嵌入式实验系列1——流水灯

简介：
《嵌入式实验系列1——流水灯》是一门面向初学者的基础课程，通过实现LED灯依次亮灭的效果，帮助学习者理解基本电路原理和编程逻辑。 本实验将深入探讨嵌入式系统的基础应用，并以“流水灯”为实例进行讲解。该实验主要围绕STM32F103微控制器展开，在Keil IDE中开发源代码并通过Proteus进行硬件仿真，详细介绍相关知识点，包括嵌入式系统的概念、STM32F103的特点、如何使用Keil MDK以及在Proteus中的仿真实验优势。 嵌入式系统是集成于日常生活设备内部的计算机系统，它们执行特定的任务如家电控制和工业自动化。本实验将展示如何利用这些系统设计一个简单的视觉效果——流水灯。 STM32F103是一款基于ARM Cortex-M3内核制造的高性能微控制器，由意法半导体（STMicroelectronics）提供。其特点包括高达72MHz的处理速度、丰富的IO接口、低功耗模式和内置Flash存储器等特性，使其成为众多嵌入式应用的理想选择。在此实验中，我们将使用它来控制LED灯按顺序亮灭以实现流水灯效果。 Keil uVision5（简称Keil5）是用于ARM架构微控制器开发的主要集成环境，集成了编辑、编译和调试功能等模块。用户可以利用C或汇编语言编写代码，并通过Keil5进行一站式服务：从源码的创建到最终程序的生成与测试。在实验中，我们需要在Keil5内建立一个新的STM32F103项目，设置好芯片型号、时钟配置等参数；接着编写初始化代码来启动GPIO端口并设定流水灯初始状态；最后通过改变这些端口的状态使LED灯逐个点亮或熄灭以形成流动效果。 接下来是Proteus软件的使用。这是一款强大的电子设计与仿真工具，它支持数字电路、模拟电路及微控制器等混合仿真的需求，在没有实际硬件的情况下也能进行程序验证工作。在实验中，我们将在Proteus上绘制STM32F103及其外围LED灯模型，并连接好这些组件；加载由Keil5编译生成的.hex文件后运行仿真观察流水灯效果是否按预期顺序闪烁。 整个实验步骤如下： 1. 使用Keil5创建新的STM32F103工程，设定芯片型号和时钟配置。 2. 编写初始化代码以将GPIO端口设置为输出模式，并确定流水灯的初始状态。 3. 设计主循环程序来控制LED灯的亮灭顺序从而实现流动效果。 4. 使用Keil5编译生成.hex文件。 5. 在Proteus中建立STM32F103模型和LED灯模型，连接电路并加载.hex文件进行仿真测试。 通过本实验的学习，初学者能够掌握使用STM32的基本方法，并了解嵌入式系统的开发流程与硬件仿真的技术。此外，这也是一个很好的实践项目以提升动手能力及解决问题的能力，在后续的实验中还可以尝试增加复杂性如添加外部中断和通信协议等进一步探索嵌入式世界的奥秘。