嵌入式的实验报告材料宗子轩

1、院系：计算机科学学院专业：自动化年 级：2008级课程名称：嵌入式技术与应用指导教师：张志俊组 号：组 员：覃静2011年11月1日实验题目： USB 接口实验一、设计要求利用 EduKit-M3 实验平台的五个按键实现标准的 USB 接口游戏杆功能。二、硬件电路实现在 EduKit-M3 实验平台上已有一个简易的游戏杆，其SELECTION 、DOWN 、RIGHT 、 LEFT 和UP 键分别与处理器的 PD12 、PD14 、PE1、PE0、 PD8 引脚相连；处理器的 USB 接口已经转换 电路连接到 CN1 连接器。三、软件程序设计该程序的结构比较复杂，除了库文件以及 USB 函数库

2、文件之外，还包含 8 个源文件，其中 STM32F10x.s 是启动代码。下面分别为其他 7 个函数：1、main.c 该函数中主要包含 2 个函数，其中 main 函数初始化系统以及 USB 接口，之 后不断查询游戏杆是否有动作，如果有动作则根据动作向 USB 缓冲器发出相关数据； Delay 函数用于延迟。int main(void)#ifdef DEBUGdebug();#endifSet_System();USB_Interrupts_Config();Set_USBClock();USB_Init();while (1) if (JoyState() != 0) Joystick_S

3、end(JoyState(); void Delay(vu32 nCount) for(; nCount!= 0;nCount-);#ifdef DEBUG2、usb_desc.c 该文件中没有任何函数，只是包含一些定义USB 设备的描述符常数，由于游戏杆是标准 USB 设备，因此比较容易得到相关的参数。若要开发非标准的 USB 设备， 则还需要开发 PC 上运行的非标准设备的驱动程序。3 、stm32f10x_it.c 该文件中包含 USB 中断服务程序，由于 USB 中断有很多情况，这里的 中断服务程序只是调用 usb_Istr.c 文件中的 USB_Istr 函数，由 USB_Istr

4、函数再做轮询处理。4、 usb_Istr.c 该文件中只有一个函数，即USB 中断的 USB_Istr 函数，该函数对各类引起USB 中断的事件作轮询处理。void USB_Istr(void)wIstr = _GetISTR();#if (IMR_MSK & ISTR_RESET)if (wIstr & ISTR_RESET & wInterrupt_Mask) _SetISTR(u16)CLR_RESET);Device_Property.Reset();#ifdef RESET_CALLBACKRESET_Callback();#endif#endif#if (I

5、MR_MSK & ISTR_DOVR)if (wIstr & ISTR_DOVR & wInterrupt_Mask)_SetISTR(u16)CLR_DOVR);#ifdef DOVR_CALLBACKDOVR_Callback();#endif#endif#if (IMR_MSK & ISTR_ERR)if (wIstr & ISTR_ERR & wInterrupt_Mask)_SetISTR(u16)CLR_ERR);#ifdef ERR_CALLBACKERR_Callback();#endif#endif#if (IMR_MSK &a

6、mp; ISTR_WKUP)if (wIstr & ISTR_WKUP & wInterrupt_Mask)_SetISTR(u16)CLR_WKUP); Resume(RESUME_EXTERNAL);#ifdef WKUP_CALLBACK WKUP_Callback(); #endif#endif#if (IMR_MSK & ISTR_SUSP)if (wIstr & ISTR_SUSP & wInterrupt_Mask)if (fSuspendEnabled) Suspend(); elseResume(RESUME_LATER); _SetI

7、STR(u16)CLR_SUSP);#ifdef SUSP_CALLBACK SUSP_Callback();#endif#endif#if (IMR_MSK & ISTR_SOF)if (wIstr & ISTR_SOF & wInterrupt_Mask) _SetISTR(u16)CLR_SOF);bIntPackSOF+;#ifdef SOF_CALLBACKSOF_Callback();#endif#endif#if (IMR_MSK & ISTR_ESOF)if (wIstr & ISTR_ESOF & wInterrupt_Mask

8、) _SetISTR(u16)CLR_ESOF);#ifdef ESOF_CALLBACKESOF_Callback();#endif#endif#if (IMR_MSK & ISTR_CTR)if (wIstr & ISTR_CTR & wInterrupt_Mask) CTR_LP();#ifdef CTR_CALLBACKCTR_Callback();#endif#endif /* USB_Istr */SETUP 包、 IN 包、Set_System 函数USB_Interrupts_ConfigJoyState 函数用于获取5、 usb_prop.c 该文件用

9、于实现相关设备的USB 协议，例如初始化OUT 包等等。6、 usb_pwr.c 该文件中包含处理上电、调电、挂起和恢复事件的函数，7、该文件中包含系统配置的函数，和处理游戏杆动作的函数。其中， 用于配置时钟、 通用端口； Set_USBClock 函数用于配置 USB 端口时钟； 函数用于配置 USB 中断； USB_Cable_Config 函数配置 USB 电缆状态； 游戏杆的状态； Joystick_Send 用于向 USB 端口传送游戏杆的事件。void Set_System(void) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_DeInit()

10、;/* Enable HSE */RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);/* Wait till HSE is ready */HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();if(HSEStartUpStatus = SUCCESS)/* Enable Prefetch Buffer */FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);/* Flash 2 wait state */FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);/* HCLK = SYSCLK

11、*/RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);/* PCLK2 = HCLK */RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);/* PCLK1 = HCLK/2 */RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);/* ADCCLK = PCLK2/6 */RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);/* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);/* Enable PLL */RCC_PLLCmd(

12、ENABLE);/* Wait till PLL is ready */while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) = RESET)/* Select PLL as system clock source */ RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);/* Wait till PLL is used as system clock source */ while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) /* Enable GPIOD and GPIOE clock */RCC_APB2Per

13、iphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE| RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);/* PD.09 used as USB pull-up */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

14、/* Configure the JoyStick IOs */* Key up + Key down*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = JOY_UP | JOY_DOWN | JOY_SEL ; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);/* Key left + Key right */ GPIO_InitStructure.GPIO

15、_Pin = JOY_LEFT | JOY_RIGHT; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);/* Right_button + Left_button */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = JOY_LEFT_BUTTON|JOY_RIGHT_BUTTON; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_S

16、peed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);void Set_USBClock(void)/* Select USBCLK source */ RCC_USBCLKConfig(RCC_USBCLKSource_PLLCLK_1Div5);/* Enable USB clock */ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USB, ENABLE);void USB_Interrupts_Config(vo

17、id) NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;#ifdef VECT_TAB_RAM/* Set the Vector T able base location at 0x20000000 */ NVIC_SetVectorT able(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);#else /* VECT_TAB_FLASH */* Set the Vector T able base location at 0x08000000 */NVIC_SetVectorT able(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);#endifNVIC_Prio

18、rityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USB_LP_CAN_RX0_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);void USB_C

19、able_Config (FunctionalState NewState)if (NewState != DISABLE)GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9); elseGPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9); u8 JoyState(void)/* "right" key is pressed */if (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE, JOY_RIGHT)return RIGHT;/* "left" key is pressed */if (!GPIO_ReadInp

20、utDataBit(GPIOE, JOY_LEFT) return LEFT; /* "up" key is pressed */if (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, JOY_UP)return UP; /* "down" key is pressed */if (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, JOY_DOWN)return DOWN;/* "sel" key is pressed */if (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, JOY_SEL)ret

21、urn SEL; if (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, JOY_LEFT_BUTTON)return LEFT_BUTTON; if (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, JOY_RIGHT_BUTTON)return RIGHT_BUTTON; /* No key is pressed */else return 0; void Joystick_Send(u8 Keys)u8 Mouse_Buffer4 = 0, 0, 0, 0;s8 X = 0, Y = 0,BUTTON=0;switch (Keys)case LEFT:X += C

22、URSOR_STEP;break;case RIGHT:X -= CURSOR_STEP;break;case UP:Y -= CURSOR_STEP;break;case DOWN:Y += CURSOR_STEP;break;case SEL:BUTTON = BUTTON|0x01;break;case LEFT_BUTTON:BUTTON = BUTTON|0x01;break;case RIGHT_BUTTON:BUTTON = BUTTON|0x02;break;default:return;/* prepare buffer to send */Mouse_Buffer0 = B

23、UTTON;Mouse_Buffer1 = X;Mouse_Buffer2 = Y;/*copy mouse position info in ENDP1 Tx Packet Memory Area*/UserT oPMABufferCopy(Mouse_Buffer, GetEPTxAddr(ENDP1), 4); if(Mouse_Buffer0!= 0) Mouse_Buffer0 = 0;UserT oPMABufferCopy(Mouse_Buffer, GetEPTxAddr(ENDP1), 4);/* enable endpoint for transmission */SetE

24、PTxValid(ENDP1);四、运行过程 (1) 使用 Keil uVision3 ，通过一根 USB 电缆连接 EduKit-M3 实验平台的 CN1；(2) 打开实验例程目录 USB_TEST 子目录下的 USB.Uv2 例程，编译链接工程；(3) 点击 MDK 的 Debug 菜单，点击 Start/Stop Debug Session ；或者将程序烧写到 EduKit-M3 实验平台上，重启 EduKit-M3 实验平台；(4) 分别使用 EduKit-M3 实验平台上的 Joystick 的 5 个键，观察 PC 机屏幕的鼠标，如果鼠 标跟随 Joystick 的按键动作而移动，

25、则表明程序运行成功。注意：运行程序前请确保跳线JP1 的 2-3 连接。五、实验心得对嵌入式利用 EduKit-M3 实验平台的五个按键实现标准的 USB 接口游戏杆功能。、设计要求实验题目TFT-LCD实验（扩展LCD显示）1、在液晶屏幕上显示自己的名字;2、在液晶屏幕上显示直线；3、在液晶屏幕上显示圆4、将16*16点阵改为24*24的，并在液晶屏幕上显示。、硬件电路设计LCD_CSLCD CLKPUB |一y.LCD orFBI? L>LCD朋FIH |»LCD WRrins |yLCD DOPB14 '、RESET t=卩Mi14 I) hawklighrKI编

26、AAArl4 neo tirMHIJOKLSEB十OMIBI. VD1)KI. Gl)'l|CW81. CO>TROI“ITFT LCDCOLOR l.C 0 MODI L£图10-1-2LCD驱动电路连接图三、实验原理液晶屏 （ LCD：Liquid Crystal Display ）主要用于显示文本及图形信息。 液晶显示屏具有轻 薄、体积小、低耗电量、无辐射危险、平面直角显示以及影像稳定不闪烁等特点，因此在许 多电子应用系统中，常使用液晶屏作为人机界面。液晶显示屏按显示原理分为 STN 和 TFT 两种：STN （Super Twisted Nematic，超扭曲向

27、列 ）液晶屏STN 液晶显示器与液晶材料、光线的干涉现象有关，因此显示的色调以淡绿色与橘色为主。STN液晶显示器中，使用 X、Y轴交叉的单纯电极驱动方式，即X、Y轴由垂直与水平方向的驱动电极构成， 水平方向驱动电压控制显示部分为亮或暗， 垂直方向的电极则负责驱动 液晶分子的显示。 STN 液晶显示屏加上彩色滤光片， 并将单色显示矩阵中的每一像素分成三 个子像素，分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色，也可以显示出色彩。单色液晶屏及 灰度液晶屏都是 STN 液晶屏。TFT（Thin Film Transistor ，薄膜晶体管 ）彩色液晶屏 随着液晶显示技术的不断发展和进步， TFT 液晶显示屏

28、被广泛用于制作成电脑中的液 晶显示设备。TFT液晶显示屏既可在笔记本电脑上应用（现在大多数笔记本电脑都使用TFT显示屏），也常用于主流台式显示器。 分 65536 色及 26 万色， 1600 万色三种，其显示 效果非常出色。TFT的显示采用“背透式”照射方式一一假想的光源路径不是像STN液晶那样从上至下， 而是从下向上。 这样的作法是在液晶的背部设置特殊光管， 光源照射时通过下 偏光板向上透出。由于上下夹层的电极改成 FET电极和共通电极，在FET电极导通时，液晶 分子的表现也会发生改变，可以通过遮光和透光来达到显示的目的，响应时间大大提高到 80ms 左右。本系统采用的液晶屏为SPI接口的

29、TFT屏幕，像素为128 X160。四、软件程序设计1、显示自己的名字int main(void)#ifdef DEBUG debug();#endifDemo_lnit();LCD_Display_Color(OxOOOO);/RADLCD_Display_Color(Oxffff);Lcd_DspHz16(6, 0," 覃静"); while (1)2、画线修改画线的函数LCD_DrawLine，之后再main函数中直接调用即可。void LCD_DrawLine(u8 Xpos, u16 Ypos, u16 Length, u8 Direction) u32 i =

30、0;LCD_Display_Color(BackColor);if(Direction = Horizontal)for(i = 0; i < Length; i+)LCD_DisplayPoint(Xpos+i, Ypos, TextColor); elsefor(i = 0; i < Length; i+) LCD_DisplayPoint(Xpos+i, Ypos+(i*160/250 ), TextColor); 3、画圆 在 main 函数中调用画圆函数 LCD_DrawCircle ，可随意输入圆的横纵坐标和半径值。 void LCD_DrawCircle(u8 Xpo

31、s, u8 Ypos, u8 Radius)s32 D;/* Decision Variable */u32 CurX;/* Current X Value */u32 CurY;/* Current Y Value */D = 3 - (Radius << 1);CurX = 0;CurY = Radius;/LCD_Display_Color(BackColor);while (CurX <= CurY)LCD_DisplayPoint(Xpos + CurX, Ypos + CurY, TextColor);LCD_DisplayPoint(Xpos + CurX, Y

32、pos - CurY, TextColor);LCD_DisplayPoint(Xpos - CurX, Ypos + CurY, TextColor);LCD_DisplayPoint(Xpos - CurX, Ypos - CurY, TextColor);LCD_DisplayPoint(Xpos + CurY, Ypos + CurX, TextColor);LCD_DisplayPoint(Xpos + CurY, Ypos - CurX, TextColor);LCD_DisplayPoint(Xpos - CurY, Ypos + CurX, TextColor);LCD_Dis

33、playPoint(Xpos - CurY, Ypos - CurX, TextColor);if (D < 0) D += (CurX << 2) + 6;else D += (CurX - CurY) << 2) + 10;CurY-;CurX+;4 、点阵修改(1 )、在LCD上显示一串 24 X24的文本void Lcd_DspHz24(u8 Line, u8 Column, u8 *Pu8FontStr)u32 i,j,k,x,y,xx,iOffStr;u8 qm,wm,x0,y0;u32 ulOffset;u8 hzbuf72,u8Mode;x0 =

34、Column*24;/x coordinate of start pointy0 = Line*24;/y coordinate of start pointfor(iOffStr = 0; iOffStr < strlen(const char*)Pu8FontStr); )x0 = iOffStr*8;if(u8)(*(Pu8FontStr+iOffStr) < 161)if ( (u8)(*(Pu8FontStr+iOffStr) > 127 )break;LCD_DisplayChar(y0, x0, *(Pu8FontStr+iOffStr);iOffStr+;/a

35、scii only occupy one byteelse/get the zone and the position./161;*/* qm = *(Pu8FontStr+iOffStr) - 160;wm = *(Pu8FontStr+iOffStr+1) - 160;ulOffset = (u32)(qm-1)*94 + wm-1) * 32;/count the offset in spi flash . then read one 32 Byte from spi flash, put info into hzbufSPI_FLASH_BufferRead(hzbuf, HZAdsI

36、nSpiFlash+ulOffset, HZbuffsize);/diaplay all the info.for(i=0; i<24; i+)for( j=0; j<3; j+)/u8Mode = hzbufi*3+j;/get the font modeu8Mode = g_ucAscii24x24i*3+j;for(k=0; k<8; k+)if( u8Mode & (0x80>>k)LCD_DisplayPoint(x0+j*8+k, y0+i, TextColor);iOffStr += 3;(2 )、自行创立的 24*24 的覃'字的点

37、阵华文新魏字库const uc8 g_ucAscii24x24=0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0f, 0xe0, 0x00, 0xf8, 0xe0, 0x07, 0x84, 0x60, 0x06, 0x3c, 0x60, 0x06, 0x78, 0x60, 0x06, 0x06, 0x60, 0x06, 0x3f, 0x60, 0x07, 0xfc, 0x20, 0x05, 0x29, 0x20, 0x04, 0x69, 0x20, 0x04, 0xc9, 0x20, 0x07, 0x87,