15.1、 流水灯.pdf

1、 LED流水灯实验流水灯实验 ? 流水灯试验的意义与作用流水灯试验的意义与作用 作为开发板硬件经典入门实验，非流水灯实验莫属（流水灯也叫跑马灯）。神舟IV号开发板板 载了4个LED指示灯，LED1，LED2，LED3和LED4。本实验将通过教你如何控制这四个灯实现交替闪 烁的流水灯效果。 该实验的关键在于如何控制STM32的IO口输出不同的电平。通过这一节的学习，您将初步掌握 STM32基本IO口的使用，迈出STM32学习的第一步。 ? 实验原理实验原理 前面已经说过，跑马灯的关键实际上就是如何控制STM32处理器的GPIO接口作为输出接口，输出 指定的电平信号。那么，这一节，我们就主要了解S

2、TM32的GPIO的原理和控制方法。 STM32 的 IO 口可以由软件配置成 8 种模式： ? 模拟输入 ? 输入浮空 ? 输入下拉 ? 输入上拉 ? 开漏输出 ? 推挽输出 ? 复用功能开漏输出 ? 复用功能推挽输出 对应到STM32库文件中的定义如下 在我们使用一个GPIO之前，我们一般需要对GPIO管脚的时钟，和GPIO管脚模式以及速率进行设 定。 STM32的GPIO端口在作为输出时，可以软件配置端口最大支持的时钟速率，有以下几种： ? 输出模式，最大时钟速率10MHz ? 输出模式，最大时钟速率2MHz ? 输出模式，最大时钟速率50MHz 对应到STM32库中的定义如下： 为了降

3、低STM32处理器的功耗，可以依据实际的需求，选择合适的时钟速率，GPIO口支持的最大 时钟速率越低，它产生的功耗也越低。 在对STM32的GPIO管脚有了一定的了解后，我们看一个完整的GPIO端口初始化的例子。 为程序便于大家修改和移植为程序便于大家修改和移植，此处使用宏定义来定义指示灯的管脚等： 下面的LED_config函数是初始化神舟IV号STM32开发板的4个LED灯对应的GPIO端口初始化的子函 数。 关于IO口更详细的介绍，请参考开发板光盘里的【中文】STM32F系列ARM内核32位高性能微 控制器参考手册V10_1.pdf第105页8.1节。 ? 硬件设计硬件设计 神舟 IV

4、号开发板上总共有 4 个是用户 LED 指示灯,由 4 个 GPIO 管脚分别控制 LED 灯的亮灭， 当 GPIO 管脚输出低电平时，LED 指示灯亮。反之，当 GPIO 管脚输出高电平时，LED 指示灯灭。这 四个 LED 指示灯分别由 PD2、PD3、PD4 和 PD7 控制。 下图为LED原理图，其中GPIO管脚上串的电阻，主要起限流作用，防止电流过大损坏LED和GPIO 口。 GPIO管脚与对应的LED灯关系如下： LED灯 LED灯对应的GPIO LED1 PD2 LED2 PD3 LED3 PD4 LED4 PD7 图表 1 LED 指示灯电路 ? 软件设计软件设计 神 舟 IV

5、 号 LED 流 水 灯 实 验 位 于神 舟IV号 开 发 板 光 盘 的源 码 STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.3.0.rar Project1.LED流水灯（神舟IV号）目录。 进入1.LED流水灯（神舟IV号） EWARMv5 目录后，双击Project.eww可以打开IAR工程，以下为 工程文件中主要代码的解释与说明。 为程序便于大家修改和移植为程序便于大家修改和移植，此处使用宏定义来定义指示灯的管脚等： 下面的LED_config函数是初始化神舟IV号STM32开发板的4个LED灯对应的GPIO端口初始化的子 函数。 以下为一些底层的函数：Led_Turn_o

6、n_all函数就是点亮所有Led，其中调用的GPIO_ResetBits就是 STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.3.0库的标准函数，作用是将指定的一个或多个管脚输出低电平，前面 讲过只要Led管脚输出低电平，指示灯就会发亮。 Led_Turn_off_all 函 数 就 是 熄 灭 所 有 Led ， 其 中 调 用 的 GPIO_SetBits 也 是 STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.3.0库的标准函数，作用是将指定的一个或多个管脚输出高电平，前面 讲过只要Led管脚输出高电平，指示灯就会熄灭。 Led_Turn_on函数就是实现根据传入的参数点亮特

7、定的Led，并熄灭其他所有Led。 Delay_ARMJISHU 函数流水灯使用的延时函数，简单的 For 循环 有了以上的子函数，MAIN主函数就会比较简单： MAIN函数一开始就初始化LED的GPIO，然后“上电或复位后所有的神舟LED闪烁一下”这样的 目的可以检测4个指示灯是否正常可用。最后进入While循环，KeyNum变量每次加一，将KeyNum对4 求余数（也可以说取模）得到的1-3数字就是点亮对应的LED，这样便达到了流水灯的预期目的。 ? 下载与验证下载与验证 神舟IV号光盘源码目录包含本实验的工程源码，在神舟IV号光盘源码01、LED流水 灯.rarProject1、LED流

8、水灯EWARMv5STM32F107VC-ARMJISHUExe目录下的流水灯.hex文件即为前 面我们分析的流水灯实验编译好的固件，我们可以直接将固件下载到神舟IV号开发板中，观察运行效 果。 如果使用JLINK下载固件，请按错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。下载固件到神舟IV 号开发板小节进行操作。 如果使用USB下载固件，请按错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。小节进行操作。 如果使用串口下载固件，请按错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。小节进行操作。 如果在IAR开发环境中，下载编译好的固件或者在线调试，请按错误！未找到引用源。错误！错误！未找到引用源。错误！ 未找到引用源。未找到引用源。小节进行操作。 如果在MDK开发环境中，下载编译好的固件或者在线调试，请按错误！未找到引用源。错误！未错误！未找到引用源。错误！未 找到引用源。找到引用源。小节进行操作。 ? 实验现象实验现象 将固件下载在神舟 IV 号 STM32 开发板后，可以看到神舟 IV 号开发板的四个 LED 灯（LED14） 轮流闪亮，实现我们所说的流水灯效果。4 个 LED 的具体位置如下图中红色区域所示。