基于32bitCortex_M3内核的高校嵌入式实验装置
基于32bit Cortex-M3的嵌入式实验教学系统
和彩 色 、 度渐变 。 呼吸灯 亮 效果 。 “ ” 一 ， ＋ 键灯 键 ＋ “ ” 按“ ” 亮度加一等级 ， “ ” Ｌ Ｄ 按 一键 Ｅ 减一等级 。 ２ ． 计时秒表 ： 按键Ｋ 按下 启动， 再按停 止 ，Ｆ 触屏显 ＴＴ 示 ｘ ．Ｘ ｓ精确 到 １ｍｓ ＸＸ ｍ ， ０ 级
３用手机发短信 ， ． 经过Ｓ 模块 在Ｔ 屏显示 出来 ， ＭＳ 丌、 并控制 防空报警音启动或停止 。 ４环境温 度 网络 化监控一 Ｍ ： ． Ｓ Ｓ 使用Ｄ １Ｂ ０ Ｉ ， Ｓ８ ２￣ 温 ］ 通 过手机短信查 询温度 ， 装置通过 Ｓ Ｓ Ｍ 短信 回复 ， 报告 当前 温度 。 ５ 自制体温计 ： Ｓ ８ ２ ￣ ，Ｆ 屏显示 图形化温 ． Ｄ １Ｂ ０ Ｎ温 Ｔ Ｔ 度计刻度 ， 颜色 可变 。 ６Ｇ Ｓ ．Ｐ 定时定位 ： Ｐ 捕获 当前时 间 、 纬度和速度 ＧＳ 经 信 息 ， 屏显示出来 ， 以乘汽车或火车验证 。 Ｔ 可 ７密码 锁 ：＊ 键 盘 ， ． ４４ 密码 对则 Ｌ Ｄ流水灯 全亮 ， Ｅ 否
圈３
４ ． 实验教学 中实验系统 的使用 。在实验教学 中 ， 教 学老师 只提供实 验系统Ｐ Ｂ Ｃ 以及根 据学生 自主设计 的 实验提供相应模块 的电子元器件 ，由学生 自己将其焊 接成形 ， 从而锻炼学生的焊接基础 能力 。本实验系统 的 各种外设模 块可 以单个进行操作 ，也 可 以进行相互 结 合完成 更多功能更加复杂 的实 验设 计 ，充分发挥学 生
计。 二、 试验 系统软件设计
１ 软件环境 。①综合开发环境 （ ｅ ｕ ｉｏ３ 。 ． Ｋ ｉ Ｖ ｓ ｎ ） ｌ ｉ Ｋ ｉ 司 的ｕ ｉｏ ３ ｅ公 ｌ Ｖｓ ｎ 是一个 窗 口化 的软件 开发平 台 ， ｉ 它 集成 了功 能强 大的源代码编辑器 、 富的设 备数据库 、 丰 高速Ｃ Ｕ 片上外设 模拟器 、该级Ｇ Ｉ 口￣ｌ ｈ Ｐ及 Ｄ接 Ｆａ 编程 ｓ 器 、完善 的开发 工具手册 、设备数据 手册和用户 向导 等 。 ｅ ｕ ｉｏ ３ 在Ｋ ｉ Ｖｓ ｎ 开发平 台中建立好工程 ， 编写好 ｌ ｉ 并 Ｃ 言程序 文件 后 ，利 用开 发平 台生成 Ｉｔ Ｈ Ｘ 语 ｎｅ ｌ Ｅ 文
嵌入式复习题(题目借鉴)
一、单选1..Cortex-M处理器采用的架构是（D）（A）v4T （B）v5TE （C）v6 （D）v72.Cortex-M系列正式发布的版本是（A ）（A）Cortex-M3 （B）Cortex-M4 （C）Cortex-M6 （D）Cortex-M83.STM32F10x的NVIC可用来表示优先级的位数可配置为是____A.2B.4C.6D.8##B4.Cortex-M3的提供的流水线是____A.2级B.3级C.5级D.8级##B5.STM32处理器的USB接口可达____ A.8Mbit/s B.12Mbit/s C.16Mbit/s D.24Mbit/s##B6.Contex-M3处理器的寄存器r14代表____A.通用寄存器B.链接寄存器C.程序计数器D.程序状态寄存器##B7.Cortex-M3使用的存储器格式是____ A.小端格式 B.大端格式C.小端或大端格式D.没有正确答案##D8.Cortex-M3的存储格式中专用外设总线区域可以使用____A.小端格式B.大端格式C.小端或大端格式D.没有正确答案##A二、判断1.从某种意义上说，异常就是中断。
（√）2.中断的优先级和它在中断向量表里的位置没有关系。
（×）3.当抢占式优先级不一样时，一定会发生抢占。
（×）4.STM32ADC是一个12位的连续近似模拟到数字的转换器。
（√）5.所谓不可屏蔽的中断就是优先级不可调整的中断。
（×）6.固件包里的Library文件夹包括一个标准的模板工程，该工程编译所有的库文件和所有用于创建一个新工程所必须的用户可修改文件。
（×）三、填空1.STM32 103是32位的单片机2.F103 系列为标准型，运行频率为72MHZ3.STM32103的GPIO端口具有多种配置状态，输入有3种状态，它们分别是_模拟输入_、_浮空输入__和上拉/下拉输入；输出有4种状态，它们分别是_通用推挽输出_、_通用开漏输出_、_复用推挽输出_和_复用开漏输出_。
STM32与Cortex-M3简介
72 MHz CORTEX- M3 CPU Wide offer
• 32KB-512KB Flash • 6Kb-64KB RAM
144 pins LQFP
(20x20)/BGA
STM32F10x的两条产品线
STM32F103 “增强型”系列
•在32位的FLASH MCU中性能最强 •整体信号处理方面胜过DSP解决方案 •出众的控制和连通性 •非常适合低电压/低功耗的应用场合
STM32F101Vx 10 KB RAM
3xUSART 3x16-bit timer 2xSPI, 2XI2C,
2xUSART 2x16-bit timer 1xSPI, 1xI2C
Samples April 07 Production Oct 07
48 pins LQFP
64 pins LQFP
Smartcard/IrDa Modem-Ctrl
6kB-64kB SRAM
Bridge
20B Backup Regs External Memory
Interface** Image Sensor**
Clock Control ARM Peripheral Bus
Bridge
(max 36MHz)
256 K
STM32F101 “基本型”系列
STM32F101Vx 48 KB RAM
STM32F101Rx 32 KB RAM
STM32F101Vx 32 KB RAM
STM32F101Zx 48 KB RAM
STM32F101Zx 32 KB RAM
5xUSART 5x16-bit timer 2xSPI, 2XI2C, 2xDAC, EMI (144 pins only)
arm cortex-m3内核与stm32课程思政
Arm Cortex-M3内核与stm32课程思政1. 引言随着计算机科学与技术的发展，嵌入式系统在各个领域的应用日益广泛。
Arm Cortex-M3内核与stm32系列微控制器作为典型的嵌入式系统代表，其在实时控制、通信、汽车电子、工业控制等领域具有重要的应用价值。
对于计算机专业学生来说，深入学习Arm Cortex-M3内核与stm32系列微控制器的知识，不仅能够提高他们的嵌入式系统开发能力，还能为他们的综合素质和思想政治教育提供更为立体和深刻的帮助。
2. Arm Cortex-M3内核与stm32课程的教学资料（1）Arm Cortex-M3内核Arm Cortex-M3内核是Arm公司专门针对嵌入式系统设计的处理器内核，其具有低功耗、高性能和精简指令集的特点。
在Arm Cortex-M3内核的教学过程中，老师可以选择Arm冠方提供的冠方资料，例如《Cortex-M3 Technical Reference Manual》、《Cortex-M3 Devices Generic User Guide》等进行讲解，以便学生们全面了解Arm Cortex-M3内核的技术细节和应用场景。
（2）stm32系列微控制器stm32系列微控制器是由意法半导体公司开发的一款高性能、低功耗的微控制器，其集成了Arm Cortex-M3内核，具有丰富的外设资源和灵活的应用特性。
在stm32系列微控制器的教学过程中，老师可以配合使用意法半导体冠方提供的《stm32参考手册》、《stm32数据手册》等资料，帮助学生们深入了解stm32系列微控制器的硬件架构和软件开发技术。
3. Arm Cortex-M3内核与stm32课程的教学内容（1）Arm Cortex-M3内核的体系架构老师可以介绍Arm Cortex-M3内核的体系结构，包括处理器核、存储体系结构、总线结构、中断控制器等方面的内容。
通过讲解Arm Cortex-M3内核的体系结构，学生们可以系统性地理解嵌入式系统的硬件基础，为后续的软件开发和调试奠定坚实的基础。
嵌入式设计实验报告
一、实验目的1. 熟悉嵌入式系统开发的基本流程和常用工具；2. 掌握嵌入式系统硬件资源的使用方法；3. 熟悉嵌入式系统软件开发的基本方法；4. 提高嵌入式系统设计能力。
二、实验内容1. 硬件平台：基于STM32F103系列单片机的开发板；2. 软件平台：Keil uVision5集成开发环境；3. 实验任务：设计一个简单的嵌入式系统，实现按键输入和LED灯控制功能。
三、实验原理1. 硬件原理：STM32F103系列单片机是一款高性能、低功耗的ARM Cortex-M3内核微控制器，具有丰富的片上外设资源，如GPIO、定时器、ADC等。
在本实验中，主要使用GPIO进行按键输入和LED灯控制。
2. 软件原理：嵌入式系统软件开发主要包括底层驱动程序、中间件和应用层。
底层驱动程序负责硬件资源的管理和配置；中间件提供系统服务，如通信、定时器等；应用层实现用户功能。
在本实验中，主要使用C语言编写程序，实现按键输入和LED灯控制功能。
四、实验步骤1. 硬件连接：将开发板上的按键和LED灯分别连接到单片机的GPIO端口；2. 软件编写：（1）创建项目：在Keil uVision5中创建一个新的项目，选择STM32F103系列单片机作为目标设备；（2）添加源文件：添加一个C语言源文件，用于编写主程序；（3）配置GPIO：在源文件中编写GPIO初始化代码，配置按键和LED灯的GPIO端口为输入和输出模式；（4）编写按键输入程序：编写按键扫描函数，用于检测按键状态，并根据按键状态控制LED灯；（5）编译程序：编译项目，生成目标文件；（6）下载程序：将编译好的程序下载到开发板；3. 实验验证：在开发板上运行程序，观察按键输入和LED灯控制功能是否正常。
五、实验结果与分析1. 实验结果：按键按下时，LED灯点亮；按键松开时，LED灯熄灭；2. 实验分析：通过编写程序，实现了按键输入和LED灯控制功能，验证了嵌入式系统开发的基本流程和常用工具。
嵌入式技术与应用开发项目教程(STM32版)习题答案
嵌入式技术与应用开发项目教程（STM32版）习题答案项目一LED控制设计与实现1-1 嵌入式系统是如何定义的？嵌入式系统（Embedded system），是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。
目前，国内普遍认同的嵌入式系统定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
1-2 嵌入式系统具有哪些特点？嵌入式系统具有以下几个显著特点：（1）嵌入式系统是面向特定应用；（2）软件要求固态化存储；（3）嵌入式系统的硬件和软件都必须具备高度可定制性；（4）嵌入式系统的生命周期较长；（5）嵌入式系统开发需要开发工具和环境。
1-3 ARM Cortex-M3处理器是哪几个部分组成？嵌入式系统一般是由嵌入式处理器、存储器、输入输出和软件（嵌入式设备的应用软件和操作系统是紧密结合的）等4部分组成。
1-4 简述STM32F103系列产品的命名规则。
STM32F103系列产品的命名规则，是按照“STM32F103XXYY”格式来命名的，具体含义如下：（1）产品系列：STM32是基于ARM Cortex-M3内核设计的32位微控制器；（2）产品类型：F是通用类型；（3）产品子系列：101是基本型、102是USB基本型（USB全速设备）、103是增强型、105或107是互联型；（4）引脚数目（第一个X）：T是36脚、C是48脚、R是64脚、V是100脚、Z是144脚；（5）闪存存储器容量（第二个X）：4是16K、6是32K、8是64K、B是128K、C是256K、D是384K、E是512K；（6）封装（第一个Y）：H是BGA、T是LQFP、U是VFQFPN、Y是WLCSP64；（7）温度范围（第二个Y）：6是工业级温度范围-400C~850C、7是工业级温度范围-400C~1050C。
基于stm32单片机的mp3播放器设计毕业论文[管理资料]
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惠州学院HUIZHOU UNIVERSITY毕业论文（设计）中文题目：基于STM32单片机的MP3播放器设计英文题目：Design of MP3 player based on STM32 micro-controller姓名__ 陈腾奎 ___学号_ 110701203 ___专业班级_ 11电气2班 ___指导教师__ 陈治明 ___提交日期 2015年5月25日__教务处制惠州学院本科毕业论文（设计）开题报告年月日惠州学院毕业论文（设计）任务书备注：1、本任务书一式三份，系、指导教师、学生各执一份。
2、学生须将此任务书作为毕业论文（设计）说明书的附件，装订在说明书中。
惠州学院毕业论文（设计）文献综述摘要随着数字编解码技术及压缩技术的发展，语音文件也向着高压缩比、高保真的方向发展，从MP1、MP2到目前的MP3格式。
因此高压缩比、高保真MP3播放器设计及研究有很好的发展前景。
本论文介绍了基于STM32微处理器的MP3播放器的设计方法，实现了从SD卡中读取音乐文件数据，再将读取的数据流进行软件解码，最后通过音频信号输出驱动耳机实现音乐播放功能。
并在液晶屏上显示音乐的实时播放状态，通过TFT触摸屏上的人机交换界面，实现了音乐的播放，停止，声音增大，减小等功能模式。
基本上实现了一个带有触摸功能的MP3播放器。
关键词MP3播放器 STM32F103ZET SD卡触摸屏 FATFS文件系统ABSTRACTWith the development of digital codec technology and compression technology ，Voice files are also in the direction of high compression ratio, high-fidelity development, from MP1, MP2 to MP3 format now. Therefore, high compression ratio, high-fidelity MP3 player design and research have good prospects for development.This paper describes the design of microprocessor-based STM32 MP3 player, Realize from reading music files from SD card and then read the data stream decoding software，Finally, the audio signal output to drive headphones realize music playback ,and displays real-time playback status of the song on the LCD screen, through a graphical user interaction diagram circles TFT touch screen, to achieve the songs play, stop, sound increase, decrease function mode. Basically realize MP3 player with a touch-enabled.Key Words MP3 player STM32F103ZET SD Card Touch screenFATFS file system目录1 绪论 (1)本课题的提出及意义 (1)研究现状 (1)2 硬件设计 (2) (2) (2) (3) (3)SD卡模块 (4)LCD显示模块 (5) (6)3 软件设计 (8)软件开发架构 (8)软程序设计流程图 (9)软件代码结构 (10)驱动程序 (14)液晶屏驱动程序 (14)文件系统驱动程序 (15)触摸屏卡驱动程序 (16)MP3驱动程序 (17)4 系统调试 (20)开发环境 (20)软件开发环境 (20)硬件开发环境 (21)设计调试 (22)UI界面设计 (22)SD卡模块测试 (22)触摸屏校验 (23)显示屏测试 (23)成品展示 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)1 绪论本课题的提出及意义MP3音频播放器的最合理工作速度为30Mips，而一个典型的视频媒体播放器的理想速度则为175Mips，所以提高MP3的工作速度，以及改善MP3的音质是最关键的，也是亟待解决的问题。
《嵌入式系统》课程实验报告-stm32单片机gpio程序开发
实验概述
【实验目的及要求】 实验目的： 1. 掌握 STM32 单片机输入输出接口程序开发 2. 掌握用寄存器开发 STM32 单片机程序 3. 掌握用库函数开发 STM32 单片机程序 实验要求： 1. 完成实验要求中提到要完成的所有内容，完成代码并提交主要代码。 2. 分析寄存器和库函数编程的优势和劣势，你喜欢用哪种方式。 3. 对每行主要代码要进行注释，说明其功能。 实验内容：
1.熟悉 TEB-CM5000 嵌入式单片机实验系统上的 LED 灯电路和单独按钮电路。
2.学习并掌握寄存器版本、库函数版本相关的实例程序，主要学习实例 stm32referencesrcforch5 目录下的，LED、LEDLib、KEY_LED 和 KEY_LEDlib 四 个程序。
3.利用寄存器位操作模式、库函数分别开发出 USER2（PD3）按钮控制 LD5(PF7)亮灭。具体功能：USER2（PD3）按钮按下时，LD5 灯闪烁；当 USER2（PD3） 按钮弹开时，LD5 灯停止闪烁。 4.实现利用寄存器位操作模式、库函数分别开发出: 当每次 USER2（PD3）按钮 按下时，LD5 灯只闪烁一次。 【实验环境】 1. TEB-CM5000 嵌入式单片机实验系统 2. MDK4.12 嵌入式软件开发环境
2.当每次 USER2（PD3）按钮按下时，LD5 灯只闪烁一次。
（1）寄存器位操作模式 循环判断 PD3 的状态，并执行对应操作（点亮或熄灭灯）
（3） 库函数
循环判断 PD3 的状态，并执行对应操作（点亮或熄灭灯）
小结
1. 只闪烁一次跟一直闪烁的区别主要在于 Flag 值。 在只闪烁一次的程序中， 设置 flag 值作为标志，灯亮以后改变 flag 值的状态，flag 的状态改变灯的 状态就不再继续。
北邮 嵌入式 实验报告
北邮嵌入式实验报告北邮嵌入式实验报告一、引言嵌入式系统是将计算机技术与其他工程领域相结合的一种综合应用技术，广泛应用于各个领域。
本实验旨在通过对北邮嵌入式系统的学习与实践，深入了解嵌入式系统的原理和应用。
二、实验背景北邮嵌入式实验是计算机科学与技术专业的一门重要实践课程。
通过该实验，学生可以掌握嵌入式系统的基本原理、设计方法和调试技巧，提高对计算机硬件和软件的综合应用能力。
三、实验内容1. 硬件平台本实验使用的硬件平台为北邮嵌入式系统开发板，该开发板集成了ARM Cortex-M3内核的处理器，具有丰富的外设接口和扩展能力。
2. 软件开发环境本实验使用的软件开发环境包括Keil MDK-ARM集成开发环境和ST-Link调试工具。
Keil MDK-ARM提供了一套完整的软件开发工具链，包括编译器、汇编器、链接器和调试器等，方便学生进行嵌入式软件的开发和调试工作。
3. 实验任务本实验主要包括以下几个任务：(1) 学习嵌入式系统的基本原理和架构，了解处理器的工作原理和寄存器的使用方法。
(2) 学习嵌入式软件开发的基本流程，包括编译、烧写和调试。
(3) 编写简单的嵌入式应用程序，实现对外设的控制和数据处理功能。
(4) 调试和测试嵌入式应用程序，验证程序的正确性和稳定性。
四、实验过程1. 学习嵌入式系统的基本原理和架构在实验开始前，我们首先学习了嵌入式系统的基本原理和架构。
了解了处理器的工作原理，包括指令执行过程、寄存器的使用方法等。
同时，我们还了解了嵌入式系统的外设接口和扩展能力，为后续的实验任务做好准备。
2. 学习嵌入式软件开发的基本流程在掌握了嵌入式系统的基本原理后，我们开始学习嵌入式软件开发的基本流程。
首先，我们安装了Keil MDK-ARM集成开发环境，并配置了相应的编译器和调试器。
然后，我们学习了嵌入式软件的编译、烧写和调试方法，掌握了如何将编写的程序烧写到开发板上，并通过调试工具进行程序的调试和测试。
单片机STM32外文文献翻译、中英文翻译
外文译英文原文：STM32 MicrocontrollerIntroductionRequirements based STM32 family is designed for high-performance, low-cost, low-power embedded applications designed specifically for ARM Cortex-M3 core. According to the performance into two different series: STM32F103 "Enhanced〞 series and STM32F101 "Basic" series. Enhanced Series clock frequency of 72MHz, the highest performance of similar products product; basic clock frequency of 36MHz, 16-bit product prices get more than 16 products significantly enhance the performance and is 16 product users the best choice. Both series have built-in 32K to 128K of flash memory, the difference is the maximum capacity of the SRAM and peripheral combinations. At 72MHz, executing from Flash, STM32 power consumption 36mA, are 32 products on the market s lowest power, the equivalent of 0.5niA/MHz.STM32F103 Performance Characteristics1)Kernel. ARM32 bit CPU, the maximum operating frequency of 72MHz,1.25DMIPS/MHz. Single-cycle multiply and hardware divide.2)Memory. Integrated on-chip 32-512KB of Flash memory. 6-64KB SRAM memory.3)Clock, reset, and power management. 2.0-3.6V power supply and I/O interface, the drive voltage. POR, PDR and programmable voltage detector. 4-16MHz crystal. Embedded factory tuned 8MHz RC oscillator circuit. 40 kHz internal RC oscillator circuit. CPU clock for the PLL. With calibration for the RTC 32kHz crystal.4)Low power consumption. Three kinds of low-power mode. Sleep, stop, standby mode. For RTC and backup registers supply VBAT.5)Debug mode. Serial debugging and JTAG interface.6)Direct data storage. 12-channel direct data storage controller. Supported peripherals: timers, ADC, DAC, SPI, IIC and USART.7)Up to a maximum of 112 fast I / O ports. Depending on the modeL there are 26,37,51,80, and 112 I/O ports, all ports can be mapped to 16 external interrupt vectors. In addition to the analog input, all of them can accept the input of 5V or less.8)Up to a maximum of 11 timers. Four 16-bit timers, each with 4 IC / OC / PWM orpulse counter. 2 16 6-channel advanced control timer: up to 6 channels can be used for PWM output. 2 watchdog timer. Systick tinier: 24 down counter. Two 16-bit basic timer for driving DAC.9)Up to a maximum of 13 communication interfaces. 2 IIC interface. 5 USART interfaces. 3 SPI interface, two and IIS reuse. CAN interface. USB 2.0 full-speed interface. SDIO interface.System Function1)Integration of embedded Flash and SRAM memory ARM Cortex-M3 core. And 8/16 equipment compared, ARM Cortex-M3 32-bit RISC processor provides a higher code efficiency. STM32F103xx microcontrollers with an embedded ARM core, so it can be compatible with all ARM tools and software.2)Embedded Flash memory and RAM memory. Built up to 512KB embedded Flash, can be used to store programs and data. Up to 64KB of embedded SRAM clock speed of the CPU can read and write.3)Variable static memory. Variable static memory with 4 chip selects, supports four modes: Flash, RAM, PSRAM, NOR and NAND. After three FSMC interrupt lines connected to the OR after the nested vector interrupt controller. No read / write FIFO, except PCCARD, the code is executed from external memory is not supported Boot, the target frequency is equal to SYSCLK / 2, so the time when the system clock is 72MHz, 36MHz conducted in accordance with external access.4)Nested Vectored Internipt Controller. Can handle 43 maskable interrupt channels, providing 16 interrupt priority levels. Tightly coupled nested vectored intenupt controller to achieve lower latency interrupt handling directly passed to the kernel interrupt vector table entry address, tightly coupled nested vectored interrupt controller kernel interface, allowing early treatment interruption, the latter to be more high-priority interrupt processing, support tail chain, auto-save processor state terrupts automatically restored on interrupt exit, no instructions intervention.5)External internipt / event controller. External interrupt / event controller consists for 19 to generate interrupt / event requests edge detector lines. Each line can be individually configured to select the trigger event, it can be individually masked. There is a pending interrupt request registers to maintain state. When an external line appear longer than the internal APB2 clock-cycle pulse, the external interrupt / event controller is able to detect. Up to 112 GPIO connected to the 16 external internipt lines.6)Clocks and startup. At boot time or to the system clock selection, but the reset whenthe internal 8MHz crystal oscillator is selected as the CPU clock. Can choose a 4-16MHz external clock, and will be monitored to determine the success. During this time, the interrupt controller is disabled and the software management is subsequently disabled. Also, if there is a need, PLL clock internipt management fully available. Comparator can be used more pre-configuration of the AHB frequency, including high-speed and low-speed APB APB, APB highest frequency of high-speed 72MHz, low-speed APB highest frequency of 36MHz.Architectural AdvantagesIn addition to the new features Enhanced peripheral interfaces, STM32 series also interconnect with other STM32 microcontrollers offer the same standard interface, such sharing of peripherals to enhance the entire product family, application flexibility, so that developers can a plurality of design reuse the same software. New STM32 standard peripherals include 10 timers, two 12-bit ADC, two 12-bit DAC, two I2C interfaces, five USART interfaces and three SPI ports. There are 12 new products peripherals direct data storage channel, there is a CRC calculation unit, like other STM32 microcontrollers, the supports 96 unique identifier.New series also has followed the STM32 microcontroller family of products low voltage and energy saving are two advantages. 2.0V to 3.6V operating voltage range compatible with the mainstream of battery technologies such as lithium batteries and nickel-metal hydride batteries, the package also features a battery operation mode dedicated pin Vbat. 72MHz frequency to execute code from flash consumes only 27mA current. There are four low-power mode, the current consumption can be reduced to two microamps. Quick Start from low power mode to save energy too; starting circuit using STM32 internally generated 8MHz signal, the microcontroller from stop mode when you wake up with less than 6 microseconds.中文译:单片机STM321STM32的介绍STM32系列基于专为要求高性能、低本钱、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMCortex-M3内核.按性能分成两个不同的系列：STM32F103 “增强型〞系列和STM32F101 “根本型〞系列.增强型系列时钟频率到达72MHz,是同类产品中性能最高的产品；根本型时钟频率为36MHz,以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能,是16位产品用户的最正确选择.两个系列都内置32K 到128K 的闪存,不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合.时钟频率72MHz时,从闪存执行代码,STM32功耗36mA,是32位市场上功耗最低的产品,相当于0.5mA/MHz.2STM32F103性能特点1〕内核.ARM32位CPU,最高工作频率72MHz, 1.25DMIPS/MHzo单周期乘法和硬件除法.2〕存储器.片上集成32-512KB的Flash存储器.6-64KB的SRAM存储器.3〕时钟、复位和电源治理.2.0-3.6V的电源供电和I/O接口的驱动电压. POR、PDR和可编程的电压探测器.4-16MHZ的晶振.内嵌出厂前调校的8MHz RC振荡电路.内部40 kHz的RC振荡电路.用于CPU时钟的PLL.带校准用于RTC的32kHz的晶振.4〕低功耗.3种低功耗模式：休眠,停止,待机模式.为RTC和备份存放器供电的VBAT.5〕调试模式.串行调试和JTAG接口.6〕直接数据存储.12通道直接数据存储限制器.支持的外设：定时器,ADC, DAC, SPI, IIC 和USART.7〕最多高达112个的快速I/O端口.根据型号的不同,有26, 37, 51, 80, 和112的I/O端口,所有的端口都可以映射到16个外部中断向量.除了模拟输入,所有的都可以接受5V以内的输入.8〕最多多达11个定时器.4个16位定时器,每个定时器有4个IC/OC/PWM 或者脉冲计数器.2个16位的6通道高级限制定时器:最多6个通道可用于PWM 输出.2个看门狗定时器.Systick定时器：24位倒计数器.2个16位根本定时器用于驱动DACo9〕最多多达13个通信接口.2个HC接口.5个USART接口.3个SPI接口,两个和IIS复用.CAN接口.USB 2.0全速接口.SDIO接口.3系统作用1〕集成嵌入式Hash和SRAM存储器的ARM Cortex-M3内核.和8/16位设备相比,ARM Cortex-M3 32位RISC处理器提供了更高的代码效率. STM32F103xx微限制器带有一个嵌入式的ARM核,所以可以兼容所有的ARM 工具和软件.2〕嵌入式Flash存储器和RAM存储器.内置多达512KB的嵌入式Flash, 可用于存储程序和数据.多达64KB的嵌入式SRAM可以以CPU的时钟速度进行读写.3〕可变静态存储器.可变静态存储器带有4个片选,支持四种模式：Flash, RAM, PSRAM, NOR和NANDo 3个FSMC中断线经过OR后连接到嵌套矢量中断限制器.没有读/写FIFO,除PCCARD之外,代码都是从外部存储器执行, 不支持Boot,目标频率等于SYSCLK/2,所以当系统时钟是72MHz时' 外部访问根据36MHz进行.4〕嵌套矢量中断限制器.可以处理43个可屏蔽中断通道,提供16个中断优先级.紧密耦合的嵌套矢量中断限制器实现了更低的中断处理延迟,直接向内核传递中断入口向量表地址,紧密耦合的嵌套矢量中断限制器内核接口,允许中断提前处理,对后到的更高优先级的中断进行处理,支持尾链,自动保存处理器状态,中断入口在中断退出时自动恢复,不需要指令干预.5〕外部中断/事件限制器.外部中断/事件限制器由用于19条产生中断/事件请求的边沿探测器线组成.每条线可以被单独配置用于选择触发事件,也可以被单独屏蔽.有一个挂起存放器来维护中断请求的状态.当外部线上出现长度超过内部APB2时钟周期的脉冲时,外部中断/事件限制器能够探测到.多达112个GPIO连接到16个外部中断线.6〕时钟和启动.在启动的时候还是要进行系统时钟选择,但复位的时候内部8MHz的晶振被选用作CPU时钟.可以选择一个外部的4-16MHZ的时钟,并且会被监视来判定是否成功.在这期间,限制器被禁止并且软件中断治理也随后被禁止.同时,如果有需要,PLL时钟的中断治理完全可用.多个预比拟器可以用于配置AHB频率,包括高速APB和低速APB,高速APB最高的频率为72MHz, 低速APB最高的频率为36MHzo4架构优势除新增的功能强化型外设接口外,STM32互连系列还提供与其它STM32微限制器相同的标准接口,这种外设共用性提升了整个产品家族的应用灵活性,使开发人员可以在多个设计中重复使用同一个软件.新STM32的标准外设包括10 个定时器、两个12位模数转换器、两个12位数模转换器、两个12c接口、五个USART接口和三个SPI端口.新产品外设共有12条直接数据存储通道,还有一个CRC计算单元,像其它STM32微限制器一样,支持96位唯一标识码.新系列微限制器还沿续了STM32产品家族的低电压和节能两大优点.2.0V 到3.6V的工作电压范围兼容主流的电池技术,如锂电池和银氢电池,封装还设有一个电池工作模式专用引脚Vbato以72MHz频率从闪存执行代码,仅消耗27mA 电流.低功耗模式共有四种,可将电流消耗降至两微安.从低功耗模式快速启动也同样节省电能；启动电路使用STM32内部生成的8MHz信号,将微控制器从停止模式唤醒用时小于6微秒.。
高职创新无人机实训室建设设计方案
高职院校空中机器人实践创新实训室规划1. 背景空中机器人也被称为无人驾驶飞行器。
近年来，在军用机器人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、科研采购资金投入最多、实践经验最多的领域。
近年来，空中机器人从军用转向民用，也衍生出多种形式和用途。
目前应用最广泛的多旋翼飞行器是多旋翼飞行器，由于其结构简单、机动性强、飞行方式独特、在军事和航天领域具有巨大的应用价值，引起了国外学者和科研机构的广泛关注。
民用领域。
它迅速成为当前国际研究的热点之一，越来越多的人对其进行研究和了解。
国内从事无人机行业的单位300家，其中规模较大的企业约160家，形成了完整的研发、制造、销售和服务体系。
目前，有数百种无人机正在开发和使用中。
小型无人机技术逐渐成熟。
2014年中国无人机销量约2万架，预计到2020年，中国无人机年销量将达到29万架。
未来几年将保持50 %以上的增长速度。
2014年，中国民用无人机销售额已达40亿元。
从发展前景看，无人机已应用于航拍、快递、灾后搜救、数据采集等领域，表明无人机发展潜力巨大。
目前，我国民用无人机研制单位130余台，民用无人机15000余台，民用无人机种类逐步丰富，包括固定翼无人机、旋翼无人机、飞艇无人机等。
上述成绩在很大程度上是高空、高速、中远程、长航时、大载荷等军用无人机技术逐步向民用“渗透”的结果.我国民用无人机研制单位分为两类：一类是军工集团下属单位和科研院所；二、概念与必要性随着无人机特别是多旋翼飞行器技术的不断发展，无人机的使用已经渗透到各行各业，尤其是我国无人机产业的快速发展，对人才的需求急剧增加。
据测算，2018年中国至少需要20万无人机操作和维护人员。
无人机技术教育和教学将变得更加重要。
面对不断发展的技术和市场需求，高校应顺应技术潮流，开设更多适应社会发展需要的课程和实验，培养更多的单片机和无人机技术人才，更好地建设技术学科。
人机创新实验室的建设尤为重要。
本方案根据高校特点，结合公司产品设计。
嵌入式技术与应用开发项目教程(STM32版)习题答案
嵌入式技术与应用开发项目教程（STM32版）习题答案项目一LED控制设计与实现1-1 嵌入式系统是如何定义的？嵌入式系统（Embedded system），是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。
目前，国内普遍认同的嵌入式系统定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
1-2 嵌入式系统具有哪些特点？嵌入式系统具有以下几个显著特点：（1）嵌入式系统是面向特定应用；（2）软件要求固态化存储；（3）嵌入式系统的硬件和软件都必须具备高度可定制性；（4）嵌入式系统的生命周期较长；（5）嵌入式系统开发需要开发工具和环境。
1-3 ARM Cortex-M3处理器是哪几个部分组成？嵌入式系统一般是由嵌入式处理器、存储器、输入输出和软件（嵌入式设备的应用软件和操作系统是紧密结合的）等4部分组成。
1-4 简述STM32F103系列产品的命名规则。
STM32F103系列产品的命名规则，是按照“STM32F103XXYY”格式来命名的，具体含义如下：（1）产品系列：STM32是基于ARM Cortex-M3内核设计的32位微控制器；（2）产品类型：F是通用类型；（3）产品子系列：101是基本型、102是USB基本型（USB全速设备）、103是增强型、105或107是互联型；（4）引脚数目（第一个X）：T是36脚、C是48脚、R是64脚、V是100脚、Z是144脚；（5）闪存存储器容量（第二个X）：4是16K、6是32K、8是64K、B是128K、C是256K、D是384K、E是512K；（6）封装（第一个Y）：H是BGA、T是LQFP、U是VFQFPN、Y是WLCSP64；（7）温度范围（第二个Y）：6是工业级温度范围-400C~850C、7是工业级温度范围-400C~1050C。
Cortex-M3内核通用单片机CH32F103数据手册
说明CH32F103数据手册版本：V1.32概述CH32F1系列是基于32位ARM○R Cortex TM-M3内核设计的工业级通用微控制器。
片上集成了时钟安全机制、多级电源管理、通用DMA控制器等。
特别地，此系列具有2个USB2.0控制器，其中1个支持USB主机设备一体（低全速）、多通道触摸按键电容检测（TKey）功能及1个12位DAC转换模块，同时还内嵌了多通道12位ADC转换模块、多组定时器、CAN通讯控制器、I2C/USART/SPI接口等丰富的外设资源。
满足了工业、医疗、消费类等市场上的各种应用需求。
产品特性l内核Core：- 32位ARM Cortex-M3内核- 最高72MHz系统主频- 单周期乘法和硬件除法- 中断技术、Fault处理机制l存储器：- 20KB易失数据存储区SRAM- 64KB用户应用程序存储区CodeFlash- 3.75KB系统引导程序存储区BootLoader- 128B系统非易失配置信息存储区- 128B用户自定义信息存储区l电源管理和低功耗：- 供电范围：2.7V～5.5V，GPIO同步供电电压- 多种低功耗模式：睡眠/停止/待机- V BAT电源独立为RTC和后备寄存器供电l系统时钟、复位- 内嵌出厂调校的8MHz的RC振荡器- 内嵌40KHz的RC振荡器- 内嵌PLL，可选CPU时钟达72MHz- 外部支持4MHz～16MHz高速振荡器- 外部支持32.768KHz低速振荡器- 上电/断电复位(POR/PDR)、可编程电压监测器(PVD)l实时时钟RTC：32位独立定时器l通用DMA控制器- 7通道，支持环形缓冲区管理- 支持外设：Timer/ADC/DAC/USART/I2C/SPI l12位数模转换DAC- 2路模拟信号输出通道l12位模数转换ADC，1us转换时间- 转换范围：0～V DDA- 16路外部信号通道+2路内部信号通道- 片上温度传感器l16路TouchKey通道检测l7个定时器- 3个16位通用定时器，提供多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM/脉冲计数的通道和增量编码器输入- 1个16位高级定时器，包含通用定时器功能，并自带死区控制和紧急刹车，提供用于电机控制的PWM- 2个看门狗定时器（独立的和窗口型的）- 系统时间定时器：24位自减型计数器l10个标准通讯接口：- USB2.0 FS设备接口（全速和低速）- USB2.0 FS主机/设备接口（全速和低速）- 1个CAN接口（2.0B主动）- 2个I2C接口（支持SMBus/PMBus）- 3个USART接口（支持ISO7816接口、LIN、IrDA接口和调制解调控制）- 2个SPI接口（支持Master和Slave模式）l快速GPIO端口- 51个I/O口，所有IO口都可以映像到16个外部中断l安全特性：CRC计算单元，96位芯片唯一ID l调试模式：串行单线调试（SWD）接口l封装形式- LQFP64M/LQFP48/QFN48X7第1章规格信息CH32F1系列MCU产品使用高性能的ARM○R Cortex TM-M3 32位的RISC内核，最高工作频率72MHz，内置高速存储器，并采用预取方式提高指令访问速度，系统结构中多条总线同步工作，提供了丰富的外设功能和增强型I/O端口。
STM32单片机原理及硬件电路设计研究
STM32单片机原理及硬件电路设计研究一、概述随着科技的飞速发展，微控制器（MCU）已广泛应用于各个领域，而STM32单片机作为其中的佼佼者，因其强大的性能、灵活的配置和广泛的应用领域而备受关注。
STM32单片机是由STMicroelectronics 公司推出的一款基于ARM CortexM系列内核的32位微控制器，其融合了高性能、低功耗、易于编程和丰富的外设接口等优点，使得STM32单片机在嵌入式系统、工业自动化、智能家居、汽车电子等领域得到了广泛应用。
本文旨在对STM32单片机的原理及硬件电路设计进行深入的研究和探讨。
我们将对STM32单片机的内部架构、工作原理和性能特点进行详细的阐述，帮助读者了解其基本构成和工作方式。
我们将重点关注STM32单片机的硬件电路设计，包括电源电路、时钟电路、复位电路、外设接口电路等关键部分的设计要点和注意事项，以期为STM32单片机的实际应用提供有益的参考和指导。
本文还将对STM32单片机的开发环境、编程语言和开发工具进行介绍，帮助读者快速掌握STM32单片机的开发流程和技巧。
同时，我们还将通过实际案例，展示STM32单片机在不同领域的应用实例，以加深读者对其实际应用价值的理解和认识。
1. STM32单片机的背景与意义自微控制器技术诞生以来，其在各个领域的应用日益广泛，从家用电器到工业自动化，从汽车电子到航天科技，都留下了微控制器的身影。
在这一背景下，STM32单片机的出现无疑为微控制器市场注入了新的活力。
作为由意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款32位ARM CortexM系列单片机，STM32以其高性能、低功耗和丰富的外设功能，成为了众多应用领域中的首选微控制器之一。
STM32单片机的研发和应用，源于ARM公司在2004年推出的CortexM3内核。
CortexM3内核具有低功耗、高性能和易于开发等优势，为微控制器市场带来了全新的设计理念。
嵌入式系统实验指导书12级完全
嵌入式微处理器结构与应用实验指导书大连民族学院信息与通信工程学院目录第一章嵌入式实验箱资源介绍 (2)第二章基于ARM系统资源的实验 (17)实验一 ARM ADS1.2开发环境创建与简要介绍 (21)实验二 ARM的汇编语言程序设计 (30)实验三 ARM的I/O接口实验 (32)实验四串行通信程序设计 (36)实验五 ARM的中断实验................................... 错误！未定义书签。
第一章嵌入式实验箱资源介绍1.1 2440核心板规格◆ CPU处理器－ Samsung S3C2440AL，主频400MHz，最高533MHz。
◆ SDRAM内存－板载64MBSDRAM－ 32bit数据总线－ SDRAM时钟频率高达100MHz◆ Flash存储器－板载256MB Nand Flash，掉电非易失－板载2MB Nor Flash◆专业1.25V核心电压供电，完美解决CPU发热现象◆ 3个用户LED灯1.2 2440实验箱底板规格◆大电流5V供电，提供更加优质的供电，防止一切因为电源而引起的BUG；◆ LCD显示－板上LCD接口集成4线电阻式触摸屏接口，可以直接连接4线电阻式触摸屏，－支持黑白、4级灰度、16级灰度、256色、4096色STN液晶屏，尺寸从3.5寸到12.1寸，屏幕分辨率可以达到1024X768象素－支持黑白、4级灰度、16级灰度、256色、64K色、真彩色TFT液晶屏，尺寸从3.5寸到12.1寸，屏幕分辨率可以达到1024×768象素－ 2440实验箱的标准配置为SHARP 8英寸分辨率为640x480的TFT真彩液晶屏，自带触摸屏◆ 1个100M以太网RJ-45接口◆ 3个串行接口，其中两个为RS3232电平,以DB9接口引出，另一个是TTL电平，以扩展模块接口引出◆ 4个USB Host A型接口（支持USB1.1协议）◆ 1个USB Slave B型接口（支持USB1.1协议）◆ 1个SD卡存储接口◆ 1路立体声音频输出接口，1路音频输入接口◆ 1个2.54mm的20针Jtag接口，可以使用它进行软件仿真和单步调试以及下载u-boot ◆4x4的User Buttons◆板载AD转换测试◆板载PWM功能测试（控制直流电机调速）◆板载44Pin IDE接口◆板载实时时钟电池◆系统复位开关和指示灯◆ CAN总线接口◆多功能扩展接口◆两路DA◆开关量若干个◆ 8个数码管◆ 1个蜂鸣器◆ 8个LED灯◆ 1个VGA接口◆ 1个直流电机◆ 1个步进电机◆ 1个扩展FPGA模块的专用接口1.3 硬件资源分配◆地址空间分配和片选信号定义S3C2440芯片支持两种启动模式：一种是从Nand Flash启动；另一种是从Nor Flash 启动。
基于STM32的嵌入式系统设计实验_实验指导书
实验指导书（实验）课程名称：基于STM32的嵌入式系统设计实验电子科技大学教务处制表实验一 电路板焊接与调试一．实验简介完成实验板上部分元件的焊接，焊接完成后进行基本测试。
二．实验目的及原理掌握STM32F103实验板的基本原理，掌握焊接电路板的基本技能，掌握下载测试程序的基本方法。
原理：详细内容参考教材《基于STM32的嵌入式系统原理与设计》 MCU 和周边电路如图为MCU 及其周边电路。
图1 MCU 及其周边电路3.启动配置2.复位电路1.唤醒电路4.高速晶振电路7.AD 输入8.低速晶振电路5.AD 参考 电路6.后备电池1.唤醒电路，高有效，不按时接220K电阻下拉。
2.复位电路，低有效。
带RC启动复位。
3.配置启动，用跳线选择BOOT1和BOOT0接高电平或低电平。
4.高速晶振电路，采用8M晶振，在STM32内部倍频为72M。
5.AD参考电路，采用LC滤波，可跳线选择直接接VCC或通过TL431稳压电路产生的参考电压。
6.后备电池。
可通过跳线选择直接接VCC或电池。
7.AD输入，可选择使用RC滤波，共8路。
8.低速晶振电路，选用32.768kHz晶振，为产生准确的串口波特率。
USB转串口电路USB转串口电路可以方便没有串口的笔记本电脑用户通过USB接口下载代码到FLASH 中，及进行RS232串行通信。
图2 USB转串口接口电路USB转串口芯片是CP2102,该芯片稳定性较好。
当其正常工作的时候，灯LED6亮。
该芯片DP/D+引脚连MINI USB接口的脚3，DM/D-引脚连MINI USB接口的脚2，为一对USB 输入输出线。
TXD与RXD引脚接MCU的PA10(USART1_RX)和PA9(USART1_TX)。
I2C接口电路本书选择的EEPROM是AT24C02是256字节的电可擦出PROM，通过I2C协议与STM32进行通信，连接十分简单。
EEPROM虽然容量只有256字节，但是读写比较方便，与MCU 连线少，被广泛的使用在智能仪器、汽车电子、工业控制、家用电器等场合。
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科技信息1.引言信息技术已经深入人们生产生活中的点点滴滴。
其中，嵌入式技术作为一项应用非常广泛的技术，不管在工业生产还是日常生活等使用环境中，以其独特的优点发挥着巨大的作用。
利用嵌入式技术开发的嵌入式系统通常是面向特定应用的。
嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中，它通常都具有功耗低、体积小、集成度高、开发灵活等特点。
对于信息类本科生来说，掌握嵌入式系统的软硬件开发是一项基本技能，将对毕业后的就业提供非常大的帮助。
通过对现在市面上嵌入式系统的开发实验学习装置的查询，发现这些装置的设计不是过于简单，就是过于复杂庞大。
设计过于简单就导致外围扩展接口非常有限，比如只提供简单的I/O接口，或者采用相对落后的嵌入式单片机等。
从而决定了这些装置在可扩展能力上的不足，可操作性一般。
而实验装置过于复杂则导致外围接口非常众多，外设十分充足。
但是复杂的外接设备与接口导致整个实验学习装置易用性降低，增加了难度，并且在一定程度上存在着严重的浪费，性价比不高。
所以目前市面上的开发学习装备无法很好地满足学生个性化的需求，不能很好地激发学生兴趣，最终导致了实验教学很难达到理想的效果。
并且传统嵌入式实验教学开设的大多数实验属于验证性实验和训练实验。
这些实验是在教师的指导下学生根据实验讲义一步一步完成，整个学习过程学生往往很被动，而且与实际应用脱节。
[1]这就导致了学生训练分散，实验教学时间短暂，实践教学阶段不明，忽视培养学生实践能力等问题。
综上所述，如何针对本科生的个性化需求，最大限度地调动学生的兴趣与学习积极性，从而对实验教学提供良好的促进作用，使得学生在快乐中学习并掌握嵌入式技术，成为了一个非常重要的问题，也成为了本领域技术人员的研究目标。
2.实验系统硬件架构本实验系统的目的在于提供一种基于嵌入式技术的多扩展能力的开发实验板装置。
整个实验系统架构图如图1所示，实物图如图2所示。
图1实验系统硬件架构图2.1核心CPU模块核心CPU模块采用意法半导体公司的STM32微控制器作为核心芯片，并通过标准化设计将其输入输出管脚与工作电路制作成为标准化的可插拔PCB模块，并通过插针与实验板进行可插拔连接，从而提高了实验教学系统的灵活性。
STM32是32位闪存微控制器，其使用了来自于ARM公司具有突破性的Coretex-M3内核，该内核是专门设计于满足集高性能、低功耗、实时应用、具有竞争性价格与一体的嵌入式领域的要求。
STM32微控制器具有优异的实时性能、杰出的功耗控制、初中及创新的外设，并且易于开发的优点，使得其成为了理想的嵌入式实验教学系统的CPU。
图2实验系统实物图2.2LCD触摸屏LCD触摸屏采用了带有触摸功能4.3英寸，480*272的65K色TFT 工业用显示屏。
通过与其他外设配合完成一系列新颖并且具有个性化的实验。
由于采用了可触摸的屏幕，从而大大提高了实验设备与学生之间的交互操作，提高可操作性。
同时迎合了当前移动互联时代大屏手机与平板电脑的触摸造作习惯，从而使学生对触摸屏的工作原理进行深入了解，并进行可触碰的真实体验，能够有效激发学生的兴趣与创造能力。
由于屏幕表面涂有一层透明的导电层（ITO膜），上面再盖有一层外表面防刮的塑料层，它的内表面也涂有一层透明导电层，同时从每个导电层引出两个引出线，当触摸屏幕时，信号从引出线传递给触摸屏CPU 进行处理，然后通过232串口将按压点与离开点的坐标传送给核心CPU模块。
学生通过编写处理程序，对触摸点左边信息进行处理，从而深入了解触摸屏工作原理。
2.3全彩LED显示灯组全彩LED显示灯组是一种新型的发光二极管。
通过对全彩LED显示灯组的操作，学生能够很好的掌握发光二极管的工作原理。
全彩LED的主要工作原理是：由红绿蓝三基色混色实现七种颜色的变化。
将STM32的I/O口通过UNL2003反相器驱动全彩LED的红、绿、蓝灯，采用输出波形的脉宽调制，即调节LED灯导通的占空比，在扫描速度很快的情况下,利用人眼的视觉惰性达到渐变的效果。
其工作电路图如图3所示。
图3基于32bit Cortex-M3内核的高校嵌入式实验装置同济大学交通运输工程学院沈拓欧冬秀［摘要］本文介绍一种用于高校嵌入式教学的新型实验装置系统，采用先进ARM Cortex-M3内核，配合彩色TFT、GSM短信等多种外围设备，能够让学生自主设计多种趣味实验，包括图形界面交互、数字音频、网络化温度测量等。
通过充分调动学生的兴趣爱好和主观能动性，更好地发挥学生的创新能力，同时有效改进实验教学效果。
［关键词］Cortex-M3ARM嵌入式实验装置基金项目：本文受同济大学第三期精品实验项目建设资助。
——1科技信息2.4实验教学中实验系统的使用在实验教学中，教学老师只提供实验系统PCB以及根据学生自主设计的实验提供相应模块的电子元器件，由学生自己将其焊接成形，从而锻炼学生的焊接基础能力。
本实验系统的各种外设模块可以单个进行操作，也可以进行相互结合完成更多功能更加复杂的实验设计，充分发挥学生创造能力。
在实验教学中，教学老师只提供实验系统PCB以及根据学生自主设计的实验提供相应模块的电子元器件，由学生自己将其焊接成形，从而锻炼学生的焊接基础能力，并且节约实验成本。
得益于STP32微处理器低功耗的特点，本实验系统只需提供一个220V交流转5V直流的小电源即可对整个装置进行供电，并且由于实验系统的高度集成化，使得携带非常方便。
而且ST公司提供J-link在线可编程工具，只需一台电脑就可以通过电脑的USB接口实现对STM32单片机的在线编程与调试功能。
上述特点使得学生可以将实验系统方便地在实验室或者宿舍中安全高效地完成实验设计。
3.试验系统软件设计3.1软件环境（1）综合开发环境（Keil uVision3）Keil公司的uVision3是一个窗口化的软件开发平台，它集成了功能强大的源代码编辑器、丰富的设备数据库、高速CPU及片上外设模拟器、该级GDI接口、Flash编程器、完善的开发工具手册、设备数据手册和用户向导等。
在Keil uVision3开发平台中建立好工程，并编写好C语言程序文件后，利用开发平台生成Intel HEX文件，用于下载到E2PROM编程器或仿真器中，进行程序的调试工作。
（2）远程调试环境（SEGGER J-flash）因为嵌入式编程的最终目的是在硬件上实现，而硬件的刷写次数是有限的，为了避免在调试过程中对硬件的重复刷写，通过SEGGER J-flash与Keil uVision3一起实现在线仿真调试，这样大大降低了对硬件的损害。
3.2程序开发步骤（1）编写程序按各练习中的说明编写程序。
程序用Keil uVision3编辑。
所有编辑操作在练习制定的文件夹中进行，注意练习用的文件夹根据练习的不同而不同。
（2）做成可执行文件编译做成的程序，只要在编写完成后点击Build All即可。
（3）确认程序的运行情况启动J-falsh，下载.HEX文件，确认程序运行。
如果发生问题，修改程序。
如图4所示。
图44.实验系统典型实验本实验系统可以通过功能的不同种组合实现多种多样的实验设计，为锻炼学生的创造能力提供了强有力的支持。
典型实验：（1）LED流水灯和全彩灯：按键控制LED全彩灯，设4个按键分别对应红、绿、蓝和彩色，亮度渐变。
呼吸灯效果：键+-，按+键灯亮度加一等级，按-键LED减一等级。
（2）音频操作：按键控制发声，设3个按键分别对应滴滴滴、叮咚门铃、防空报警音。
（3）音量灯：用MP3音频输入，声音越强，亮的灯越多。
（4）计时秒表：按键K按下启动，再按停止，TFT触屏显示XX.XX-ms，精确到10ms级别。
（5）计时秒表：按键K按下启动，再按下停止，4位数码管显示。
（6）用手机发短信，经过SMS模块在TFT屏显示出来，并控制防空报警音启动或停止。
（7）环境温度网络化监控-SMS：使用DS18B20测温，通过手机短信查询温度，装置通过SMS短信回复，报告当前温度。
（8）自制体温计：DS18B20测温，TFT屏显示图形化温度计刻度，颜色可变。
（9）GPS定时定位：GPS捕获当前时间、经纬度和速度信息，TFT屏显示出来，可以乘汽车或火车验证。
（10）密码锁：4*4键盘，密码对则LED流水灯全亮，否则LED流水灯灭，发防空报警音。
（11）计算器：在TFT触屏显示计算过程和结果。
（12）仿真电压表：模拟指针电压表输入DC0-5V，测量电压幅度，在TFT屏上以模拟指针形式显示。
（13）自制示波器：输入0-1V0-100Hz正弦波，进行振幅和频率测量，彩色TFT屏幕显示正弦波波形，振幅和频率。
（14）环境温度网络化监控-Ethernet：使用DS18B20测温，IPORT模块网络通信，经过RJ45网线传输到计算机上，可以通过WEB访问，进行显示分析或打印。
（15）电子琴：设计16个按键，分别对应不同音调，可以演奏《祝你生日快乐》乐曲。
5.结论本实验系统在众多外设的协调配合下，可以调动学生的学习兴趣，鼓励学生自我创新，结合实验系统的功能模块进行有机组合，自主设计实验项目，在快乐中学习，在学习中得到能力的锻炼。
对充分提升实验课程的教学效果有着显著的效果，能够很好的为学生打下嵌入式技术开发的坚实基础。
本实验设备具有以下几点优点：（1）采用新型的基于ARM架构的STM32微控制器，充分体现嵌入式技术教学的与时俱进。
同时核心CPU模块采用通用标准接口设计，可移植性好，成本低廉。
（2）采用了新的交互式设备——LCD触摸屏，大大增加了实验系统的可操作性，增加了学生与实验系统的交互手段，并增加实验的可设计程度与趣味性。
（3）通过强大的微控制器将各个相对简单的功能模块进行有机的组合，可以形成多样的设计方案，可扩展能力大大加强，增加了学生的自主设计空间，极大地调动了学生的学习积极性。
（4）采用标准化的PCB电路设计，可以根据实验项目的实现功能进行模块可选择性焊接，同时所用电子器件均是高可靠性的成熟器件，性价比高。
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