生成该实验要求的相关步骤及代码
时间: 2024-10-21 19:15:54 浏览: 12
### 实验要求及相关步骤
#### 功能要求
1. **嵌入式系统全周期设计**:
- 从产品定义、需求分析、系统设计、软硬件开发、系统测试到后期维护的全周期、全流程设计方法和技术。
2. **开发工具使用**:
- 熟练使用CubeMx、Keil开发工具。
3. **GPIO操作**:
- 轮询方式操作GPIO,实现红灯和蓝灯循环闪烁。
- 按键未按下:红灯和蓝灯循环闪烁。
- 按键S1:红灯亮,维持10秒。
- 按键S2:红灯灭,维持10秒。
- 按键S3:蓝灯亮,维持10秒。
- 按键S4:蓝灯灭,维持10秒。
- 按键S5:红灯闪烁。
- 按键S6:红灯停止闪烁。
- 按键S7:自定义功能。
- 按键S8:自定义功能。
#### 实验步骤
1. **产品定义**:
- 明确产品的功能和应用场景。
- 定义系统的输入输出。
2. **需求分析**:
- 分析系统的功能需求。
- 确定系统的性能指标。
3. **系统设计**:
- 硬件设计:
- 选择合适的MCU和外设。
- 设计电路原理图。
- 连接GPIO引脚。
- 软件设计:
- 使用CubeMx配置GPIO和中断。
- 编写主程序和中断服务程序。
4. **软硬件开发**:
- 使用Keil编写代码。
- 下载并调试程序。
5. **系统测试**:
- 测试各功能是否正常工作。
- 记录测试结果。
6. **后期维护**:
- 编写用户手册和维护指南。
- 提供技术支持和更新。
#### 核心代码示例
以下是一个简单的示例代码,展示了如何使用STM32CubeMX和Keil实现上述功能:
```c
#include "stm32f1xx_hal.h"
#define LED_RED_PIN GPIO_PIN_13
#define LED_BLUE_PIN GPIO_PIN_14
#define BUTTON_S1_PIN GPIO_PIN_0
#define BUTTON_S2_PIN GPIO_PIN_1
#define BUTTON_S3_PIN GPIO_PIN_2
#define BUTTON_S4_PIN GPIO_PIN_3
#define BUTTON_S5_PIN GPIO_PIN_4
#define BUTTON_S6_PIN GPIO_PIN_5
#define BUTTON_S7_PIN GPIO_PIN_6
#define BUTTON_S8_PIN GPIO_PIN_7
#define LED_PORT GPIOC
#define BUTTON_PORT GPIOA
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
while (1)
{
if (HAL_GPIO_ReadPin(BUTTON_PORT, BUTTON_S1_PIN) == GPIO_PIN_RESET)
{
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_RED_PIN, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(10000);
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_RED_PIN, GPIO_PIN_RESET);
}
else if (HAL_GPIO_ReadPin(BUTTON_PORT, BUTTON_S2_PIN) == GPIO_PIN_RESET)
{
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_RED_PIN, GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(10000);
}
else if (HAL_GPIO_ReadPin(BUTTON_PORT, BUTTON_S3_PIN) == GPIO_PIN_RESET)
{
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_BLUE_PIN, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(10000);
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_BLUE_PIN, GPIO_PIN_RESET);
}
else if (HAL_GPIO_ReadPin(BUTTON_PORT, BUTTON_S4_PIN) == GPIO_PIN_RESET)
{
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_BLUE_PIN, GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(10000);
}
else if (HAL_GPIO_ReadPin(BUTTON_PORT, BUTTON_S5_PIN) == GPIO_PIN_RESET)
{
for (uint8_t i = 0; i < 5; i++)
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED_PORT, LED_RED_PIN);
HAL_Delay(500);
}
}
else if (HAL_GPIO_ReadPin(BUTTON_PORT, BUTTON_S6_PIN) == GPIO_PIN_RESET)
{
// Stop red LED flashing
}
else if (HAL_GPIO_ReadPin(BUTTON_PORT, BUTTON_S7_PIN) == GPIO_PIN_RESET)
{
// Custom function
}
else if (HAL_GPIO_ReadPin(BUTTON_PORT, BUTTON_S8_PIN) == GPIO_PIN_RESET)
{
// Custom function
}
else
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED_PORT, LED_RED_PIN);
HAL_Delay(500);
HAL_GPIO_TogglePin(LED_PORT, LED_BLUE_PIN);
HAL_Delay(500);
}
}
}
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
/** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
*/
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
*/
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
static void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
/* GPIO Ports Clock Enable */
__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
/*Configure GPIO pin Output Level */
HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_RED_PIN | LED_BLUE_PIN, GPIO_PIN_RESET);
/*Configure GPIO pins : PC13 PC14 */
GPIO_InitStruct.Pin = LED_RED_PIN | LED_BLUE_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(LED_PORT, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pins : PA0 PA1 PA2 PA3
PA4 PA5 PA6 PA7 */
GPIO_InitStruct.Pin = BUTTON_S1_PIN | BUTTON_S2_PIN | BUTTON_S3_PIN | BUTTON_S4_PIN |
BUTTON_S5_PIN | BUTTON_S6_PIN | BUTTON_S7_PIN | BUTTON_S8_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(BUTTON_PORT, &GPIO_InitStruct);
}
void Error_Handler(void)
{
while (1)
{
}
}
```
### 代码说明
- **初始化函数**:`SystemClock_Config()` 和 `MX_GPIO_Init()` 初始化系统时钟和GPIO引脚。
- **主循环**:在主循环中,通过读取按键状态来控制LED的状态。
- **延时函数**:`HAL_Delay()` 用于产生延时。
- **错误处理**:`Error_Handler()` 用于处理错误情况。
希望这些步骤和代码能够帮助你完成实验。如果有任何疑问或需要进一步的帮助,请随时联系我。
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