STM32F4 GPIO实验：LED灯与按键控制

本篇实验报告由陈姝仪同学于2018年2115071号完成，针对的是STM32F4xx嵌入式系统中的GPIO（通用输入输出）功能探索。实验主要目标是通过FSM4实验板熟悉开发环境和MDK工具，学习直接操控GPIO寄存器实现硬件控制，并掌握C语言编程。 实验内容涉及以下几个关键知识点： 1. GPIO寄存器理解： GPIO寄存器是STM32芯片中的重要组成部分，它们允许用户灵活地配置这些引脚作为输入或输出，实现LED灯的控制、蜂鸣器的触发以及按键状态的检测。每个GPIO组（如GPIOA、GPIOB等）有16个引脚，通过设置寄存器来决定引脚的功能和工作模式。 2. 实验环境： 使用的硬件环境包括FS-STM32F407开发平台、ST-Link仿真器，以及RealView MDK 5.23集成开发环境。软件环境包括Windows 7/8/10操作系统，以及串口调试工具。 3. 实验任务： 实验要求包括基本功能，即通过C语言编程控制LED灯亮灭，以及输出摩斯码。特殊要求中，禁止使用CMSIS库函数，而是要直接操作GPIO寄存器，如使用PF6控制蜂鸣器的开关。拓展任务则涉及到按键控制，如K3负责待机模式、K4复位、K5双击闪烁LED和K6按键长按时序点亮LED。 4. 实验原理： 实现这些功能需要根据板子原理图和芯片数据手册找到对应GPIO引脚。例如，LED灯和蜂鸣器的控制分别依赖于PF7、PF8、PF9、PF10和PF6。按键的状态则是通过PI9、PF11、PC13和PA0来读取。 5. 实践步骤： 实验者需要首先了解GPIO寄存器的操作方式，如设置输入输出模式、中断配置等，然后编写C代码来执行具体操作，包括LED灯的亮度控制、蜂鸣器的音调变化，以及按键事件的处理。 总结来说，这篇实验报告重点在于实践操作和理论结合，帮助学生深入理解嵌入式系统中GPIO的使用方法，培养硬件驱动程序的编写和调试能力。通过这个过程，学生不仅掌握了STM32的GPIO操作，还提升了软件编程和硬件应用的实际技能。