嵌入式综合实验报告

《嵌入式系统综合实验》报告

学号:

姓名:

Shanghai University of Engineering Science School of Electronic and Electrical Engineering

基于STM32的GPS信息显示系统

——嵌入式系统综合实验报告

班级：0211112 姓名：褚建勤学号：021111228

班级：0211112 姓名：于心忆学号：021111216

班级：0211112 姓名：乐浩奎学号：021111232

一、产品设计要求（产品规格描述）

1 、嵌入式产品名称

GPS信息显示系统

2 、嵌入式产品目的

在学校的生活中，你经常可能需要联系不是同一间宿舍的同学，但是你不能确定他现在在什么地方，这时候全球定位系统（GPS）就可以发挥作用了，但是传统的GPS系统只能提供经纬度信息，不能直观的显示你想要找到人在何处，我们的系统就在传统的GPS的基础上添加了对应位置显示的功能，方便你更方便更快捷的找到你想找的同学

3 、嵌入式产品功能

使用GPS输入用户位置信息

GPS将相关经纬度信息反馈给主处理器

主处理器处理相关位置信息并将信息转换为对应位置在LCD上显示出来

在LCD上输出用户状态信息

4 、嵌入式产品的输入和输出

输入设备：GPS系统

输出设备：LCD

二、产品方案设计（产品设计方案）

1

2

1 ）处理器选择

本系统选用基于ARMCortex-M3内核的STM32F103RB嵌入式微控制器作为处理器。

①选用原因

A 技术因素

工作频率: 最高72MHz。

内部和外部存储器: 128K字节的闪存程序存储器，用于存放程序及数据；多达20K字节的内置SRAM，CPU能以0等待周期访问(读/写)。

定时器和中断：包含1个高级控制定时器、3个普通定时器，以及2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒定时器；内置嵌套的向量式中断控制器，能够处理多达43个可屏蔽中断通道和16个优先级。

IO接口：通用输入输出接口(GPIO)。每个GPIO管脚都可以由软件配置成输出(推拉或开路)、输入(带或不带上拉或下拉)或其它的外设功能口。多数GPIO管脚都与数字或模拟的外设共用。所有的GPIO管脚都有大电流通过能力。在需要的情况下，I/O管脚的外设功能可以通过一个特定的操作锁定，以避免意外的写入I/O寄存器。在APB2上的I/O脚可达18MHz 的翻转速度。

通用同步/异步接受发送器(USART)：USART1接口通信速率可达4.5兆位/秒，其他接口的通信速率可达2.25兆位/秒。USART接口具有硬件的CTS和RTS信号管理、支持IrDA SIR ENDEC传输编解码、兼容ISO7816的智能卡并提供LIN主/从功能。所有USART接口都可以使用DMA操作。

环境要求：-40°C至+85°C温度范围。

B 非技术因素

开发及调试工具：Keil MDK

参考资料：STM32F103RBT6官方资料

操作系统：Windows XP / Windows 7 / Windows 8

内部AHB时钟频率：72 MHz。

内部APB1时钟频率：36 MHz。

内部APB2时钟频率：72 MHz。

标准工作电压VDD：2.0V～3.6V。

模拟部分工作电压(未使用ADC)：必须与VDD相同，最大3.6V。

模拟部分工作电压(使用ADC)：必须与VDD相同，2.4V～3.6V。

备份部分工作电压VBAT：1.8V～3.6V。

电流：睡眠时与工作时差异较大，还与打开的外设多少有关，范围大约为4mA～50mA。

存储温度：-65至+150度。

工作温度：-40至+85度。

3 、产品软件设计

1 ）操作系统选择

无操作系统

2 ）其他重要器件选择

LCD模块：

功能：

主要特性：

GPS模块：

该GPS模块选用的是型号为ATK-NEO-M6_V12的GPS模块，是ALIENTEK生产的一款高性能GPS模块，模块核心采用UBLOX公司的NEO-M^模组，具有50个通道，追踪灵敏度高达-161dBm,测量输出频率最高可达5HZ。

功能：

实现当前系统位置的定位

主要特性：

1，模块采用UBLOX NEO-M6模组，体积小，性能优异。

2，模组自带陶瓷天线及MAXIM公司20,5dB高增益LNA芯片，搜星能力强。

3，模组可通过串口进行各种参数设置，并可以保存在EEPROM，使用方便。

4，模组自带IPX接口，可以连接各种有源天线，适应能力强。

5模组兼容3.3V/5.5V电平，方便连接各种单片机系统。

6，模组自带可充电后备电源，可以掉电保持星历①数据

注①：在主电源断电后，后备电池可以维持半小时左右的GPS星历数据的保存，以支持温启动或者热启动，从而实现快速定位。

GPS模块图

3 ）开发环境选择

本系统选用KEIL 作为开发环境。

KeiL uVision4完美支持Cortex-M、Cortex-R4、ARM7和ARM9系列器件；拥有业行领先的ARM C/C++编译工具链；提供带标准驱动类的USB 设备和USB 主机栈；为带图形用户接口的嵌入式系统提供了完善的GUI库支持；ULINKpro可实时分析运行中的应用程序，且能记录Cortex-M指令的每一次执行；执行分析工具和性能分析器可使程序得到最优化等特征。

4 ）开发语言选择