实验六 GPIO接口实验

GPIO实验报告（Word最新版）GPIO（General Purpose Input/Output）是指通用输入输出口，可以连接各种传感器、执行器以及外部设备等，用于实现与外部世界的交互。

GPIO在嵌入式系统中起到了非常重要的作用，本文将介绍基于树莓派的GPIO实验。

实验目的通过本次实验，了解如何在树莓派上使用GPIO控制LED灯的开关，同时熟悉GPIO编程接口的使用方法。

实验器材与环境1.树莓派4B开发板一块2.亮LED灯（红色）一盏3.电阻220欧姆两个4.面包板一个1.树莓派系统：Raspbian Buster with Desktop(full)2.编程语言：Python3.x实验步骤1.硬件连接首先需要将亮LED灯和220欧姆电阻连接到树莓派的GPIO口上。

因为树莓派的GPIO 输出电压是3.3V，而LED灯的电压是2.0V，因此需要使用电阻将电压控制在合适范围内，以免LED灯过亮或过暗。

连接的具体方式如下：将LED灯的正极连接到树莓派的GPIO17口（BCM编码方式下的编号），负极连接到220欧姆电阻上，再将电阻的另一端连接到树莓派的GND口（BCM编码方式下的编号）。

2.软件配置在树莓派的终端窗口中输入以下指令，安装GPIO库和Python语言的GPIO编程接口：```sudo apt-get updatesudo apt-get install python3-gpiozero```安装完成后，我们就可以通过Python代码来控制树莓派的GPIO口了。

打开新的终端窗口，输入以下命令：```sudo nano led.py```其中led.py是我们将要编写的Python程序的文件名，可以自行命名。

在终端窗口中会打开一个文本编辑器，在其中输入以下代码：led = LED(17)while True:led.on()sleep(1)led.off()sleep(1)```代码解释：1.首先从GPIO库中导入LED类和sleep函数；2.定义led变量，将它赋值为LED(17)，代表树莓派的GPIO17口控制LED灯的开关；3.在无限循环中，通过led.on()和led.off()来控制LED灯的开和关，同时通过sleep 函数来产生延时效果。

实验6 简单I/O口扩展实验
一、实验目的
1．学习在单片机系统中扩展简单I/O口的方法。

2．学习数据输入，输出程序的编制方法。

二、实验内容
利用74LS244做为输入口，读取开关状态；74LS273做输出口，经过74LS04反相器接
发光二极管，在发光二极管上显示输入的内容。

三、实验电路
1）proteus仿真电路
2）EL-II型通用接口板连线
74LS244的IN0～IN7接开关的K1～K8，片选信号CS244接CS1+RD。

74LS273的O0～O7接发光二极管的L1～L8，片选信号CS273接CS2+WR。

四、实验程序
ORG 0000H
INPORT EQU 0CFA8H ;74LS244端口地址
OUTPORT EQU 0CFB0H ;74LS273端口地址
LCALL DELA
START:
MOV DPTR,#INPORT
MOVX A,@DPTR ;读开关状态
MOV DPTR,#OUTPORT
MOVX @DPTR,A ;显示开关状态
LCALL DELA
SJMP START
DELA:MOV R7,#10H ;延时
DEL0: MOV R6,#0FFH
DEL1:DJNZ R6,DEL1
DJNZ R7,DEL0
RET
END
五、实验结果
用L1~L8个LED灯的亮灭状态来显示对应八个开关K1~K8的高电平和低电平状态。

GPIO实验报告总结一、实验目的与背景本次GPIO实验的主要目的是深入了解GPIO（General Purpose Input/Output）接口的工作原理和应用，通过实际操作和数据分析，提高对嵌入式系统硬件接口的理解和掌握。

实验背景是基于当前嵌入式系统在各种应用中的普及，GPIO 接口作为其中重要的硬件接口，对于理解嵌入式系统的运作方式具有重要意义。

二、GPIO基础知识GPIO接口是一种通用输入输出接口，它允许CPU与外部设备或传感器进行通信。

通过设置GPIO引脚的电平状态，CPU可以向外部设备发送数据，同时也可以接收外部设备发送的数据。

在嵌入式系统中，GPIO接口被广泛应用于各种硬件设备的控制和数据采集。

三、实验设备与工具本次实验使用的设备包括开发板、杜邦线、电源适配器、串口调试工具等。

其中，开发板提供了丰富的GPIO接口和外设接口，方便我们进行实验操作。

串口调试工具用于实时监控和调试实验过程。

四、实验步骤与操作连接实验设备：将开发板与电源适配器连接，为开发板提供稳定的电源。

使用杜邦线连接开发板的GPIO接口和外设接口，确保连接可靠。

编写程序：根据实验要求，编写相应的程序代码。

在程序中，我们需要配置GPIO引脚的工作模式（输入或输出），并控制引脚的电平状态进行数据传输。

下载程序：将程序代码下载到开发板中，启动程序。

实验操作：通过串口调试工具观察程序的运行状态和GPIO引脚的电平变化。

根据实验要求，进行相应的操作，如读取传感器数据、控制外部设备等。

记录数据：在实验过程中，记录关键步骤的实验数据和结果，以便后续分析和解释。

五、实验数据与结果通过实验操作，我们获得了以下数据和结果：GPIO引脚配置成功，可以正常工作在输入或输出模式。

通过GPIO接口成功读取了传感器数据，数据准确无误。

通过GPIO接口成功控制了外部设备，实现了预期的功能。

在实验过程中，记录了详细的实验数据和结果，包括GPIO引脚的电平状态、传感器数据、外部设备控制状态等。

gpio实验报告GPIO实验报告引言：GPIO（General Purpose Input/Output）是通用输入/输出引脚的简称，是一种常用的数字接口技术。

在嵌入式系统和电子设计中，GPIO被广泛应用于与外部设备进行数据交互的过程中。

本实验报告将介绍GPIO的原理、应用以及实验过程和结果。

一、GPIO的原理和应用1.1 GPIO的原理GPIO是一种数字接口技术，通过控制电压的高低来实现数据输入和输出。

在嵌入式系统中，GPIO通常由微控制器或单片机提供，可以通过编程来控制GPIO 的状态。

GPIO引脚通常具有输入和输出两种模式，可以根据需要进行配置。

1.2 GPIO的应用GPIO在嵌入式系统和电子设计中有广泛的应用。

例如，可以使用GPIO将传感器的数据输入到微控制器，实现数据采集和处理；同时，也可以使用GPIO将微控制器的计算结果输出到执行器，实现控制功能。

此外，GPIO还可以用于控制LED灯、蜂鸣器等外部设备，实现各种交互效果。

二、实验过程和结果2.1 实验准备在进行GPIO实验之前，我们需要准备以下材料：- 一块可编程的嵌入式开发板- 杜邦线- LED灯- 电阻2.2 实验步骤1. 将LED灯的长脚连接到开发板的GPIO引脚上，短脚连接到电阻上，再将电阻的另一端连接到开发板的地线上。

2. 打开开发板的开发环境，创建一个新的项目。

3. 在项目中编写代码，配置GPIO引脚为输出模式。

4. 在代码中控制GPIO引脚的电平，使LED灯点亮。

5. 将代码下载到开发板上，观察LED灯是否亮起。

2.3 实验结果经过实验，我们成功地控制了GPIO引脚，使LED灯点亮。

这验证了GPIO的工作原理和应用。

三、实验总结通过本次实验，我们了解了GPIO的原理和应用，并成功地进行了实验验证。

GPIO作为一种常用的数字接口技术，在嵌入式系统和电子设计中具有重要的作用。

掌握GPIO的使用方法，可以实现与外部设备的数据交互和控制功能。

GPIO的使用实验报告本实验报告以“GPIO的使用”为主题，介绍了GPIO的基本概念、使用方法和在实际应用中的一些案例。

报告总共分为四个部分：介绍部分、实验原理、实验过程和实验结果分析。

一、介绍部分GPIO是General Purpose Input/Output的简称，中文名称为通用输入输出。

它是处理器芯片与外部电路之间的一个接口，可以通过编程来控制和读取电平状态。

通常情况下，GPIO的引脚既可以作为输入引脚，也可以作为输出引脚。

二、实验原理三、实验过程1. 设置GPIO引脚模式：在Python中，可以使用RPi.GPIO库来控制GPIO引脚。

首先需要导入RPi.GPIO库，然后使用GPIO.setmode(GPIO.BCM)来设置编码方式为BCM。

接着可以使用GPIO.setup(函数来设置引脚的输入/输出模式。

例如，GPIO.setup(17, GPIO.OUT)将引脚17设置为输出模式。

2. 控制输出引脚：使用GPIO.output(函数可以控制引脚的电平状态。

例如，GPIO.output(17, GPIO.HIGH)将引脚17设置为高电平，GPIO.output(17, GPIO.LOW)将引脚17设置为低电平。

3. 读取输入引脚：使用GPIO.input(函数可以读取引脚的电平状态。

例如，state = GPIO.input(17)将引脚17的电平状态赋值给变量state。

四、实验结果分析在实验中，我们先将引脚设置为输出模式，然后控制引脚输出高低电平，观察LED等外部设备的亮灭情况。

接着将引脚设置为输入模式，读取引脚的电平状态，判断外部设备的开关状态。

通过这些操作，我们可以了解到GPIO的基本使用方法和在实际应用中的一些场景。

总结：本次实验通过树莓派和GPIO库控制了GPIO引脚的输入和输出。

实验结果表明，我们可以通过编程实现对GPIO引脚的控制，进而控制外部设备的工作状态，实现了与外部电路的交互。

GPIO控制实验实验报告三、实验效果分析（包括仪器设备等使用效果）一、实验效果分析1、在进行实验时要严格按照实验步骤进行实验，否则试验程序出错则实验效果会发生偏差。

2、由于本实验属于硬件实验的范畴，所以实验起初时要先设定实验属于硬件实验，而不是直接进行。

3、经过一系列的调制修改，实验达到了要求的效果，实验成功。

教师评语指导老师年月日江西师范大学物理与通信电子学院教学实验报告通信工程专业2013年11月26日实验名称GPIO控制实验指导老师姓名年级11级学号成绩一、预习部分1、实验目的2、实验基本原理3、主要仪器设备（含必要的元器件、工具）一、实验目的：1、了解GPIO片上外设2、掌握延时程序应用3、用GPIO口实现LED指示灯控制。

二、实验基本原理：通用目的输入输出片内外设提供了专用的通用目的引脚，可以配置位输入或输出。

当配置为一个输出时，用户可以写一个内部寄存器以控制输出引脚上驱动的状态。

当配置为输入引脚时，用户可以通过内部寄存器的状态检测到输入的状态。

另外，GPIO片内外设可以用不同的中断/事件产生CPU中断和EDMA事件。

一旦在GPIO使能寄存器被使能，GPIO 引脚可以用作通用目的输入/输出。

用户可以使用GPIO方向寄存器独立配置每条GPIO引脚为输入或输出。

当配置为输出（GPXDIR位=1），GPIO值寄存器（GPVAL）的GPXVAL位的值就被送到相应的GPn引脚。

当配置为输入（GPXDIR位=0）时，输入状态可以从相应的GPXVAL读取TMS320VC5502有1-位通用输出引脚XF和8-位通用I/O引脚GPIO[7:0]，其中GPIO3、GPIO5与McBSP2复用引脚。

SEED-DEC5502模板上这些引脚的使用情况如下：XF用于点亮LED指示灯D1。

XF=1，点亮；XF=0，熄灭。

GPIO[2:0]：经电平转换后连至外设扩展总线的备用引脚。

GPIO3：与McBSP2的CLKX2复用引脚，当配置为GPIO3时，用作COM1的。

gpio操作实验原理-回复GPIO操作实验原理GPIO（General Purpose Input Output）是通用输入输出引脚，它是计算机系统与外部设备交互的一种重要方式。

在本文中，我们将探讨GPIO 操作实验的原理，包括什么是GPIO、GPIO操作的基本原理、GPIO的引脚模式以及如何进行GPIO实验等内容。

一、什么是GPIO？GPIO是指通用输入输出引脚，它是一种用于与计算机系统或单片机交互的接口。

它既可以作为输入端口，接收外部设备（例如传感器）的信号；又可以作为输出端口，控制外部设备（例如LED灯）的状态。

在计算机系统中，GPIO常见的接口类型有电平接口和串行接口。

电平接口通过高低电平的变化来传递信息，例如电平为高表示1，电平为低表示0；而串行接口则通过一系列的位来传递信息，例如通过SPI（串行外设接口）或I2C（串行总线）。

二、GPIO操作的基本原理GPIO操作的基本原理是通过对GPIO引脚的输入输出控制来实现与外部设备的交互。

具体而言，通过设置引脚的输入模式或输出模式，以及设置引脚的高低电平，来实现对外部设备的读取或控制。

1. GPIO引脚的模式GPIO引脚有两种基本模式：输入模式和输出模式。

输入模式：当GPIO引脚设置为输入模式时，它可以接收来自外部设备的信号。

在输入模式下，引脚可以通过读取电平（高或低）来获取外部设备的状态信息。

输出模式：当GPIO引脚设置为输出模式时，它可以控制外部设备的状态。

在输出模式下，引脚可以通过写入电平（高或低）来改变外部设备的状态。

2. 设置引脚模式在实际的GPIO操作中，我们需要调用相应的库函数或底层驱动来设置GPIO引脚的模式。

这些库函数或底层驱动会将对应的寄存器进行配置，以确定引脚是输入还是输出，并启用相应的电平逻辑。

3. 设定引脚电平在GPIO操作中，我们可以通过相应的库函数或底层驱动来设定引脚的电平（高或低）。

设定引脚的电平可以通过改变GPIO引脚上的电气信号来控制与其连接的外部设备。

实验二通用GPIO的使用（4学时）
一、实验目的
1、掌握C51芯片I/O接口的性能特点。

2、掌握STM32芯片I/O接口的性能特点。

3、对于C51芯片，使用P0、P1口做I/O接口，实现输入和
输出控制。

4、对于STM32芯片掌握GPIO的功能设定方法，使用
GPIO完成输入与输出的电路驱动
二、实验内容
1. P1口做为输出口控制“单只数码管循环显示0~9”。

2. 编写一段程序，并修改硬件电路，用P1.0-P1.6口控制
LED，P1.7控制LED的亮与灭（P1.7接按键，按下时LED 亮，不按时LED灭）。

3、用STM32芯片I/O接口实现流水灯的控制。

三、思考题
1、为什么P0作为I/O接口时，要接上拉电阻？
答：因为P0口作为I/O接口时内部是漏极开路型。

2、在实验内容2中，如果P0某个管脚接按键，该如何修改硬件和软件？
3、设计一单片机控制电路，用八只开关分别控制八只LED 的亮灭。

四、实验结果分析
对于问题2
四、结论
这次对单片机GPIO口的实验，我们分别做了51单片机和STM32f103r6对GPIO端口的应用，再通过protues的仿真验证，证明我们的思路是正确的。

由于在这次实验中没有吧protues8.6版本安装好，导致实验过程中出现了了一些延误，没能按照老师课堂的进度，但在实验课过后过后，及时复习和查资料，解决了这个问题。

实验过程中不足的有，对于实验仍处于生搬硬套的阶段，无法将老师理论课所讲与实验结合在一起，对于写代码的能力有待提高。

gpio实验心得一、引言GPIO（General Purpose Input/Output）是通用的输入输出引脚，广泛应用于各种嵌入式系统和电子设备中。

通过对GPIO的实验，我深入了解了它的原理和应用，并从中收获了一些心得体会。

二、GPIO的原理和基本概念2.1 GPIO的定义和功能GPIO是一种通用的数字输入输出引脚，它可以通过软件控制来实现输入和输出功能。

GPIO引脚可以作为输入引脚接收外部信号，也可以作为输出引脚发送信号给外部设备。

2.2 GPIO的工作原理GPIO是通过寄存器来控制的，通过对寄存器的读写操作，可以改变GPIO引脚的状态。

GPIO引脚可以配置为输入模式或输出模式，输入模式下可以读取外部信号的状态，输出模式下可以发送信号给外部设备。

2.3 GPIO的应用场景GPIO广泛应用于各种嵌入式系统和电子设备中，例如单片机开发、物联网设备、传感器和执行器的控制等。

通过GPIO可以与外部设备进行通信和控制，实现各种功能。

三、GPIO的实验步骤和实验结果3.1 实验准备在进行GPIO实验之前，我们需要准备一些硬件设备和软件工具。

硬件方面，我们需要一块开发板和相关的连接线；软件方面，我们需要一个GPIO编程的开发环境。

3.2 实验步骤1.连接硬件设备：将开发板和计算机通过USB线连接，并将其他需要的设备连接到GPIO引脚上。

2.配置开发环境：安装GPIO编程的开发环境，并进行相应的配置。

3.编写程序：使用GPIO编程的开发环境，编写程序来控制GPIO引脚的输入和输出。

4.编译和下载：将程序编译成可执行文件，并下载到开发板上。

5.运行实验：通过触发输入信号或发送输出信号，观察实验结果。

3.3 实验结果在进行GPIO实验的过程中，我成功地实现了一些功能，例如读取外部开关的状态、控制LED的亮灭等。

通过实验，我对GPIO的原理和应用有了更深入的理解，并且掌握了GPIO编程的基本技巧。

四、GPIO实验的心得体会4.1 学习了硬件和软件的结合GPIO实验需要将硬件设备和软件编程结合起来，通过编写程序来控制硬件设备的状态。

gpio实验心得
GPIO实验心得
GPIO是指通用输入输出端口，是单片机中非常重要的一个部分。

在学习单片机的过程中，GPIO的实验是必不可少的一部分。

在我的学习过程中，我也进行了一些GPIO实验，下面是我的心得体会。

GPIO实验需要我们掌握一些基本的电路知识，比如电阻、LED等。

在实验中，我们需要将这些元件与单片机的GPIO口连接起来，才能进行实验。

因此，我们需要了解这些元件的特性，以及如何正确地连接它们。

GPIO实验需要我们掌握一些基本的编程知识。

在实验中，我们需要编写程序来控制GPIO口的状态，比如将GPIO口设置为输出模式，然后将其输出高电平或低电平。

因此，我们需要了解如何编写简单的程序，并且需要了解一些基本的语法和函数。

GPIO实验需要我们具备一定的实验能力。

在实验中，我们需要正确地连接电路，编写正确的程序，并且需要进行一些调试工作。

因此，我们需要具备一定的实验经验和实验能力，才能顺利地完成GPIO实验。

总的来说，GPIO实验是一项非常重要的实验，它可以帮助我们更好地了解单片机的工作原理，掌握一些基本的电路知识和编程知识，提高我们的实验能力。

在我的学习过程中，我通过GPIO实验，不
仅学到了很多知识，还提高了我的实验能力和动手能力。

因此，我认为GPIO实验是非常有意义的，值得我们认真学习和探索。