXD中设置仿真器为片外RAM调试方式的设置，以便于后面实验的正确操作。
7．实验参考程序GPIO输出控制实验1的参考程序见程序清单1.1。
程序清单1.1 GPIO输出控制实验1参考程序/***************************************************************************** 文件名：main.c* 功能：蜂鸣器控制。
对蜂鸣器B1进行控制，采用软件延时方法。
* 使用I/O口直接控制，采用灌电流方式。
* 说明：将跳线器JP22短接，JP20断开。
****************************************************************************/#include "config.h"#define BEEPCON 0x00000080 // P0.7引脚控制B1，低电平蜂鸣/***************************************************************************** 名称：DelayNS()* 功能：长软件延时。
* 入口参数：dly 延时参数，值越大，延时越久* 出口参数：无****************************************************************************/void DelayNS(uint32 dly){ uint32 i;for(; dly>0; dly--){for(i=0; i<5000; i++);}}/***************************************************************************** 名称：main()* 功能：控制蜂鸣器蜂鸣。
****************************************************************************/int main(void){; // 设置管脚连接模块连接至GPIO; // 设置BEEPCON IO口为输出方式while(1){; // BEEPCON = 0 蜂鸣器发声DelayNS(15); // 延时; // BEEPCON = 1蜂鸣器不发声DelayNS(15); // 延时}return(0);}8．思考(1)（基础实验）在实验参考程序中，如何控制蜂鸣器报警的速度？（2）（基础实验）如果把程序中的“#define BEEPCON 0x00000080”改成“#define BEEPCON 0x000000C0”，请问以下语句IO0DIR = BEEPCON;IO0CLR = BEEPCON;能否使蜂鸣器发声？为什么？GPIO 输入输出控制实验21．实验目的熟悉LPC2000系列ARM7微控制器的GPIO 控制。
2．实验设备● 硬件：PC 机 一台 MagicARM2200教学实验开发平台 一套● 软件：Windows98/XP/2000系统，ADS 1.2集成开发环境 3．实验内容使用GPIO 口控制8个LED 跑马灯显示。
4．实验预习要求（1）认真复习GPIO 控制机制以及LPC2000管脚连接模块内容。
（2）了解MagicARM2200教学实验开发平台的硬件结构，注意键盘及LED 显示电路。
（3）仔细阅读文档《ADS 集成开发环境及仿真器应用》或其它相关资料，了解ADS 1.2集成开发环境、LPC2200专用工程模板、EasyJTAG 仿真器的应用。
5．实验原理如图1.6所示，MagicARM2200实验箱主板上还有8个独立的发光二极管LED1～LED8，分别由P2.16～P2.23输出控制，控制I/O 输出高电平时对应的LED 熄灭，输出低电平时对应的LED 点亮，电路如图错误！文档中没有指定样式的文字。
.所示。
一般LED 的压降约为1.7V ，LED 点亮时的电流)(0034.04707.13.3A R V V I LED DD LED ≈-=-=，即3.4mA ，而LPC2290的I OL (I/O 低电平输出电流)最小值为4mA ，可以使用I/O 直接驱动。
这部分电路可以通过JP23跳线断开与LPC2200的连接。
图错误！文档中没有指定样式的文字。
.6 独立LED 控制电路6．实验步骤（1）启动ADS 1.2，使用ARM Executable Image for MaigcARM2200工程模板建立一个工程LEDCon_C 。
（2）在user 组中的main.c 中编写主程序代码。
（3）选用DebugInExram 生成目标，然后编译连接工程。
（4）将MagicARM2200教学实验开发平台上跳线器JP23全部短接，JP15跳线全部断开，见图1.（5）选择【Project】->【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。
（6）单步运行程序，通过LED1～LED8的显示判断输出是否正确。
全速运行程序，观察LED1～LED8的显示。
图 1.7 LED连接电路7．实验参考程序GPIO输出控制实验2的参考程序见程序清单1.。
程序清单1.2 GPIO输出控制实验2参考程序/***************************************************************************** 文件名：main.c* 功能：LED显示控制。
* 通过GPIO直接控制8个LED产生跑马灯效果* 说明：将跳线JP23全部短接，JP15跳线全部断开。
* 这个警告可忽略，C2892E: signed constant overflow****************************************************************************/#include "config.h"#define LED1 1<<16 // P2.16#define LED2 1<<17 // P2.17#define LED3 1<<18 // P2.18#define LED4 1<<19 // P2.19#define LED5 1<<20 // P2.20#define LED6 1<<21 // P2.21#define LED7 1<<22 // P2.22#define LED8 1<<23 // P2.23#define LEDCON 0x00ff0000const uint32 DISP_TAB[8] = { 0xff01ffff, 0xff02ffff, 0xff04ffff, 0xff08ffff,0xff10ffff, 0xff20ffff, 0xff40ffff, 0xff80ffff };/***************************************************************************** 名称：DelayNS()* 功能：长软件延时* 入口参数：dly 延时参数，值越大，延时越久* 出口参数：无****************************************************************************/ void DelayNS(uint32 dly){ uint32 i;for(; dly>0; dly--){for(i=0; i<5000; i++);}}/***************************************************************************** 名称：main()* 功能：根据表DISP_TAB来控制LED显示。