数电实验流水灯（东南大学）

数电实验流水灯是电子工程领域中一个常见的教学实践项目，尤其在东南大学等高校的数字电子技术课程中，它被用作让学生理解和应用基本数字逻辑电路、微控制器编程及控制的一种方式。在这个实验中，通常会使用STM32系列的微控制器，这是一款基于ARM Cortex-M内核的高性能单片机，广泛应用于嵌入式硬件系统。 STM32是意法半导体（STMicroelectronics）推出的产品，其特点包括低功耗、丰富的片上资源以及高效的处理能力。Cortex-M内核是ARM公司设计的一种针对微控制器市场的处理器架构，以其小巧、高效、易于开发而受到欢迎。在数电实验流水灯项目中，学生需要编写程序来控制LED灯的亮灭顺序，形成一种“流水”效果，以此来学习和掌握定时器、中断、GPIO（通用输入/输出）等基本概念。 我们需要了解GPIO接口。GPIO是微控制器与外部世界进行通信的主要通道，通过配置GPIO引脚为输入或输出模式，我们可以读取外部信号或者控制外部设备。在流水灯实验中，GPIO将被配置为输出模式，用于驱动LED灯。 接下来是定时器的使用。为了实现LED灯的流水效果，通常需要设定一定的时序，这就需要用到微控制器的定时器功能。定时器可以设置周期性中断，每当到达预设时间间隔时，中断服务程序会被执行，改变LED的状态。通过调整定时器的预分频值和计数器值，可以控制流水的速度。 中断是微控制器处理外部事件的一种机制。在流水灯实验中，一旦定时器溢出中断发生，就会触发中断服务程序，这个程序负责改变下一个LED的状态，然后重新启动定时器，从而实现连续的灯光流动效果。 此外，实验过程中还需要掌握基本的编程技巧，如C语言编程、Keil μVision集成开发环境的使用、编程下载流程等。Keil μVision是一个强大的嵌入式开发工具，支持STM32的开发和调试。学生需要编写源代码，然后通过该工具编译、下载到微控制器中，实现对硬件的控制。 总结来说，数电实验流水灯项目涵盖了数字逻辑基础、微控制器原理、嵌入式系统编程等多个知识点。通过这个实验，学生不仅可以加深对数字电路的理解，还能提高实际动手能力和问题解决能力，为后续更复杂的嵌入式系统设计打下坚实的基础。