"嵌入式LAB51实验主要围绕STM32F103核心板进行中断驱动程序的编程实践,旨在让学生掌握中断驱动的方法。实验中使用了USB-TTL串口线、CubeIDE等工具,并通过配置时钟源、USART1及TIM2来实现自行车码表功能。在中断服务函数中,对速度和里程进行计算并显示。"
嵌入式系统是电子设备中的一个重要组成部分,尤其是在微控制器如STM32F103的应用中。实验"嵌入式LAB51"专注于中断驱动程序的编程,这对于实时系统来说至关重要,因为中断可以高效地处理突发事件,提高系统的响应速度。中断驱动程序允许处理器在执行其他任务时暂停,响应外部事件(例如按钮按下或定时器到期),然后在处理完事件后返回原来的任务。
实验使用的主要硬件包括STM32F103核心板,它内置了用于中断处理的硬件支持;ST-Link线用于调试和编程;USB-TTL串口线连接PC,便于数据传输和调试;杜邦线用于连接不同组件;两个按钮作为输入设备;以及面包板作为电路构建平台。软件方面,使用CubeIDE作为开发环境,它提供了STM32的配置工具和编程编译功能;还需要USB-TTL串口线的驱动程序和串口调试助手,以查看和分析串行通信数据。
实验的核心在于配置STM32的中断系统。首先,配置时钟源,确保APB2总线频率为16MHz,这是许多外设操作的基础。接着,开启TIM2定时器,配置其在1ms间隔时产生中断。在NVIC(Nested Vectored Interrupt Controller)设置中,启用TIM2中断,以便处理器能响应定时器中断事件。
在代码实现上,定义了全局变量来存储当前时间、模式(速度或里程显示)、钢圈圈数等信息。主循环中不包含实质性操作,所有关键计算和数据显示都在中断服务函数`HAL_TIM_PeriodElapsedCallback`中处理。定时器每1ms中断一次,累加当前时间,当达到1秒时,通过USART1发送速度和里程信息到串口调试助手。
通过这个实验,学生不仅可以学习到如何配置STM32的中断系统和定时器,还能理解如何利用中断驱动程序进行实时数据处理,这对于嵌入式系统设计来说是非常基础且实用的技能。