嵌入式系统实验：GPIO控制与按键响应

嵌入式系统实验报告

学号：140201225      姓名：刘曦洋

组别：第一组      实验地点：D19实验室

一、实验目标

1. 熟练掌握KEIL V5集成开发环境的使用方法。

2. 学习并实践利用ST固件库实现GPIO端口的基本操作。

二、实验任务

1. 编写程序，实现STM32F4开发板上的两个LED灯交替闪烁，确保闪烁效果清晰可见。

2. 进一步开发程序，通过外部物理按键调整LED灯的闪烁频率，验证按键功能的有效性。

三、实验步骤与成果展示

本章节详细记录了实验的具体流程，包括但不限于实验原理的理论解析、程序设计思路、源代码及其注解、以及最终的实验成果展示。

实验原理1 - LED控制

STM32F407微控制器的GPIO端口与LED灯的连接示意图如图所示：

根据电路图，当PF9和PF10引脚处于低电平时，LED0和LED1点亮；当这些引脚为高电平时，相应的LED灯熄灭。

为了实现LED灯的交替闪烁，程序设计思路如下：

1. 定义两个GPIO结构体变量。


2. 设置每个变量的参数以匹配LED灯的需求。


3. 初始化GPIO端口。


4. 在无限循环中，通过控制LED的状态和适当的延时，实现两个LED灯的交替亮起和熄灭。

实验原理2 - 按键检测

STM32F407与按键的连接示意图展示了四个物理按键的工作原理。当按键未被按下时，PE2、PE3、PE4引脚读取高电平；按键按下时，则读取低电平。

为了实现按键控制LED闪烁频率的功能，程序需要：

1. 初始化GPIO端口用于LED控制。


2. 在主循环中持续监测按键状态。


3. 使用KEY_Scan()函数检测是否有按键被按下，并返回相应的按键编号。


4. 根据检测到的按键调整延时时间，从而改变LED灯的闪烁频率。

四、实验总结与体会

本次实验总体体验良好，既巩固了基础技能，又解决了实际问题。在实验过程中，遇到了一些挑战，尤其是在处理多个LED灯的独立控制和按键响应机制时。通过查阅资料和老师的指导，最终克服了困难，完成了所有实验任务。特别是对于GPIO端口的深入理解，为后续学习嵌入式系统打下了坚实的基础。