STM32Cube嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用章節(jié)練習(xí)題及答案（主觀題）

《STM32Cube嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》習(xí)題

第1章

1.嵌入式系統(tǒng)處理器有哪幾種？如何選擇？

2.簡(jiǎn)述馮?諾依曼結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)的區(qū)別。

3.嵌入式系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有什么區(qū)別？

4.什么是嵌入式系統(tǒng)？

5.嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的異同點(diǎn)?

6.嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)主要有哪些？

7.常見(jiàn)的嵌入式操作系統(tǒng)有哪幾種？

8.ARM處理器有什么特點(diǎn)？

9.簡(jiǎn)述ARM處理器的應(yīng)用領(lǐng)域。

10.什么嵌入式微處理器分類(lèi)。

li.Cortex-M系列處理器有哪些特征？

第2章

1.STM32F407X系列微控制器支持幾種時(shí)鐘源？

2.簡(jiǎn)要說(shuō)明HSE時(shí)鐘的啟動(dòng)過(guò)程。

3.如果HSE晶體振蕩器失效，哪個(gè)時(shí)鐘被作為備用時(shí)鐘源？

4.簡(jiǎn)要說(shuō)明LSI校準(zhǔn)的過(guò)程。

5.當(dāng)STM32F407X系列處理器采用25MHz的高速外部時(shí)鐘源時(shí)，通過(guò)PLL倍頻后能夠得

到的最高系統(tǒng)頻率是多少？此時(shí)AHB、APB1、APB2總線的最高頻率分別是多少？

6.簡(jiǎn)要說(shuō)明在STM32F407X上不使用外部晶振時(shí)OSC」N和OSCJ3UT的接法。

7.簡(jiǎn)要說(shuō)明在使用HSE時(shí)鐘時(shí)程序設(shè)置時(shí)鐘參數(shù)的流程。

第3章

1.STM32CubcMX軟件是什么？

2.STM32CubeMX軟件的特點(diǎn)是什么？

3.STM32CubcMX軟件的工作區(qū)有哪4個(gè)界面？

第4章

l.STM32CubeIDE軟件是什么？

2.STM32CubeIDE有什么特點(diǎn)？

3.STM32CubeProgrammer軟件有什么特色？

第5章

1.列舉GPIO的工作模式。

2.STM32F407系列微控制器每個(gè)GPIO端口有一引腳。

3.當(dāng)引腳被配置為模擬功能模式時(shí)，上拉/下拉功能應(yīng)被

4.當(dāng)引腳被配置為輸出模式，而輸出類(lèi)型被配置為開(kāi)漏時(shí)，引腳要輸出高電平，需要

5.控制引腳輸出電平時(shí)，需要操作—寄存器；獲取引腳狀態(tài)需要操作—寄存器。

6.在STM32f407的庫(kù)函數(shù)中，使能GPIOA時(shí)鐘，使用的庫(kù)函數(shù)是___。

7.在STM32f407的庫(kù)函數(shù)中，初始化GPIO功能，使用的庫(kù)函數(shù)是一。

8.當(dāng)要同時(shí)初始化某個(gè)GPIO的1號(hào)、2號(hào)引腳，賦給GPIO」nitTypeDef結(jié)構(gòu)體類(lèi)型

成員GPIO_Pin的值是。

9.在STM32f407的庫(kù)函數(shù)中，讀取某個(gè)特定GPIO引腳狀態(tài)，使用的庫(kù)函數(shù)是。

10.在STM32f407的庫(kù)函數(shù)中，設(shè)定某些特定GPIO引腳輸出狀態(tài)，使用的庫(kù)函數(shù)

11.結(jié)合電路說(shuō)明推挽輸出和開(kāi)漏輸出的區(qū)別。

12.當(dāng)把引腳配置為模擬輸入模式時(shí)，那么它是否還具備耐5V功能？

13.簡(jiǎn)述片上外設(shè)使用初始化流程。

14.編寫(xiě)程序，將GPIOD的1號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、7號(hào)、9號(hào)引腳配置為推挽輸出模式，

速度為50MHz,將0、2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、8號(hào)引腳配置為上拉輸入模式。

15.編寫(xiě)程序，將GPIOD的1號(hào)、5號(hào)、7號(hào)引腳輸出高電平，3號(hào)、9號(hào)引腳輸出低

電平，并將引腳2號(hào)、6號(hào)、8號(hào)上的狀態(tài)讀到處理器中。

16.有獨(dú)立按鍵電路，連接在STM32F407ZGT6微控制器的GPIOE的5號(hào)引腳，要求

在每次按鍵后將連接GPIOB的2號(hào)引腳上的LED燈反轉(zhuǎn)，電路如圖所示。

+3.3V

〈\ZLED3

CI

PB2

請(qǐng)編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)按鍵動(dòng)作的檢測(cè)，編寫(xiě)以下程序。

（1）主程序。

（2）連接按鍵引腳和LED引腳的初始化程序。

（3）按鍵檢測(cè)程序。

假設(shè)已有延時(shí)函數(shù)voiddelay_ms（u!6nms）;,此函數(shù)可直接調(diào)用。

17.有矩陣按鍵，其電路如圖所示。

（1）矩陣按鍵掃描原理和流程圖。

（2）編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)矩陣按鍵控制，按鍵S1?S4分另!對(duì)應(yīng)數(shù)字—4（引腳初始化程序和

按鍵控制程序）。

第6章

1.簡(jiǎn)述STM32F407微控制器中的NVIC中斷管理方法。

2.中斷優(yōu)先級(jí)編號(hào)越小，則其優(yōu)先級(jí)越—o

3.中斷搶占優(yōu)先級(jí)高的是否可以搶占優(yōu)先級(jí)低的中斷流程？

4.響應(yīng)搶占優(yōu)先級(jí)高的是否可以搶占優(yōu)先級(jí)低的中斷流程？o

5.兩個(gè)中斷搶占優(yōu)先級(jí)和響應(yīng)優(yōu)先級(jí)都相同，同時(shí)向內(nèi)核申請(qǐng)中斷，怎么響應(yīng)中斷？

6.假定設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)組為I,然后設(shè)置：中斷3（RTC中斷）的搶占優(yōu)先級(jí)為1,響

應(yīng)優(yōu)先級(jí)為1;中斷6（外部中斷0）的搶占優(yōu)先級(jí)為3,響應(yīng)優(yōu)先級(jí)為0：中斷7（外部中

斷1）的搶占優(yōu)先級(jí)為1,響應(yīng)優(yōu)先級(jí)為6。那么，這3個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)順序?yàn)椋ㄓ筛叩?/p>

底）：o

7.voidHAL_NVIC_SetPriority（IRQn_TypeIRQn,uint32_tPreemptPriority,uint32_t

SubPriority）函數(shù)用于設(shè)置_____。

8.voidHAL_NVIC_EnablcIRQ（IRQn_TypcIRQn）函數(shù)用于。

9.voidHAL_NVIC_SetPriorityGrouping（uin（32_tPriorityGroup）函數(shù)用來(lái)配置_____。

10.在頭文件STM32f4xx.h中定義的中斷編號(hào)，是以枚舉類(lèi)型定義的。請(qǐng)問(wèn)外部中斷0

的編號(hào)是。

11.當(dāng)中斷優(yōu)先級(jí)組設(shè)置為2組時(shí)，搶占優(yōu)先級(jí)和響應(yīng)優(yōu)先級(jí)可以分別設(shè)置為哪些優(yōu)先

級(jí)？

12.編寫(xiě)NVIC中斷初始化程序?qū)崿F(xiàn)如下功能。

（1）設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)組為2組。

（2）設(shè)置外部中斷2的搶占優(yōu)先級(jí)為0,響應(yīng)優(yōu)先級(jí)為2。

（3）設(shè)置定時(shí)器2中斷的搶占優(yōu)先級(jí)為2,響應(yīng)優(yōu)先級(jí)為1。

（4）設(shè)置USART2的中斷搶占優(yōu)先級(jí)為3,響應(yīng)優(yōu)先級(jí)為3。

并說(shuō)明當(dāng)同時(shí)出現(xiàn)以上3個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)，中斷服務(wù)程序執(zhí)行的順序。

13.外部中斷的中斷請(qǐng)求信號(hào)可以是控制器外部產(chǎn)生由GPIO引腳引入的，也可以是由

控制器內(nèi)部一些片上外設(shè)產(chǎn)生的。這一說(shuō)法是否正確？。

14.每個(gè)GPIO引腳都可以作為外部中斷信號(hào)輸入引腳，GPIO引腳編號(hào)相同的映射到

同一個(gè)EXTI線，那么GPIOA的0號(hào)引腳映射到EXTI線,GPIOD的0號(hào)引腳映射

到EXTI線,GPIOC的5號(hào)引腳映射到EXTI線,GPIOG的10號(hào)引腳映射

至I]EXTI線o

15.外部中斷信號(hào)輸入的觸發(fā)信號(hào)形式可以是_、_、_、。

16.每個(gè)外部中斷在中斷向量表中，是否都獨(dú)立占用一個(gè)位置？_不是一

17.外部中斷共用一個(gè)中斷向量和外部中斷一共用一個(gè)中斷向量。

18.外部中斷的中斷0在庫(kù)函數(shù)啟動(dòng)文佇中定義的默認(rèn)中斷函數(shù)名是

_EXTI0_IRQHandlcr_o

19.函數(shù)HAL_EXTI_SctConfigLinc（&EXTIO_Ha?dlcStruct,&EXTI0_ConfigStructurc）

有什么功能？

20.函數(shù)HAL_NVIC_SelPriori【y（EXTIO」RQn,0,0）有什么功能？

21.應(yīng)用外部中斷，需要先使能GPIO端口的時(shí)鐘和時(shí)鐘。

22.試述初始化外部中斷的步驟。

23.初始化外部中斷1：將GPIOA的1號(hào)引腳作為輸入引腳，中斷模式，上升沿觸發(fā),

中斷優(yōu)先級(jí)組為3組，搶占優(yōu)先級(jí)為3,響應(yīng)優(yōu)先級(jí)為1,并使能中斷。.

24.外部中斷被掛起后，不能硬件清除，需要在相應(yīng)的中斷服務(wù)程序中將掛起標(biāo)志清除，

使用的函數(shù)是

25.根據(jù)下圖所示，編寫(xiě)程序以完成外部中斷初始化，中斷輸入引腳為PE5,上升沿檢

測(cè)方式。

3.3V+3.3\

N\ZLED3

4ZZF

33()。

GND

15.編寫(xiě)14題的外部中斷的服務(wù)程序,完成LED燈（PB2）的開(kāi)關(guān)控制。

第7章

1.STM32F407定時(shí)器的計(jì)數(shù)方式有、_、—。

2.STM32F407計(jì)數(shù)寄存器是,自動(dòng)重載寄存器是—,預(yù)分頻寄存器是

3.若TIMx_PSC=4,則時(shí)鐘源的預(yù)分頻系數(shù)是o

4.若TIM.jARR=89,則一次計(jì)數(shù)溢出的計(jì)數(shù)次數(shù)是。

5.什么是PWM信號(hào)？什么是占空比？請(qǐng)繪圖舉例。

6.遞增計(jì)數(shù)模式是從0計(jì)數(shù)到的值，然后產(chǎn)生一次—溢出事件一°

7.遞減計(jì)數(shù)模式是從_ARR一計(jì)數(shù)到0的值，然后產(chǎn)生一次向下溢出。中心對(duì)齊計(jì)數(shù)模

式是先以遞增計(jì)數(shù)模式，從0計(jì)數(shù)到,然后產(chǎn)生一次向上溢出，再在從計(jì)數(shù)

到,然后產(chǎn)生一次向下溢出。

8.當(dāng)使能了比較輸出功能，輸出PWM波，在邊沿比較模式下，寄存器控制

PWM周期，寄存器控制占空比。

9.當(dāng)使能了比較輸出功能，輸出PWM波，在邊沿比較模式下，當(dāng)TIMAICNT計(jì)數(shù)值

在范圍時(shí)，輸出有效電平；在范圍時(shí)，輸出反向電平。

10.定時(shí)器TIM2掛載在APB1總線上，假設(shè)PCLKl=45MHz,選擇內(nèi)部時(shí)鐘作為計(jì)數(shù)時(shí)

鐘源（默認(rèn)情況下這一時(shí)鐘源頻率=2xPCLKI）,TIM2_PSC=8,TIM2_ARR=49,則計(jì)數(shù)溢出一

次，時(shí)間為多長(zhǎng)？怎么計(jì)算？

11.編程序，使用TIM1產(chǎn)生1s的定時(shí)。

12.編程序，使用TIM3產(chǎn)生PWM波。

13.編程序，使用TIM2檢測(cè)外部一未知時(shí)鐘的頻率。

第8章

1.串行異步通信數(shù)據(jù)格式是什么？用圖說(shuō)明。

2.已知異步通信接I」的幀格式由1個(gè)起始位,8個(gè)數(shù)據(jù)位，無(wú)奇偶校驗(yàn)位和1位停止位組成。

當(dāng)該接口每分鐘傳送9600個(gè)字符時(shí)，試計(jì)算其波特率。

3.簡(jiǎn)要說(shuō)明USART的工作原理。

4.簡(jiǎn)要說(shuō)明USART數(shù)據(jù)接收配置步驟

5.當(dāng)使用USART模塊進(jìn)行全雙工異步通信時(shí)，需要做哪些配置？

6.編程寫(xiě)出USART的初始化程序。

7.分別說(shuō)明USART在發(fā)送期間和接收期間有幾種中斷事件？

8.編程序配置STM32F407微控制器的USART2為以下功能：波特率=9600bps,8位有

效數(shù)據(jù)位、無(wú)奇偶校驗(yàn)、無(wú)硬件流控、使能接收和發(fā)送、使能接收中斷。

9.編寫(xiě)USART2接收中斷的程序。

10.編寫(xiě)USART2查詢(xún)式發(fā)送數(shù)據(jù)的程序。

11.怎么通過(guò)USART接收連續(xù)、不定長(zhǎng)的數(shù)據(jù)流？

第9章

1.簡(jiǎn)要說(shuō)明SPI總線的工作模式種類(lèi)和特點(diǎn)。

2.簡(jiǎn)要說(shuō)明SPI硬件弓腳的作用？

3.分別寫(xiě)出SPI主、從模式的配置步驟。

4.要監(jiān)控SPI總線的狀態(tài)，有幾個(gè)狀態(tài)標(biāo)患可以通述應(yīng)用程序使用？簡(jiǎn)單說(shuō)明各標(biāo)志位的

作用。

5.編寫(xiě)程序配置SPI總線初始化。

6.SPI共有幾個(gè)中斷源？

第10章

1.簡(jiǎn)要說(shuō)明12c的結(jié)構(gòu)與工作原理。

2.簡(jiǎn)要說(shuō)明12c總線的組成以及使用場(chǎng)合。

3.簡(jiǎn)要說(shuō)明12c總線的主要特點(diǎn)和工作模式。

4.簡(jiǎn)要說(shuō)明12c總線控制程序的編寫(xiě)。

5.寫(xiě)出在I2C主模式時(shí)的操作順序。

6.寫(xiě)出利用DMA發(fā)送I2C數(shù)據(jù)時(shí)需要做的配置步驟。

7.簡(jiǎn)要說(shuō)明I2C的中斷事件有哪些？

第H章

1.STM32F407X系列芯片上集成了一個(gè)逐次逼近型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，請(qǐng)簡(jiǎn)要敘述它的轉(zhuǎn)

換過(guò)程，并指出使用該A/D轉(zhuǎn)換器的注意事項(xiàng)。

2.寫(xiě)出STM32F407ZGT6處理器的ADC模塊的所有可配置模式

3.簡(jiǎn)要敘述STM32F407X系列芯片所集成的A/D模塊的特征。

4.簡(jiǎn)要敘述ADC模塊的自校準(zhǔn)模式及其意義。

5.ADC的分辨率怎么定義？ADC的分辨率和精度有什么區(qū)別？

6.分辨率為12位，參考電壓為3.3V的ADC,轉(zhuǎn)換一個(gè)模擬信號(hào)得到的結(jié)果是0x523,

請(qǐng)問(wèn)這一模擬信號(hào)的電壓是多少？

7.STM32F407微控制器的ADC有哪些觸發(fā)方式（轉(zhuǎn)換啟動(dòng)方式）？

8.STM32F407微控制器的ADC的規(guī)則組和注入組是什么意思？

9.請(qǐng)說(shuō)明單次、連蝮、掃描的含義。

10.怎么使能ADC?怎么啟動(dòng)一次規(guī)則組ADC轉(zhuǎn)換？

11.使用GP1O引腳作為ADC的模擬信號(hào)輸入通道.這一GPIO引腳需要怎么初始化？

以ADC1的AIN5通道為例。

12.編程序配置STM32F407微控制器的ADC1為以下功能.

工作在獨(dú)立模式，在規(guī)則組中轉(zhuǎn)換通道3（PA3）,使能轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷，使能ADC1,并

軟件啟動(dòng)ADC1的轉(zhuǎn)換。

13.編寫(xiě)第12題的中斷服務(wù)程序，在中斷服務(wù)程序中獲取轉(zhuǎn)換結(jié)果，并將其轉(zhuǎn)換成實(shí)

際電壓值（ADC的參考電壓為3.3V）。

14.ADC1使用的是DMA的哪個(gè)數(shù)據(jù)流？哪個(gè)通道？

15.請(qǐng)思考，怎么使用ADC1掃描轉(zhuǎn)換規(guī)則組通道I、3、5、2、4（注意轉(zhuǎn)換的順序）,

并編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)此功能的程序。

第12章

1.簡(jiǎn)述DMA工作原理。

2.說(shuō)明DMA控制器的三種數(shù)據(jù)傳輸方向。

3.實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器的DMA數(shù)據(jù)傳輸，使用哪一個(gè)DMA數(shù)據(jù)流、通道？

4.DMA傳輸使用的數(shù)據(jù)格式（寬度）有哪些？

5.實(shí)現(xiàn)DMA數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜齻€(gè)基本要素是什么？

6.什么是DMA突發(fā)傳輸？

7.USART1的發(fā)送功能（TX）和接收功能（RX）,分別使用的是哪一個(gè)DMA的哪一

個(gè)數(shù)據(jù)流的哪一個(gè)通道？

8.在使用DMA時(shí)，都需要做哪些配置？

9.使用DMA,編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器的DMA數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)源和目的地自定。

《STM32Cube嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》HAL庫(kù)習(xí)題答案

第1章

1.嵌入式系統(tǒng)處理器有哪幾種？如何選擇？

【答案】

嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心，是控制、輔助系統(tǒng)運(yùn)行的硬件單元。分為以下幾

種：

（1）嵌入式微處理器

一般用于中高端嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景，可跑中大型操作系統(tǒng)。

（2）嵌入式微控制器

一般用于低端嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景，可跑小型操作系統(tǒng)或裸機(jī)運(yùn)行程序。

（3）嵌入式DSP

?般用于數(shù)據(jù)運(yùn)算集中的應(yīng)用場(chǎng)景。

（4）嵌入式SoC

在此主要指基于FPGA的SOPC系統(tǒng)，處理器和FPGA系統(tǒng)混合集成。一般應(yīng)用于通

信、數(shù)據(jù)中心等對(duì)數(shù)據(jù)處理實(shí)時(shí)性有要求的場(chǎng)景。

嵌入式系統(tǒng)處理器的選擇主要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景決定，

2.簡(jiǎn)述馮?諾依曼結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)的區(qū)別。

【答案】

1）馮?諾依曼結(jié)構(gòu)

1964年，馮?諾依曼簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)，提出了“存儲(chǔ)程序''的思想，大大提高了計(jì)算機(jī)的

速度。“存儲(chǔ)程序”思想可以簡(jiǎn)化概括為3點(diǎn)：

（1）計(jì)算機(jī)包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出設(shè)備。

（2）計(jì)算機(jī)內(nèi)部應(yīng)采JU二進(jìn)制來(lái)表示指令和數(shù)據(jù)。

（3）將編寫(xiě)好的程序和數(shù)據(jù)保存到存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)自動(dòng)地逐條取出指令和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、

處理和執(zhí)行。

在馮?諾依曼結(jié)構(gòu)中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由一個(gè)中央處理單元（CPU）和一個(gè)存儲(chǔ)器組成，數(shù)據(jù)和

指令都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，程序指令和數(shù)據(jù)不加區(qū)分，均采用數(shù)據(jù)總線進(jìn)行傳輸，因此，數(shù)據(jù)訪

間和指令存取不能同時(shí)在總線上傳輸。CPU可以根據(jù)所給的地址對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀或?qū)?。程序?/p>

令和數(shù)據(jù)的寬度相同。

2）哈佛體系結(jié)構(gòu)

在哈佛體系結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)和程序使用各自獨(dú)立的存儲(chǔ)器。程序計(jì)數(shù)器PC只指向程序存儲(chǔ)

器而不指向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這樣做的后果是很難在哈佛體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)上編寫(xiě)出一個(gè)自修改的

程序（有時(shí)稱(chēng)為在應(yīng)用可編程，InApplicationProgramming,IAP）e哈佛體系結(jié)構(gòu)具有以卜優(yōu)點(diǎn)：

1）獨(dú)立的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為數(shù)字信號(hào)處理提供了較高的性能。

2）指令和數(shù)據(jù)可以有不同的數(shù)據(jù)寬度，具有較高的效率。

3.嵌入式系統(tǒng)與計(jì)算鞏系統(tǒng)有什么區(qū)別？

【答案】

通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)要求是高速、海量的數(shù)值計(jì)算，其技術(shù)發(fā)展方向是總線速度的無(wú)限

提升、存儲(chǔ)容量的無(wú)限擴(kuò)大；而嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)要求則是智能化控制，技術(shù)發(fā)展方向

是與對(duì)象系統(tǒng)密切相關(guān)的潛入性能、控制能力與控制的可靠性不斷提高。

4.什么是嵌入式系統(tǒng)？

【答案】

嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為核心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、

可靠性、安全性、成本、體積、重量、功耗、環(huán)境等方面有嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

5.嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的異同點(diǎn)？

【答案】

嵌入式系統(tǒng)和通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的共同點(diǎn)

嵌入式系統(tǒng)和通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都屬于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，從系統(tǒng)組成上講，它們都是由硬件和軟

件構(gòu)成的；工作原理是相同的，都是存儲(chǔ)程序機(jī)制。從硬件上看，嵌入式系統(tǒng)和通用計(jì)算機(jī)系

統(tǒng)都是由CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口和中斷系統(tǒng)等部件組成；從軟件上看，嵌入式系統(tǒng)軟件和通

用計(jì)算機(jī)軟件都可以劃分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩類(lèi)。

作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)新興的分支，嵌入式系統(tǒng)與人們熟悉和常用的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比

又具有以下不同點(diǎn)。

1）形態(tài)。通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有基本相同的外形（如主機(jī)、顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤(pán)等）并且獨(dú)

立存在；而嵌入式系統(tǒng)通常隱藏在具體某個(gè)產(chǎn)品或設(shè)備（稱(chēng)為宿主對(duì)象，如空調(diào)、洗衣機(jī)、數(shù)

字機(jī)頂盒等）中，它的形態(tài)隨著產(chǎn)品或設(shè)備的不同而不同.

2）功能。通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般具有通用而復(fù)雜的功能，任意一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)都具有文檔編

輯、影音播放、娛樂(lè)游戲、網(wǎng)上購(gòu)物和通信聊天等通用功能；而嵌入式系統(tǒng)嵌入在某個(gè)宿主對(duì)

象中。功能由宿主對(duì)象決定，具有專(zhuān)用性，通常是為某個(gè)應(yīng)用量身定做的。

3）功耗。目前，通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功耗一般為200W左右；而嵌入式系統(tǒng)的宿主對(duì)象通常

是小型應(yīng)用系統(tǒng)，如手機(jī)、MP3和智能手環(huán)等，這些設(shè)備不可能配置容量較大的電源，因此，

低功耗一直是嵌入式系統(tǒng)追求的目標(biāo)，如日常生活中使用的智能手機(jī)，其待機(jī)功率100?

200mW,即使在通話時(shí)功率也只有4?5W。

4）資源。通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常擁有大而全的資源（如鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、硬盤(pán)、內(nèi)存條和顯示器

等）：而嵌入式系統(tǒng)受限于嵌入的宿主對(duì)象（如手機(jī)、MP3和智能手環(huán)等），通常要求小型化和

低功耗，其軟硬件資源受到嚴(yán)格的限制。

5）價(jià)值。通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的價(jià)值體現(xiàn)在“計(jì)算”和“存儲(chǔ)”上，計(jì)算能力（處理器的字長(zhǎng)和主

頻等）和存儲(chǔ)能力（內(nèi)存和硬盤(pán)的大小和讀取速度等）是通用計(jì)算機(jī)的通用評(píng)價(jià)指標(biāo)；而嵌入

式系統(tǒng)往往嵌入到某個(gè)設(shè)備和產(chǎn)品中，其價(jià)值一般不取決于其內(nèi)嵌的處理^的性能，而體現(xiàn)在

它所嵌入和控制的設(shè)備。如一臺(tái)智能洗衣機(jī)往往用洗凈比、洗滌容量和脫水轉(zhuǎn)速等來(lái)衡量，而

不以其內(nèi)嵌的微控制器的運(yùn)算速度和存儲(chǔ)容量等來(lái)衡量。

6.嵌入式系統(tǒng)的特，點(diǎn)主要有哪些？

【答案】

通過(guò)嵌入式系統(tǒng)的定義和嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的比較，可以看出嵌入式系統(tǒng)具有

以下特點(diǎn)。

1）專(zhuān)用性強(qiáng)

2）可裁剪性

受限于體積、功耗和成本等因素，嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件必須高效率地設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際

應(yīng)用需求量體裁衣，去除冗余，從而使系統(tǒng)在滿(mǎn)足應(yīng)用要求的前提下達(dá)到最精簡(jiǎn)的配置。

3）實(shí)時(shí)性好

所謂實(shí)時(shí)性是指系統(tǒng)能夠及時(shí)（在限定時(shí)間內(nèi)）處理外部事件。大多數(shù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)都是嵌入

式系統(tǒng)，而嵌入式系統(tǒng)多數(shù)也有實(shí)時(shí)性的要求，例如，用戶(hù)將銀行卡插入ATM機(jī)插卡LI,ATM

機(jī)控制系統(tǒng)必須立即啟動(dòng)讀卡程序。

4）可靠性高

很多嵌入式系統(tǒng)必須一年365天、每天24小時(shí)持續(xù)工作，甚至在極端環(huán)境下正常運(yùn)行。大

多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都具有可靠性機(jī)制，例如，硬件的看門(mén)狗定時(shí)器、軟件的內(nèi)存保護(hù)和重啟機(jī)制

等，以保證嵌入式系統(tǒng)在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠重新啟動(dòng)，保障系統(tǒng)的健壯性。

5）生命周期長(zhǎng)

遵從于摩爾定律，通用計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代速度較快。嵌入式系統(tǒng)的生命周期與其嵌入的產(chǎn)

品或設(shè)備同步，經(jīng)歷產(chǎn)品導(dǎo)入期、成長(zhǎng)期、成熟期和衰退期等各個(gè)階段，一般比通用計(jì)算機(jī)要

長(zhǎng)。

6）不易被壟斷

嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)和各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合

后的產(chǎn)物，這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集

成系統(tǒng)。因此，嵌入式系統(tǒng)不易在市場(chǎng)上形成壟斷。目前，嵌入式系統(tǒng)處于百花齊放、各有所

長(zhǎng)、全面發(fā)展的時(shí)代，各類(lèi)嵌入式系統(tǒng)軟硬件差別顯著，其通用性和可移植性都較通用計(jì)算機(jī)

系統(tǒng)要差。在學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)時(shí)要有所側(cè)重，然后觸類(lèi)旁通。

7.常見(jiàn)的嵌入式操作系統(tǒng)有哪幾種？

【答案】

1）pC/OS-H

2）嵌入式Linux

3）Android

4）WindowsCE

8.ARM處理器有什么特點(diǎn)？

【答案】

因?yàn)锳RM處理器采用RISC結(jié)構(gòu)，所以它具有RISC架構(gòu)的一些經(jīng)典特點(diǎn)。

（1）體積小、功耗低、成本低、性能高。

（2）支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集，能很好地兼容8位/16位器件。

（3）大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快。

（4）大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成。

（5）尋址方式靈活簡(jiǎn)單，執(zhí)行效率高。

（6）內(nèi)含嵌入式在線仿真器。

9.府述ARM處理器的應(yīng)用領(lǐng)域。

【答案】

ARM處理器可廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域。

（1）為通信、消費(fèi)電子、成像設(shè)備等產(chǎn)品，提供可運(yùn)行復(fù)雜操作系統(tǒng)的開(kāi)放應(yīng)用平臺(tái)。

（2）在海量存儲(chǔ)、汽車(chē)電子、工業(yè)控制和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等領(lǐng)域，提供實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用。

（3）在軍事、航天等領(lǐng)域，提供寬溫、抗電磁干擾、耐腐蝕的復(fù)雜嵌入式應(yīng)用。

10.什么嵌入式微處理器分類(lèi)。

【答案】

嵌入式微處理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP、嵌入式SoC

11.Cortex-M系列處理器有哪些特征？

【答案】

Cor（ex-M系列處理器的特征如下：

（1）RISC處理器內(nèi)核：高性能32位CPU、具有確定性的運(yùn)算、低延遲3階段管道，可

達(dá)l.25DMIPS/MHzo

（2）Thumb-2指令集：16/32位指令的最佳混合、小于8位設(shè)備3倍的代碼大小、走性能

沒(méi)有負(fù)面影響，提供最佳的代碼密度。

（3）低功耗模式：集成的睡眠狀態(tài)支持、多電源域、基于架構(gòu)的軟件控制。

（4）嵌套矢量中斷控制器（NVIC）：低延遲、低抖動(dòng)中斷響應(yīng)、不需要匯編編程、以純C

語(yǔ)言編寫(xiě)中斷服務(wù)例程，能完成出色的中斷處理。

(5)工具和RTOS支持：廣泛的第三方工具支持、Cortex微控制器軟件接口標(biāo)準(zhǔn)(CMSIS).

最大限度地增加軟件成果重用。

(6)CoreSight調(diào)試和跟蹤：JTAG或2針串行線調(diào)試(SWD)連接、支持多處理器、支

持實(shí)時(shí)跟蹤。此外，Cortcx-M系列處理器還提供了一個(gè)可選的內(nèi)存保護(hù)單元(MPU),提供低

成本的調(diào)試/追蹤功能和集成的休眠狀態(tài)，以增加靈活性。

第2章

1.STM32F407X系列微控制器支持幾種時(shí)鐘源？

【答案】

STM32F407X系列微控制器支持3種不同的時(shí)鐘源用來(lái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)鐘(SYSCLK):HSI振蕩

器時(shí)鐘；HSE振蕩器時(shí)鐘；PLL時(shí)鐘。

2.簡(jiǎn)要說(shuō)明HSE時(shí)鐘的啟動(dòng)過(guò)程。

【答案】

當(dāng)使用外部晶體/陶瓷諧振器(HSE晶體)時(shí)，4?26MHz外部振蕩器可為系統(tǒng)提供更為精

確的主時(shí)鐘o首先配置結(jié)構(gòu)體RCC_OscInitStruct.OscillatorType=

RCC_OSCILLATORTYPE_HSE,選擇時(shí)鐘源為HSE,讀取

HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)的返回值，如果返回值為HAL_OK則表示高速外部

振蕩器穩(wěn)定且就緒。在啟動(dòng)時(shí)，直至I］函數(shù)_HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_HSERDY)查

詢(xún)到RCC_FLAG_HSERDY參數(shù)被硬件置1,時(shí)鐘才被移放出來(lái)。如果在RCC中斷控制函數(shù)

_HAL_RCC_ENABLE_IT(RCC」T_HSERDY)中允許產(chǎn)生中斷，將會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)中斷。HSE

晶體可以通過(guò)配置結(jié)構(gòu)體RCC_OscInilSlruct.HSEState=RCC_HSE_ON或

RCC_OscInitStruct.HSEState=RCC_HSE_OFF,通過(guò)函數(shù)

HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStrucl)來(lái)啟動(dòng)和關(guān)閉。

3.如果HSE晶體振蕩器失效，哪個(gè)時(shí)鐘被作為備用時(shí)鐘源？

【答案】

如果HSE晶體振蕩器失效，HSI時(shí)鐘會(huì)被作為備用時(shí)鐘源。

4.簡(jiǎn)要說(shuō)明LSI校準(zhǔn)的過(guò)程。

【答案】

LSI校準(zhǔn)的分四步進(jìn)行：

1)打開(kāi)TIM5,設(shè)置通道4為輸入捕獲模式。

2)設(shè)置AHOMAPR的TIM5CH4IREMAP位為1,在內(nèi)部將LSI連接到TIM5的通道4。

3)通過(guò)TIM5的捕獲/比較4通道事件或者中斷來(lái)測(cè)量LSI時(shí)鐘頻率。

4)根據(jù)測(cè)量結(jié)果和期望的通道RTC時(shí)間基數(shù)和獨(dú)立看門(mén)狗的超時(shí)時(shí)間，設(shè)置20位預(yù)分

頻器

5.當(dāng)STM32F407X系列處理器采用25MHz的高速外部時(shí)鐘源時(shí)，通過(guò)PLL倍頻后能夠得

到的最高系統(tǒng)頻率是多少？此時(shí)AHB、APB1、APB2總線的最高頻率分別是多少？

【答案】

當(dāng)STM32F407X系列處理器采用25MHz的高速外部時(shí)鐘源時(shí)，通過(guò)PLL倍頻后能夠得到

的最高系統(tǒng)頻率是168MHz,此時(shí)AHB總線的最高頻率是168MHz,APB2總線的最高頻率是

168MHz,APB1總線的最高頻率是84MHz。

6.簡(jiǎn)要說(shuō)明在STM32F4()7x上不使用外部晶振時(shí)OSC」N和OSC_OUT的接法。

【答案】

對(duì)于100腳或144腳的產(chǎn)品，OSC_IN應(yīng)接地，OSC_OUT應(yīng)懸空。對(duì)于少于100腳的產(chǎn)

品，有2種接法：OSC_IN和OSC_OUT分別通過(guò)10KQ電阻接地。此方法可提高EMC性能。

分別重映射OSC」N和OSC.OUT至PDO和PD1,再配置PDO和PD1為推挽輸出并輸出0‘。

此方法可以減小功耗并節(jié)省2個(gè)外部電阻。

7.簡(jiǎn)要說(shuō)明在使用HSE時(shí)鐘時(shí)程序設(shè)置時(shí)鐘參數(shù)的流程。

【答案】

用HSE時(shí)鐘，程序設(shè)置時(shí)鐘參數(shù)流程:

1）定義RCC內(nèi)部/外部振蕩器（HSE、HSI、LSE和LSI）配置結(jié)構(gòu)體

RCC_OscIni（TypeDef結(jié)構(gòu)體；

2）定義RCC系統(tǒng)、AHB和APB總線時(shí)鐘配置結(jié)構(gòu)體RCC.ClklnitTypeDef：

3）選擇振蕩器類(lèi)型為HSE,RCC_OscIni（Struct.OscillatorType=

RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;

4）配置HSE時(shí)鐘為開(kāi)啟狀態(tài)，RCC_OscInitStruct.HSEState=RCC_HSE_ON;

5）配置HSE分頻因子，RCC.OscInitStruct.HSEPredivValue=

RCC_HSE_PREDIV_DIV1;

6）配置HIS時(shí)鐘為開(kāi)啟狀態(tài)，RCC_OscInitStruct.HSISta（e=RCC_HSI_ON;

7）配置PLL為開(kāi)啟狀態(tài)，RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState=RCC_PLL_ON;

8）酉己置PLL源為HSE,RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource=RCC_PLLSOURCE_HSE;

9）配置PLL倍頻系數(shù)為9,RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL=RCC_PLL_MUL9;

10）初始化RCC振蕩器，HAL_RCC_OscConfig（&RCC_OscInitStruct）；

11）選擇要配置的總線時(shí)鐘，RCC_ClkInilSlruct.ClockType=

RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCL

K1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;

⑵選擇SYSCLK時(shí)鐘源為PLLCLK,RCC.ClklnitStruct.SYSCLKSource=

RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;

13）配置AHB時(shí)鐘分頻系數(shù)為1,RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider=

RCC_SYSCLK_DIV1;

14）配置APB1時(shí)鐘分頻系數(shù)為2,RCC_CIkInitStruct.APBICLKDivider=

RCC_HCLK_DIV2;

15）配置APB2時(shí)鐘分頻系數(shù)為1,RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider=

RCC_HCLK_DIV1；

16）初始化總線時(shí)鐘，HAL_RCC_ClockConfig（&RCC_ClkInitStruct,

FLASH_LATENCY_2）o

第3章

l.STM32CubcMX軟件是什么？

【答案】

STM32CubeMX軟件是ST有限公司為STM32系列微控制器快速建立工程，并快速初

始化使用到的外設(shè)、GP1O等而設(shè)計(jì)的，大大縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間。

2.STM32CubeMX軟件的特點(diǎn)是什么？

【答案】

（1）集成了ST有限公司的每一款型號(hào)的MCU/MPU的可配置的圖形界面，能夠自動(dòng)

提示IO沖突并且對(duì)于復(fù)用10可自動(dòng)分配。

（2）具有動(dòng)態(tài)驗(yàn)證的時(shí)鐘樹(shù)。

（3）能夠很方便的使用所集成的中間件。

（4）能夠估算MCU/MPU在不同主頻運(yùn)行下的功耗。

（5）能夠輸出不同編譯器的工程，比如能夠直接生成MDK、EWARM、STM32CubeIDE、

MakeFile等工程。

3.STM32CubeMX軟件的工作區(qū)有哪4個(gè)界面？

（1）Pinout&Configuration（引腳與配置）界面，這是對(duì)MCU的系統(tǒng)內(nèi)核、外設(shè)、中

間件和引腳進(jìn)行配置的界面，是主要的工作界面。

（2）ClockConfiguration（時(shí)鐘配置）界面，通過(guò)圖形化的時(shí)鐘樹(shù)對(duì)MCU的各個(gè)時(shí)鐘

信號(hào)頻率進(jìn)行配置的界面.

（3）ProjectManager（項(xiàng)目管理）界面，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行各種設(shè)置的界面.

（4）Tools（工具）界面，進(jìn)行功耗計(jì)算、DDRSDRAM適用性分析（僅用于STM32Mpi

系列）的操作界面。

第4章

l.STM32CubeIDE軟件是什么？

【答案】

STM32CubeIDE是STM32clibe生態(tài)系統(tǒng)中的一個(gè)重要軟件工具，是ST官方免費(fèi)提供的

STM32MCU/MPU程序開(kāi)發(fā)IDE軟件。

2.STM3?CiiheIDF有什么特點(diǎn)？

【答案】

STM32CubeIDE就是在TrueSTUDIO基礎(chǔ)上改進(jìn)和升級(jí)得來(lái)的，有如下一些特點(diǎn)：

（1）STM32CubeIDE使用的是Eclipse【DE環(huán)境，具有強(qiáng)大的編輯功能，其使用習(xí)慣

與TrueSTUDIO相同。

（2）STM32CubcIDE使用的是GNUC/C++編譯器，支持在STM32項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中使用

C++編程。

（3）STM32CubcIDE內(nèi)部集成了STM32CubeMX,在STM32CubeIDE里就可以進(jìn)行

MCU圖形化配置和代碼生成，然后在初始代碼基礎(chǔ)上繼續(xù)編程。當(dāng)然，STM32CubeIDE也

可以和獨(dú)立的STM32CubeMX配合使用。

3.STM32CubePrograinmer軟件有什么特色？

（I）可對(duì)片內(nèi)Flash進(jìn)行擦除或編程以及查看Flash內(nèi)容。

（2）支持sl9、hex、elf和bin等格式的文件。

（3）支持調(diào)試接口或boolloader接口。

①STLINK調(diào)試接口（JTAG/SWD）

②UART或USBDFUboolloader接口

（4）支持對(duì)外部的存儲(chǔ)器的擦除或編程。

（5）支持STM32芯片的自動(dòng)編程（擦除、校驗(yàn)、編程、選項(xiàng)字配置）。

（6）支持對(duì)STM32片內(nèi)OTP區(qū)域的編程。

（7）既支持圖形化界面操作也支持命令行操作。

（8）支持對(duì)ST-Link調(diào)試器的在線固件升級(jí)。

（9）配合STM32TrustedPackageCreatortool實(shí)現(xiàn)固件加密操作。

（10）支持Windows,Linux和MacOS多種操作系統(tǒng)。

第5章

1.列舉GPIO的工作模式。

【答案】

（1）輸入浮空模式。

（2）輸入上拉模式。

（3）輸入下拉模式。

（4）模擬功能模式。

（5）具有上拉/下拉功能的開(kāi)漏輸出模式。

（6）具有上拉/下拉功能的推挽輸出模式。

（7）具有上拉/下拉功能的復(fù)用功能推挽模式。

（8）具有上拉/下拉功能的復(fù)用功能開(kāi)漏模式。

2.STM32F407系列微控制器每個(gè)GPIO端口有「16個(gè)—引腳。

3.當(dāng)引腳被配置為模擬功能模式時(shí)，上拉/下拉功能應(yīng)被一禁止_。

4.當(dāng)引腳被配置為輸出模式，而輸出類(lèi)型被配置為開(kāi)漏時(shí)，引腳要輸出高電平，需要

使能引腳上拉功能，

5.控制引腳輸出電平時(shí)，需要操作-ODR寄存器:獲取引腳狀態(tài)需要操作

一IDR寄存器。

6.在stm32f407的庫(kù)函數(shù)中，使能GPIOA時(shí)鐘，使用的庫(kù)函數(shù)是

HALRCCGPIOACLKENABLE。。

7.在stm32f407的庫(kù)函數(shù)中，初始化GPIO功能，使用的庫(kù)函數(shù)是_void

HAL_GPlO」nit（GPIO_TypeDcf*GPIOx,GPIO」nitTypcDcf*GPIO」nit）___。

8.當(dāng)要同時(shí)初始化某個(gè)GPIO的1號(hào)、2號(hào)引腳，賦給GPIO」nitTypcDcf結(jié)構(gòu)體類(lèi)型

成員GPIO_Pin的值是_GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2。

9.在stm32f407的庫(kù)函數(shù)中，讀取某個(gè)特定GP1O引腳狀態(tài)，使用的庫(kù)函數(shù)是

GPIO_PinStateHAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef*GPIOx,uinll6_tGPIO_Pin)。

10.在sim32f407的庫(kù)函數(shù)中，設(shè)定某些特定GPIO引腳輸出狀態(tài)，使用的庫(kù)函數(shù)是void

HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef*GPIOx,uint16_tGPIO.Pin,GPIO_PinStatePinState)o

H.結(jié)合電路說(shuō)明推挽輸出和開(kāi)漏輸出的區(qū)別。

【答案】在推挽輸出下，輸出電路中有PMOS和NMOS管組成的推挽結(jié)構(gòu)電路，當(dāng)ODR

寄存器中對(duì)應(yīng)位寫(xiě)，1'時(shí)，NMOS管截止，PMOS管導(dǎo)通，引腳輸出高電平。當(dāng)ODR寄存器

中對(duì)應(yīng)位寫(xiě)，0'時(shí)，NMOS管導(dǎo)通，PMOS管截止，引腳輸出低電平。

-開(kāi)

菜

讀灶

普

注TTL施密特%V

人觸發(fā)器

開(kāi)/笑一

建保護(hù)

拉25

臉人驅(qū)動(dòng)耨二極管

我Hi上

0r-KJPlC

宗輸出強(qiáng)動(dòng)器-引碑

開(kāi)/關(guān)

亳

冢拉K保護(hù)

-----C|FP-MOS

三4:極管

讀E籌輸出控制v

]FN-MOS?亡

V*推挽

在開(kāi)漏輸出下，輸出電路中有只有NMOS管，當(dāng)ODR寄存器中對(duì)應(yīng)位寫(xiě)〒時(shí)，NMOS

管截止，這是引腳處于浮空狀態(tài)，必須通過(guò)上拉電阻使引腳輸出高電平。當(dāng)ODR寄存器中

對(duì)應(yīng)位寫(xiě)G時(shí)，NMOS管導(dǎo)通，PMOS管截止，引腳輸出低電平。

12.當(dāng)把引腳配置為模擬輸入模式時(shí)，那么它是否還具備耐5V功能？

【答案】

不具備耐5V功能。

此時(shí)，引腳輸入通道和數(shù)字電路隔離，處于模擬電路狀態(tài)

13.簡(jiǎn)述片上外設(shè)使用初始化流程。

【答案】

（I）使能GPIO的時(shí)鐘（非常重要），涉及以下文件。

（2）設(shè)置對(duì)應(yīng)于片上外設(shè)使用的GPIO工作模式。

（3）如果使用復(fù)用功能，需要單獨(dú)設(shè)置每一個(gè)GPIO引腳的復(fù)用功能。

（4）在應(yīng)用程序中讀取引腳狀態(tài)、控制引腳輸出狀態(tài)或使用復(fù)用功能完成特定功能。

14.編寫(xiě)程序，將GPIOD的1號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、7號(hào)、9號(hào)引腳配置為推挽輸出模式,

速度為50MHz,將0、2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、8號(hào)引腳配置為上拉輸入模式。

【答案】

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct={0};

_HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE（）;

GPlOJnitStruct.Pin=GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_4

|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_8;

GPIO_InitSlruct.Mc<le=GPIO_MODE」NPUT;

GPIOJnitStruct.Pull=GPIO_PULLUP;

HAL_GPIOJnit（GPIOD.&GPIOJnitStruct）;

GPlOJnitStruct.Pin=GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_1|GPIO_P1N_3|GPIO_PIN_5

|GPIO_PIN_7;

GPIO」nitStruct.Mcde=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIOJnitStruct.Pull=GPIO.PULLUP;

GPIOJnitSlruct.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

HAL_GPIO」nil（GPIOD,&GPIOJnitSlruc（）;

15.編寫(xiě)程序，將GPIOD的1號(hào)、5號(hào)、7號(hào)引腳輸出高電平，3號(hào)、9號(hào)引腳輸出低

電平，并將引腳2號(hào)、6號(hào)、8號(hào)上的狀態(tài)讀到處理器中。

【答案】

unsignedshortinta,b,c;

HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_I|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_7,

GPIO_PIN_SET);

HAL_GPIOWritePiniGPIOD,GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_RESET);

a=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,GPIO_PIN_2);

b=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,GPIO_PIN_6);

c=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,GPIO_PIN_8);

16.有獨(dú)立按鍵電路，連接在STM32F407ZGT6微控制器的GPIOE的5號(hào)引腳，要求

在每次按鍵后將連接GPIOB的2號(hào)引腳上的LED燈反轉(zhuǎn)，電路如圖所示。

+3.3V

〈52LED3

e

PB2

--------IZZJ-

330c

請(qǐng)編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)按鍵動(dòng)作的檢測(cè)，編寫(xiě)以下程序。

(1)主程序。

(2)連接按鍵引腳和LED引腳的初始化程序。

(3)按鍵檢測(cè)程序。

假設(shè)已有延時(shí)函數(shù)voiddelay_ms(ul6nms);,此函數(shù)可直接調(diào)用。

【答案】

#dcfineKEY_ONI

#defineKEY_OFF0

(1)

intmain(void)

(

delay_init(168);〃初始化延時(shí)函數(shù)

LED_GPIO_Config();

Kcy_GPIO_Config();

while(l)

I

if(Key_Scan(GPIOE,GPIO_PIN_5)==KEY_ON)

(

HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB.GPIO_PIN_2);

(2)

voidKcy_GP10_Config(void)

GPIO_Ini(TypeDefGPIO_InitStruct={0};

_HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();

GPIO」nitStruct.Pin=GPIO_PIN_5;

GPIOJnitStruct.Mode=GPIO_MODE」NPUT;

GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_PULLUP;

HAL_GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStruct);

)

voidLED_GPIO_Config(void)

(

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct={0};

_HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

GPIOJnitS:ruct.Pin=GPIO_PIN_2;

GPlOJnitS:ruct.Modc=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIOJnitSzruct.Pull=GPIO_PULLUP;

GPIOJnitS:ruct.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_LOW;

HAL_GPIOJnit(GPlOB.&GPIOJnilStruct);

)

(3)

uint8_tKey_Scan(GPIO_TypeDef*GPIOx,uintl6_tGPIO.Pin)

(

if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOx,GPIO_Pin)==KEY_ON)

(

delay_ms(100);〃去抖動(dòng)

if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOx,GPIO_Pin)==KEY_ON)

returnKEY_ON;

else

returnKEY_OFF:

)

else

returnKEY_OFF;

17.有矩陣按鍵，其電路如圖所示。

（I）矩陣按鍵掃描原理和流程圖。

（2）編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)矩陣按鍵控制，按鍵SI?S4分別對(duì)應(yīng)數(shù)字1-4（引腳初始化程序和

按鍵控制程序）。

【答案】

（I）

①將列線設(shè)置為輸出模式（圖中PBO和PBI）,并分別在PBO和PB1上輸出低電平。

行線設(shè)置為輸入模式（圖中PB2和PB3）。都使能上拉。

②讀取PB2和PB3狀態(tài)，判斷是否有按鍵按下。

（判斷原則：PB2和PB3都是高電平時(shí)，沒(méi)有按鍵按下。PB2和PB3有任何一

個(gè)為低電平是，有按鍵按下。

判斷原理：在沒(méi)有按鍵按下去的時(shí)候，由于上拉電阻的存在，PB2和PB3都是

高電平，讀取狀態(tài)時(shí)，PB2=1,PB3=1。如果有按跡按下去的話，摸一個(gè)行線和列線

連接在一起。由于PBO和PBI都為低電平，因此連接在一起的行線會(huì)被列線下拉到低

電平。這時(shí)，在讀取PB2和PB3狀態(tài)時(shí)，就不會(huì)全是高電平。

例如：當(dāng)按下S1時(shí)，PB1和PB2連在一起，PB2被