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嵌入式系统原理与实践——第一二次作业

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423A35C7 2024-10-30 17:05:39 +08:00
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40
嵌入式系统原理与实践/实验报告/mypreamble.tex Normal file
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@ -0,0 +1,40 @@
\usepackage{underscore}
\usepackage[outputdir=./latex-output]{minted}
\usepackage{multicol}
\usepackage{subfiles}
\setminted{breaklines=true, fontsize=\zihao{-6}, linenos}
\title{《嵌入式系统原理与实践》作业}
\author[岳锦鹏 \quad 朱宇笑]{10213903403 岳锦鹏 \newline 10225001410 朱宇笑
}
\date{2024年10月26日——}
\usetheme{Malmoe} %主题包之一，直接换名字即可
\setbeamertemplate{page number in head/foot}[totalframenumber]
\usecolortheme{default} %主题色之一，直接换名字即可。
\usefonttheme{professionalfonts}
% 设置用acrobat打开就会全屏显示
\hypersetup{pdfpagemode=FullScreen}
%每个章节都有小目录
\AtBeginSubsection[]
{
\begin{frame}<beamer>
\tableofcontents[currentsection,currentsubsection]
\end{frame}
}
\definecolor{palette1}{RGB}{123,199,233}
\definecolor{palette2}{RGB}{58,169,222}
\definecolor{palette3}{RGB}{3,35,74}
\definecolor{palette4}{RGB}{145,152,158}
\setbeamercolor{palette primary}{bg=palette1}
\setbeamercolor{palette secondary}{bg=palette2}
\setbeamercolor{palette tertiary}{bg=palette3}
\setbeamercolor{palette quaternary}{bg=palette4}

8
嵌入式系统原理与实践/实验报告/全部作业.tex Normal file
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@ -0,0 +1,8 @@
\documentclass[aspectratio=169, 10pt, utf8, mathserif]{ctexbeamer}
\input{mypreamble}
\begin{document}
\maketitle
\tableofcontents
\subfile{第一次作业——时钟滴答}
\subfile{第二次作业——流水灯}
\end{document}

312
嵌入式系统原理与实践/实验报告/第一次作业——时钟滴答.tex Normal file
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@ -0,0 +1,312 @@
\documentclass[全部作业]{subfiles}
\begin{document}
\date{2024年10月26日}
\begin{frame}
%\maketitle
\titlepage
\end{frame}
\begin{frame}
\frametitle{目录}
\tableofcontents[hideallsubsections]
\end{frame}
\section{第一次作业}
\subsection{STM32CubeMX}
\begin{frame}
选择的MCU型号为STM32G473RCT6：
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-26-19-29-11.png}
\end{frame}
\begin{frame}
先设置时钟为外部：
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-26-13-48-03.png}
\end{frame}
\begin{frame}
再设置时钟频率：
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-26-15-58-41.png}
\end{frame}
\begin{frame}
开启debug模式：
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-26-16-01-25.png}
\end{frame}
\begin{frame}
开始调整端口：
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-26-16-03-56.png}
\end{frame}
\begin{frame}
选择GPIO_Output：
\includegraphics[height=0.9\textheight]{imgs/2024-10-26-16-05-01.png}
\end{frame}
\begin{frame}
调整端口配置：
\includegraphics[height=0.9\textheight]{imgs/2024-10-26-19-20-26.png}
\end{frame}
\begin{frame}
项目设置名称exp1：
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-26-19-24-44.png}
\end{frame}
\begin{frame}
继续项目设置：
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-26-19-25-59.png}
生成代码：
\includegraphics[width=0.3\linewidth]{imgs/2024-10-28-20-36-25.png}
\end{frame}
\begin{frame}
打开项目：
\includegraphics[width=0.6\linewidth]{imgs/2024-10-29-15-09-10.png}
\end{frame}
\begin{frame}
修改调试器：
\includegraphics{imgs/2024-10-29-11-36-58.png}
\vspace{1em}
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-29-11-35-44.png}
\end{frame}
\begin{frame}
修改调试设置，把reset and run打勾，就不需要手动按重置按钮了。
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-29-14-54-11.png}
\end{frame}
\subsection{MDK-ARM}
\begin{frame}
添加项目文件：
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-29-09-21-05.png}
\end{frame}
\begin{frame}
选择头文件，文件名为variable.h：
\includegraphics[width=0.8\linewidth]{imgs/2024-10-29-09-22-20.png}
\end{frame}
% 加了[fragile]才能用minted不报错
\begin{frame}[fragile]
variable.h:
\begin{minted}{C}
#include <stdint.h>
#ifndef __VARIABLE_H
#define __VARIABLE_H
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
typedef struct {
uint8_t mMilSecCount; // 毫秒计数
uint8_t bTenMilSecOk; // 10毫秒标志位
uint8_t mTimeCount; // 秒计数
uint8_t bTimeOk; // 秒标志位
} stSysTickTimer;
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /* __VARIABLE_H */
\end{minted}
\end{frame}
\begin{frame}[fragile]
stm32g4xx_it.c:
\begin{multicols}{2}
\begin{minted}[firstnumber=24]{C}
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "variable.h"
/* USER CODE END Includes */
\end{minted}
\vspace{1em}
\begin{minted}[firstnumber=60]{C}
/* USER CODE BEGIN EV */
extern stSysTickTimer sSysTickTimer;
extern uint16_t mSecCount;
extern uint16_t bSecondIsOk;
/* USER CODE END EV */
\end{minted}
\vspace{1em}
\begin{minted}[firstnumber=183]{C}
/**
* @brief This function handles System tick timer.
*/
void SysTick_Handler(void)
{
/* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 0 */
/* USER CODE END SysTick_IRQn 0 */
HAL_IncTick();
/* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 1 */
if (++mSecCount >= 100) {
mSecCount = 0;
bSecondIsOk = 1;
}
if (++sSysTickTimer.mMilSecCount >= 10) {
sSysTickTimer.mMilSecCount = 0;
sSysTickTimer.bTenMilSecOk = 1;
if (++sSysTickTimer.mTimeCount >= 100) {
sSysTickTimer.mTimeCount = 0;
sSysTickTimer.bTimeOk = 1;
}
}
/* USER CODE END SysTick_IRQn 1 */
}
\end{minted}
\end{multicols}
\end{frame}
\begin{frame}[fragile]
main.h:
\begin{multicols}{2}
\begin{minted}[firstnumber=48]{C}
/* USER CODE BEGIN EM */
#define SYSTICKCLK 170 // Systick Frequency 170MHz
/* USER CODE END EM */
/* Exported functions prototypes ---------------------------------------------*/
void Error_Handler(void);
/* USER CODE BEGIN EFP */
void delay_us(uint32_t nus);
/* USER CODE END EFP */
\end{minted}
\end{multicols}
\end{frame}
\begin{frame}[fragile]
main.c:
\begin{multicols}{2}
\begin{minted}[firstnumber=24]{C}
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "variable.h"
/* USER CODE END Includes */
\end{minted}
\vspace{1em}
\begin{minted}[firstnumber=45]{C}
/* USER CODE BEGIN PV */
stSysTickTimer sSysTickTimer = {
0, 0, 0, 0
};
uint16_t mSecCount = 0;
uint16_t bSecondIsOk = 0;
/* USER CODE END PV */
\end{minted}
\vspace{1em}
\begin{minted}[firstnumber=60]{C}
/* USER CODE BEGIN 0 */
void delay_us(uint32_t nus) {
uint32_t ticks;
uint32_t told, tnow, tcnt=0;
uint32_t reload = SysTick->LOAD; // LOAD的值
ticks = nus * SYSTICKCLK; // 需要的节拍数
told = SysTick->VAL; // 刚进入时的计数器值
while (1) {
tnow = SysTick->VAL;
if (tnow != told) {
if (tnow < told)
tcnt += told - tnow; // SYSTICK是一个递减的计数器就可以了
else
tcnt += reload - tnow + told;
told = tnow;
if (tcnt >= ticks) break; // 事件超过/等于要延迟的时间，则退出
}
}
}
/* USER CODE END 0 */
\end{minted}
\end{multicols}
\end{frame}
\begin{frame}[fragile]
main.c:
\begin{multicols}{2}
\begin{minted}[firstnumber=81]{C}
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration---------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
if (sSysTickTimer.bTimeOk) {
sSysTickTimer.bTimeOk = 0;
HAL_GPIO_TogglePin(TickClock_LED_GPIO_Port, TickClock_LED_Pin);
}
}
/* USER CODE END 3 */
}
\end{minted}
\end{multicols}
\end{frame}
\begin{frame}
编译和运行：
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-29-11-38-55.png}
\vspace{1em}
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-29-11-39-46.png}
\end{frame}
\subsection{实验结果}
\begin{frame}
实验结果：
亮一秒，暗一秒。
\includegraphics[height=0.8\textheight]{imgs/IMG_20241029_115504.jpg}
完整视频可以查看：\url{https://gitea.librastalker.top/423A35C7/STM32CubeMX-Keil_uVision5}
\end{frame}
\end{document}

235
嵌入式系统原理与实践/实验报告/第二次作业——流水灯.tex Normal file
View File

@ -0,0 +1,235 @@
\documentclass[全部作业]{subfiles}
\begin{document}
\date{2024年10月29日}
\begin{frame}
%\maketitle
\titlepage
\end{frame}
\begin{frame}
\frametitle{目录}
\tableofcontents[hideallsubsections]
\end{frame}
\section{第二次作业}
\subsection{准备}
\begin{frame}[fragile]
将实验一的代码复制一份，并将exp1改名为exp2：
\vspace{1em}
\begin{minipage}[H]{0.3\linewidth}
\begin{minted}[linenos=false]{text}
exp1
│ .mxproject
│ exp1.ioc
│
├─Core
│
├─Drivers
│
└─MDK-ARM
exp1.uvprojx
startup_stm32g473xx.s
\end{minted}
\end{minipage}
{\Huge$\longrightarrow$}
\begin{minipage}[H]{0.3\linewidth}
\begin{minted}[linenos=false]{text}
exp2
│ .mxproject
│ exp2.ioc
│
├─Core
│
├─Drivers
│
└─MDK-ARM
exp2.uvprojx
startup_stm32g473xx.s
\end{minted}
\end{minipage}
\vspace{1em}
需要改文件夹名、.ioc、.uvprojx这三个地方。
\end{frame}
\begin{frame}
打开.uvprojx文件，修改调试器：
\includegraphics{imgs/2024-10-29-11-36-58.png}
\vspace{1em}
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-29-11-35-44.png}
\end{frame}
\begin{frame}
修改调试设置，把reset and run打勾，就不需要手动按重置按钮了。
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-29-14-54-11.png}
\end{frame}
\subsection{端口修改}
\begin{frame}
这样设置端口，点击生成代码。
\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-10-29-16-44-16.png}
\end{frame}
\begin{frame}
将STM32核心板JP1的PA0~PA7与系统底板跑马灯控制端JP21相连。
\includegraphics[width=0.3\linewidth]{imgs/IMG_20241029_204905_1.jpg}
\includegraphics[width=0.3\linewidth]{imgs/IMG_20241029_205023.jpg}
\end{frame}
\subsection{代码修改}
\begin{frame}[fragile]
main.c:
\begin{multicols}{2}
\begin{minted}[firstnumber=62]{C}
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration-------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
uint8_t FlashFlag = 0;
uint16_t nShift = 0x0001;
uint8_t i = 0;
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
FlashLeds_GPIO_Port->ODR &= 0xffff;
/* USER CODE END 2 */
\end{minted}
\end{multicols}
\end{frame}
\begin{frame}[fragile]
main.c:
\begin{multicols}{2}
\begin{minted}[firstnumber=last]{C}
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
if (sSysTickTimer.bTimeOk) {
sSysTickTimer.bTimeOk = 0;
HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);
HAL_GPIO_WritePin(FlashLeds_GPIO_Port, nShift, GPIO_PIN_SET);
// FlashLeds_GPIO_Port->ODR &= 0xFF00;
// FlashLeds_GPIO_Port->ODR |= (~nShift) & 0x00FF;
if (i < 7)
nShift <<= 1;
else
nShift >>= 1;
i++;
if (i >= 14) {
i = 0;
nShift = 0x0001;
}
HAL_GPIO_WritePin(FlashLeds_GPIO_Port, nShift, GPIO_PIN_RESET);
// if (FlashFlag != 0) {
// }
}
}
/* USER CODE END 3 */
}
\end{minted}
\end{multicols}
\end{frame}
\subsection{改进}
\begin{frame}[fragile]
目前的闪烁频率较慢，可以修改部分代码使灯闪烁得更快。
在variable.h中增加10毫秒计数和100毫秒标志位：
\begin{minted}[firstnumber=9]{C}
typedef struct {
uint8_t mMilSecCount; // 毫秒计数
uint8_t bTenMilSecOk; // 10毫秒标志位
uint8_t mTenMilSecCount; // 10毫秒计数
uint8_t bHundredMilSecOk; // 100毫秒标志位
uint8_t mTimeCount; // 秒计数
uint8_t bTimeOk; // 秒标志位
} stSysTickTimer;
\end{minted}
\end{frame}
\begin{frame}[fragile]
相应地，在 \mintinline{C}{SysTick_Handler()} 中也需要在100毫秒标志位时设置相应标志。
\begin{minted}[firstnumber=192]{C}
if (++sSysTickTimer.mMilSecCount >= 10) {
sSysTickTimer.mMilSecCount = 0;
sSysTickTimer.bTenMilSecOk = 1;
if (++sSysTickTimer.mTenMilSecCount >= 10) {
sSysTickTimer.mTenMilSecCount = 0;
sSysTickTimer.bHundredMilSecOk = 1;
if (++sSysTickTimer.mTimeCount >= 10) {
sSysTickTimer.mTimeCount = 0;
sSysTickTimer.bTimeOk = 1;
}
}
}
\end{minted}
\end{frame}
\begin{frame}[fragile]
在 \mintinline{C}{main.c} 中在100毫秒标志为1时进行流水灯的操作（时钟滴答仍然在1秒标志位为1时操作）。
\begin{minted}[firstnumber=103]{C}
/* USER CODE BEGIN 3 */
if (sSysTickTimer.bTimeOk) {
sSysTickTimer.bTimeOk = 0;
HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);
}
if (sSysTickTimer.bHundredMilSecOk) {
sSysTickTimer.bHundredMilSecOk = 0;
HAL_GPIO_WritePin(FlashLeds_GPIO_Port, nShift, GPIO_PIN_SET);
...
}
\end{minted}
\end{frame}
\subsection{实验结果}
\begin{frame}
每次只有一个灯亮，从最左边的灯亮向右移动，直到最右边的灯亮，再向左移动，直到最左边的灯亮。
\includegraphics[width=0.5\linewidth]{imgs/IMG_20241029_205440.jpg}
完整视频可以查看：\url{https://gitea.librastalker.top/423A35C7/STM32CubeMX-Keil_uVision5}
\end{frame}
\end{document}