嵌入式课程设计综合课程设计.docx

第一章：嵌入式 STM32和工程建立1、嵌入式简介?嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁剪，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。?CPU ?: I5 2.4GHz，RAM ?: DDR3 4G，ROM ?: 磁盘 500G，I/O设备 -- 鼠标/键盘，STM32 -- 工业控制和终端节点，MCU -- 72MHz，RAM -- SRAM 64K，ROM -- flash 512K，I/O设备 -- 提供的接口，4412， 路由器 中端 PAD等CPU -- 1.5GHz -- 4核CPU（A9），RAM -- DDR 3，RAM -- flash 4G，I/O设备 -- 提供的接口2、介绍STM32（开发板）?STM32F103ZET6的CPU：内核(ARM)M3 ST(STM32F1O3ZET6) ? ?开发板介绍：?CPU : STM32F103ZET6?(1) 144管脚?(2) 工作电压：3.3V?(3) 包含了大量的接口：IO 串口 SPI IIC IIS CAN USB SDIO FSMC等。?（4） 包含了大量的控制单元：定时器 看门狗 通信接口控制器等。?（5） 工作频率：72MHz输入晶振：8MHz（主芯片提供时钟频率）??32.768KHz（给RTC提供时钟频率）?外扩内存：SRAM (1M字节)?电源：5V -- FM117稳压芯片 -- 3.3V?DB9接口：串口，游戏手柄。?USB中B型接口：USB、串口。?2.4G无线通信：NRF24L01?FLASH存储芯片：8M?E2PROM：256字节?语音芯片：VS1053?4个接线端子：CAN 485 2个继电器第二章：GPIO口的操作1、IO口的作用：?IO口：输入/输出口 -- TTL电平：0~1.5V / 2.5~5V ?1?作用：直接驱动外部设备，模拟相关通信。2、GPIO口：?GPIO ： 通用输入/输出。?IO口 ： 直接使用，可以双向输入/输出。?GPIO ： 先配置IO口模式（输入/输出）3、STM32中GPIO的原理?3.1 STM32中GPIO口的数量： 分为7个端口：A B C D E F G，一个端口有16个管脚：0~15，PA0 代表A端口中的第0管脚。?3.2 GPIO口的内部结构框图：开发数据手册第8章输入：4种模式 --- 模拟输入：输入的量是模拟信号 -- ADC转换浮空输入：不加上拉和下拉，数字输入量。 上拉输入：具有上拉驱动能力。 下拉输入：具有下拉驱动能力。推挽：既能输入高电平， 又能输入低电平输入输出模式详解：一般我们平时用的最多的也就是推挽输出、开漏输出、上拉输入，介绍如下：可以输出高，低电平，连接数字器件； 推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制，总是在一个三极管导通的时候另一个截止。高低电平由IC的电源低定。 推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET，以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形放大任务，电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小、效率高。输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。推拉式输出级既提高电路的负载能力，又提高开关速度。开漏输出：输出端相当于三极管的集电极。 要得到高电平状态需要上拉电阻才行。 适合于做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强(一般20mA以内)开漏形式的电路有以下几个特点：1、 利用外部电路的驱动能力，减少IC内部的驱动。当IC内部MOSFET导通时，驱动电流是从外部的VCC流经R pull-up ，MOSFET到GND。IC内部仅需很小的栅极驱动电流。2、 一般来说，开漏是用来连接不同电平的器件，匹配电平用的，因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时，只能输出低电平，如果需要同时具备输出高电平的功能，则需要接上拉电阻，很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压，便可以改变传输电平。比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。（上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度 。阻值越大，速度越低功耗越小，所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。）3、 OPEN-DRAIN提供了灵活的输出方式，但是也有其弱点，就是带来上升沿的延时。因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电，所以当电阻选择小时延时就小，但功耗大；反之延时大功耗小。所以如果对延时有要求，则建议用下降沿输出。4、可以将多个开漏输出的Pin，连接到一条线上。通过一只上拉电阻，在不增加任何器件的情况下，形成“与逻辑”关系。这也是I2C，SMBus等总线判断总线占用状态的原理。?3.3 怎么控制一个GPIO口的管脚？?操作相关寄存器就能控制GPIO口，一般包含3类型寄存器：?配置寄存器：初始化该控制器的模式。?数据寄存器：该控制器的输