arm实验指导书(2014-8)

嵌入式系统及应用实验指导书陈力平上海第二工业大学2014.8目录实验一、MDK入门操作 (1)实验二、GPIO实验(1) (15)实验二、GPIO实验(2) (23)实验三、DMA实验 (36)实验四STM32中断系统实验 (46)实验五、ADC实验(1) (57)实验五、ADC实验(2) (69)实验五、ADC实验(3) (78)实验六、DAC实验(1) (87)实验六、DAC实验(2) (95)实验七、定时器实验（1） (103)实验七、定时器实验（2） (110)实验七、定时器实验（3） (119)实验七、定时器实验（4） (128)实验七、定时器实验（5） (142)实验八、USART实验（1） (153)实验八、USART实验（2） (169)实验八、USART实验（3） (174)附录1：STM32F107VR引脚定义表 (184)附录2：GPIO初始化库函数分析 (192)附录3：实验箱电路原理图 (199)实验一、MDK入门操作一、实验目的1.掌握MDK集成开发环境应用；2.学会新建一个MDK工程；3.学会组织和管理源文件；4.学会配置MDK参数选项。

二、实验设备硬件：PC机，嵌入式ARM开发实训平台；软件：WindowsXP 操作系统，RealViewMDK (Keil μVision4) 集成开发环境，STM32固件库函数等。

三、实验内容与操作步骤1.创建一个MDK工程(1)创建一个Demo文件夹在Demo文件下，分别建立:a)创建子文件夹User，用于存放源程序；b)创建子文件夹Project，KEIL工程文件；在Project下依次创建Obj和List子文件夹，存放编译过程中产生的中间文件。

图1 创建文件夹(2)复制源代码到Demo文件夹a)把Libraries文件夹整体复制到Demo文件夹下。

这是ST的标准库，是以源代码形式提供的。

提示：ST的固件库可以从ST官方网站免费下载( stm32f10x_stdperiph_lib.zip），Libraries文件夹通过解压固件库得到，本指导书中的实验所使用的标准库版本为3.1.2，随嵌入式ARM开发实训平台提供。

图2 复制库文件夹b)复制演示程序到Demo\User文件夹。

提示：演示程序由指导教师提供。

图3 复制演示代码文件(3)新建一个Keil MDK工程a)启动Keil uVision4，点击菜单 New uVision Project，新建一个工程，命名为new_project。

图4 创建工程文件b)选择CPU类型为 STM32F107VC （是ARM开发实训平台选用的CPU型号）。

图5 选择芯片c)当提示是否复制启动代码时，选择否。

提示：否表示用库中的启动代码，不用Keil软件自带的启动文件代码。

d)右单击Target1/执行Add Group....命令，功能是添加Group ，添加后参照下图更改名称，目的便于代码管理。

图 6 创建GROUP且更改名称提示：User : 存放源代码；RVMDK : 存放启动代码文件（汇编语言）；StdPeriph_Driver : 存放ST标准库函数文件；CMSIS : 存放CMSIS接口文件（属于库的一部分）。

e)在上述文件夹创建以后，依次添加文件。

参照下图示进行添加：在User文件夹下添加文件；文件路径：Demo\Libraries\CMSIS\Core\CM3\startup\arm图7 右单击菜单命令选项图8 添加的文件在RVMDK文件夹下添加文件文件路径：Demo\Libraries\CMSIS\Core\CM3\startup\arm。

图9 选择汇编文件（*. s）在stdPeriph_Driver文件夹下添加文件设备驱动函数文件路径：Demo\Libraries\STM32F10x_StdPeriph_Driver\src图10 选择设备文件在CMSIS文件下夹添加文件CMSIS接口文件路径：Demo\Libraries\CMSIS\Core\CM3图11 选择接口文件(4)源代码程序（main.c 文件），应用程序示例。

#include "stm32f10x.h"/* 为了使用编程书写方便，定义几个控制LED开关的宏*/#define LED1_ON( ) {GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_7);}/* PD7 = 1 点亮LED1 */#define LED1_OFF( ) {GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_7);}/* PD7 = 0 熄灭LED1 */#define LED2_ON() {GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_13);}/* PD13 = 1 点亮LED2 */#define LED2_OFF() {GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_13);}/* PD13 = 0 点亮LED2 */#define LED3_ON() {GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_3);}/* PD3 = 1 点亮LED3 */#define LED3_OFF() {GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_3);}/* PD3 = 0 点亮LED3 */#define LED4_ON() {GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_4);}/* PD4 = 1 点亮LED4 */#define LED4_OFF() {GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_4);}/* PD4 = 0 点亮LED4 *//* 延迟函数*/void Delay(__IO uint32_t nCount){ /* __IO 就是volatile, 加上这个后可以避免延迟函数被编译器优化掉*/ for(; nCount != 0; nCount--);}/* 主函数*/int main(void){/*是ST库中的函数，函数实体在Libraries\CMSIS\Core\CM3\system_stm32f10x.c配置内部Flash接口，初始化PLL，配置系统时钟的频率系统时钟缺省配置为72MHz */SystemInit();/* 配置GPIO, 将连接LED1-4的GPIO设置为推挽输出*/{ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* 定义1个结构体变量*/ /* 打开GPIOD 时钟*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);/*初始化*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_13| GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;/* 推挽输出模式*/GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);/* 调用库函数初始化GPIO */}/* while循环实现简单的跑马灯功能。

*/while (1){LED1_ON(); /* 点亮LED1 */Delay(0xAFFFF); /* 插入延时*/LED2_ON(); /* 点亮LED2 */Delay(0xAFFFF);LED3_ON(); /* 点亮LED3 */Delay(0xAFFFF);LED4_ON(); /* 点亮LED4 */LED1_OFF(); /* 关闭LED1 */Delay(0xAFFFF);LED2_OFF(); /* 关闭LED2 */Delay(0xAFFFF);LED3_OFF(); /* 关闭LED3 */Delay(0xAFFFF);LED4_OFF(); /* 关闭LED4 */} }(5)配置工程, 右单击选“Options for ——”按钮a)切换到Output。

单击，选择Object文件夹且选中Create Hex File 。

图12 配置Output页b)切换到Listing。

单击，选择Listings文件夹。

图13 配置Listing页c)切换到C/C++添加两个预编译宏STM32F10X_CL, USE_STDPERIPH_DRIVER（ST库用到的两个宏）修改Includes路径图14 配置C/C++页（1）图15 配置路径d)切换到Debug选择硬件调试器（缺省是软件仿真），选择Cortex-M/R J-LINK/J-Trace调试且选中Run to main。

图16 配置Debug 页e)切换到Utilities选择调试器类型，选择Cortex-M/R J-LINK/J-Trace点击settings按钮，添加Flash编程算法，选择STM32连接型器件，Flash容量256K字节图17 配置Utilities页f) 配置完毕后，单击或执行编译，编译后若存在错误，需要修改，直至OK 。

提示：①（即命令Build target ），功能为编译并链接后生成提供给下载运行的二进制代码。

②（即命令ReBuild all target files ），功能为重新编译所有的源文件并链接后生成提供给下载运行的二进制代码。

g) 按照图18连接J-Link ，连接无误后打开电源。

h) 单击，下载代码，然后按实验平台上的Reset 按钮观察实验现象。

图18 J-Link ARM JTAG 仿真器连接图提示：实验过程中可以通过下表观察 J-Link ARM JTAG仿真器的现象四、思考题1.在教程中，有需要设置include选型，为什么要进行此项设置？如果不设置，程序能否编译通过？2.能否自己动手，写一个不基于固件库的，直接操控寄存器的程序来实现LED流水灯。

实验二、GPIO实验(1)一、实验目的1.掌握MDK集成开发环境应用；2.熟练掌握新建一个MDK工程与相关参数配置；3.了解关于GPIO配置寄存器方法的应用；二、实验设备硬件：PC机，嵌入式ARM开发实训平台，JLINK；软件：WindowsXP 操作系统，RealViewMDK (Keil μVision4) 集成开发环境，STM32固件库函数等。

三、部分实验电路图1 LED硬件连接四、实验主要操作步骤（一）MDK配置1.创建一个GPIO_1文件夹①新建子文件夹User，存放源程序②新建子文件夹RVMDK，存放启动代码③新建子文件夹Project，存放自行创建的工程文件④在Project下依次创建Obj和List子文件夹，存放编译过程中产生的中间文件。