ARM Cortex-M4实验：时钟与GPIO控制

"ARM实验任务指导书-2018V0.71" 这篇文档是针对ARM架构，特别是Cortex-M4处理器的一份实验指导书，旨在帮助学生理解和掌握ARM的开发环境、时钟系统以及GPIO（通用输入/输出）的操作。实验主要围绕KEIL uVision5集成开发环境展开，通过编写和修改C语言程序来实现特定的功能。 实验一的目标是让学习者熟悉KEILuVision5，理解CPU时钟的重要性以及不同时钟源对电源消耗的影响，并且掌握GPIO的工作机制。实验1.1要求编写一个程序`exp1.c`，当按下USR_SW1按键时，PF0（GPIO F0）快速闪烁，松开按键则变为慢速闪烁。这个程序涉及到三个关键函数：`S800_GPIO_Init`用于初始化GPIO F端口并设置PF0为输出，`PF0_Flash`根据按键状态控制闪烁速度，`Delay`则实现不同长度的延时。 在实验的拓展部分，学生被要求使用不同的时钟源（内部16M HSI、外部25M HSO和PLL）来驱动GPIO-PF0的闪烁，并观察电流变化以及PF0的频率变化。此外，还应利用调试模式设置断点，验证时钟设置的正确性。 实验的第二个任务是扩展`exp1.c`，实现按下USR_SW1和USR_SW2键时，分别控制LED_M0和LED_M1的亮灭。 第三个任务引入了按键计数的概念，通过短按USR_SW1来控制LED_M0和LED_M1的闪烁和熄灭，形成一种循环模式。 实验框图提供了硬件连接的可视化表示，帮助学生理解各个组件间的交互。 实验结果需要通过现场演示来验证，确保所有功能正常工作。 在讨论环节，提出了几个问题，包括改变时钟频率对系统行为的影响，PLL时钟频率的调整限制，高时钟频率对LED闪烁效果的改变，以及`GPIOPinWrite`函数参数的含义和不同设置可能导致的现象。这些问题旨在引导学生深入思考时钟系统和GPIO操作的内在原理。 这份实验指导书提供了一个实践性的平台，让学生在动手操作中学习和探索ARM Cortex-M4处理器的时钟管理和GPIO应用。通过这样的实验，学生不仅能掌握基本的编程技能，还能对微控制器的硬件资源有更深刻的理解。