嵌入式系统实验：MCU控制LED与开关交互

"该资源是王宜怀编著的第三版《嵌入式系统基础教程》中的7次实验代码，其中第一次实验旨在帮助读者熟悉软件环境，因此未包含。主要探讨了I/O接口实验，使用C/C++语言编程，通过MCU控制小灯的亮灭，实现对GPIO接口的操作。" 在嵌入式系统中，I/O接口实验是学习微控制器（MCU）基础操作的重要环节。在这个实验中，主要目标是通过微控制器的GPIO（General Purpose Input/Output）端口来控制外部设备，如小灯和开关。实验中，将B口的19号引脚连接到小灯，E口的5号引脚连接到开关，通过MCU读取开关状态并控制小灯的亮灭。当开关向上拨时，小灯亮；当开关向下拨时，小灯暗。这种实时响应开关状态的设计，展示了MCU的基本控制能力。 在C/C++代码部分，可以看到程序员首先包含了"include.h"这个总头文件，这通常包含了实验所需的库函数和定义。接着，代码使用了`volatile`关键字来声明指针变量，确保编译器不会优化掉对这些变量的访问，因为它们的值可能在运行时被外部硬件改变。 1. 计算GPIO端口控制寄存器地址： - 对于PORTB19，其引脚控制寄存器地址由基地址0x4004A000u加上19的偏移量计算得出。 - 对于PORTE5，虽然在注释中计算时出现了错误（将PORTE5的地址算成了portB_ptr+5），实际上应使用E口的基地址0x4004D000u加上5的偏移量。 2. 计算GPIO数据方向寄存器和输出反转寄存器地址： - 为了设置GPIO端口的功能，需要找到相应的数据方向寄存器（PDDR）和输出数据寄存器（PDOR）。这里，代码分别计算了PORTB和PORTE的基地址，然后加上相应的偏移量。 3. 设置GPIO引脚功能： - 在GPIO模式下，通过修改引脚控制寄存器的MUX字段（10-8位）为0，可以将PORTB19和PORTE5配置为GPIO引脚，允许输入/输出操作。 通过这个实验，学习者能掌握基本的GPIO操作，包括配置引脚功能、读写数据以及理解硬件地址映射。此外，实验还涉及了嵌入式系统中的中断处理、实时性概念以及硬件交互的编程技巧，这些都是嵌入式开发中不可或缺的知识点。