• 小组成员姓名：20165219王彦博 20165220葛宇豪 20165239其米仁增
• 指导教师：娄嘉鹏
• 提交时间：2019年5月27日

任务简介

任务内容：

跑马灯实验；按键输入实验；串口实验；tft lcd显示实验；
web服务器例程实验

任务要求

先在主机上完成实验，成功以后在win7虚拟机上完成实验，最后提交win7虚拟机。

具体要求：

跑马灯实验： 学习LED二极管原理
 掌握ARM的GPIO口工作原理

按键输入实验： 学习按键检测原理
 掌握ARM的GPIO口工作原理

串口实验： 学习串口通信原理
 掌握SP3232芯片的使用方法
 掌握ARM的串行口工作原理

TFT LCD显示实验： 学习4.3寸TFT LCD使用方法
 掌握ARM的GPIO口工作原理

Web服务器例程实验： 学习uIP-1.0协议栈相关知识
 学习以太网控制器DM9000A的使用方法

实践操作

环境搭建

JLINK下载与调试：

把JLINK用USB线连接到电脑usb接口和实验箱板子的JTAG接口上

安装JLINK的驱动，如图

安装CH340G的驱动，便于串口的使用

在驱动安装成功之后，拔掉USB线，然后重新插入电脑，此时电脑就会自动给其安装驱动了。在安装完成之后，可以在电脑的设备管理器里面找到USB串口（如果找不到，则重启下电脑）

MDK5.11安装与破解：

娄老师给了我们mdk5的安装与破解的软件包，只需要按照步骤逐个安装就可以了。其中，破解软件只能在实验室中电脑上运行。

MDK的配置：

同样，在我们自己的win10系统的mdk检测不到jink的链接，在实验室的电脑，成功识别，如图

MDK5会根据我们新建工程时选择的目标器件，自动设置flash算法。我们使用的是STM32F407ZGT6，FLASH容量为1M字节，所以Programming Algorithm里面默认会有1M型号的STM32F4xx FLASH算法。（这一步特别重要，否则无法进行实验）

实践过程

跑马灯实验：

int main(void)
{delay_init(168);//初始化延时函数LED_Init();//初始化LED端口/**下面是通过直接操作库函数的方式实现IO控制**/ while(1){GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9);
//LED对应引脚GPIOB.9拉低，亮，等同LED0=0;GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);
//LED对应引脚GPIOB.8拉低，亮，等同LED1=0;      GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7);
//LED对应引脚GPIOB.7拉低，亮，等同LED2=0;GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6);
//LED对应引脚GPIOB.6拉低，亮，等同LED3=0;      GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1);
//LED对应引脚GPIOB.1拉低，亮，等同LED4=0;GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
//LED对应引脚GPIOB.0拉低，亮，等同LED5=0;      delay_ms(500);GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9);
//LED对应引脚GPIOB.9拉高，灭，等同于LED0=1;GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);
//LED对应引脚GPIOB.8拉高，灭，等同于LED1=1;GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7);
//LED对应引脚GPIOB.7拉高，灭，等同于LED2=1;GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6);
//LED对应引脚GPIOB.6拉高，灭，等同于LED3=1;GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1);
//LED对应引脚GPIOB.1拉高，灭，等同于LED4=1;GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
//LED对应引脚GPIOB.0拉高，灭，等同于LED5=1;delay_ms(500);}
}

先调用delay_init()函数初始化延时，接着就是调用LED_Init()函数来初始化GPIOB各口为输出，最后再死循环里面实现LED0~LED5交替闪烁，间隔500ms。函数GPIO_SetBits用来设置一组IO口中的一个或者多个IO口为高电平。GPIO_ResetBits用来设置一组IO口中的一个或者多个IO口为低电平。

先编译，后下载。下载成功后，开发板上的6个灯会同时点亮，然后500ms后又同时熄灭，然后500ms后又重新点亮，循环往复。

按键输入实验：

int main(void)
{ u8 key=0;           //保存键值delay_init(168);  //初始化延时函数LED_Init();             //初始化LED端口 KEY_Init();       //初始化与按键连接的硬件接口LED0=1;       //先将灯关闭LED1=1;LED2=1;LED3=1;LED4=1;LED5=1;while(1){if(KEY0==0){delay_ms(30);if(KEY0==0)  key=key|0x01;}if(KEY0==1){delay_ms(30);if((KEY0==1) && (key&0x01 ))  {LED0=!LED0; key=key&0xfe;}}if(KEY1==0){delay_ms(30);if(KEY1==0)  key=key|0x02;}if(KEY1==1){delay_ms(30);if((KEY1==1) && (key&0x02 ))  {LED1=!LED1; key=key&0xfd;}}if(KEY2==0){delay_ms(30);if(KEY2==0)  key=key|0x04;}if(KEY2==1){delay_ms(30);if((KEY2==1) && (key&0x04 ))  {LED2=!LED2; key=key&0xfb;}}   if(WK_UP==0){delay_ms(30);if(WK_UP==0)  key=key|0x08;}if(WK_UP==1){delay_ms(30);if((WK_UP==1) && (key&0x08 ))  {LED3=!LED3; key=key&0xf7;}}}
}

先调用delay_init()函数初始化延时，接着就是调用LED_Init()函数来初始化GPIOB各口为输出，然后是KEY_Init()函数初始化按键，最后在大循环里使用查询的方式判断哪个独立按键被按下，注意使用的是延时消抖。

程序下载成功后，令按键从右到左依次为按键1、按键2、按键3、按键4。则按键1控制最左边第一个灯的翻转，也就是按一下灯亮，再按一下灯灭；按键2控制最左边第二个灯的翻转；按键3控制最左边第三个灯的翻转；按键4控制最左边第四个灯的翻转。

串口实验：

int main(void)
{ u8 t;u8 len;
//  u16 times=0;  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2delay_init(168);             //延时初始化 uart_init(9600);             //串口初始化波特率为9600LED_Init();             //初始化与LED连接的硬件接口  while(1){if(USART_RX_STA&0x8000){                      USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE,DISABLE);//关闭相关中断len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度printf("\r\n您发送的消息为:\r\n");for(t=0;t<len;t++){USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]);    //向串口1发送数据while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);
//等待发送结束}printf("\r\n\r\n");//插入换行USART_RX_STA=0;USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE,ENABLE);//开启相关中断}}
}

本次实验使用的是丁丁串口助手—SSCOM 3.3观测串口通信收发的数据。硬件上使用USB转9针串口线的USB端连接电脑USB口，串口端连接板卡的RS232串口。

程序下载成功后，打开串口助手，由于我们在程序上面设置了输入任意字符后必须输入回车，串口才认可接收到的数据，所以必须在发送数据后再发送一个回车符，这里XCOM提供的发送方法是通过勾选发送新行实现。只要勾选了这个选项，每次发送数据后，XCOM都会自动多发一个回车(0X0D+0X0A)。设置好了发送新行，我们再在发送区输入你想要发送的文字，然后单击发送，就可以在显示窗口显示“您发送的消息为：xxxxxx”。

TFT LCD显示实验

int main(void)
{ u8 x=0;u8 lcd_id[12];              //存放LCD ID字符串NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2delay_init(168);      //初始化延时函数uart_init(115200);      //初始化串口波特率为115200LED_Init();                   //初始化LEDLCD_Init();           //初始化LCD FSMC接口LCD_Scan_Dir(U2D_R2L);POINT_COLOR=RED;      //画笔颜色：红色sprintf((char*)lcd_id,"LCD ID:%04X",lcddev.id);//将LCD ID打印到lcd_id数组。LCD_Clear(BLUE);while(1) {        switch(x){case 0:LCD_Clear(WHITE);break;case 1:LCD_Clear(BLACK);break;case 2:LCD_Clear(BLUE);break;case 3:LCD_Clear(RED);break;case 4:LCD_Clear(MAGENTA);break;case 5:LCD_Clear(GREEN);break;case 6:LCD_Clear(CYAN);break; case 7:LCD_Clear(YELLOW);break;case 8:LCD_Clear(BRRED);break;case 9:LCD_Clear(GRAY);break;case 10:LCD_Clear(LGRAY);break;case 11:LCD_Clear(BROWN);break;}POINT_COLOR=RED;      LCD_ShowString(30,40,210,24,24,"Explorer STM32F4"); LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"TFTLCD TEST");LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"HELLO");LCD_ShowString(30,110,200,16,16,lcd_id);        //显示LCD ID           LCD_ShowString(30,130,200,12,12,"2016/5/4");                             x++;if(x==12)x=0;LED0=!LED0;  delay_ms(1000); }
}

程序下载成功后，通过把LCD模块插入TFTLCD模块接口，按下电源开关之后，就可以看到LCD模块不停地切换底色。同时该屏幕会显示LCD驱动器的ID以及其他一些固定字符

Web服务器例程实验

int main(void)
{/*ST固件库中的启动文件已经执行了 SystemInit() 函数，该函数在 system_stm32f4xx.c 文件，主要功能是配置CPU系统的时钟，内部Flash访问时序，配置FSMC用于外部SRAM*/bsp_Init();     /* 硬件初始化 */PrintfLogo();   /* 打印例程信息到串口1 *//* 检测网卡芯片 */{uint32_t vid;vid = dm9k_ReadID();bsp_DelayMS(2);if (vid == DM9000A_ID_OK){printf("DM9000AE Detect Ok, vid&pid = %08X\n\r", vid);}else{printf("DM9000AE Detect Failed, vid&pid = %08X, Expected = %08X\n\r", vid, DM9000A_ID_OK);}}/* 启动webserver */WebServer();
}

实验前要将先将笔记本或者台式机的网络ip和实验平台里M4模块内的网络服务器的ip设置为同一局域网网段内

配置好ip以后，打开IE浏览器，在地址栏输入http://192.168.1.11，可以看到uIP内置的web测试页面

课程设计总结

这次课程设计，我们小组遇到了很多的问题与挑战，首先，在实验环境搭建上，由于我们之前从来没有接触arm实验箱的m4模块，在搭建jlink的时候，出现了问题，首先是在设备管理器的串口中检测不到实验箱，以及没有设置好算法，导致打开工程以后无法编译下载程序，以及在代码的理解中，遇到了我们之前学习中的盲区，在虚拟机的制作过程中，因为有了主机实验的经验教训，还算比较顺利的，我们总结了一下，这种实验还是在实验室中比较好，因为自己的电脑系统版本过高，和好多实验需要的软件并不能很好的兼容。

通过这次实验，提高了我们的动手能力，这也是我们在平时实验中缺失的。

参考资料

信息安全系统实验箱指导书