基于ARM Cortex—M3的无线通信系统电路模块设计
一种基于Cortex_M3核心芯片的物联网模块
3)全功能。 该处理器执 行 Thumb-2 指 令 集 以 获 得 最 佳 性 能和代码大小, 包括硬件除法、 单周期乘法和位字段操作。 Cortex-M3 NVIC 在设计时是高度可配置 的 , 最 多 可 提 供 240 个具有单独优先级、 动态重设优先级功能和集成系统时钟的系 统中断。
[收 稿 日 期 :2012.3.28 ]
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(上接第 4 页) (2)实现驱动探测函数 tfp410_i2c_probe()和 dvi_probe() 驱动注册时,这两个探测函数先后被调用。 TFP410 芯片做为 I2C 总线上的从设备被接入,tfp410_i2c-
CPU 单元: 主要为基于 ARM 的 硬 件 系 统 运 行 平 台 ,Cortex-M3 CPU 为整个模块的大脑, 管理物联网模块中的其他单 元,为整个模块的核心。
电源管理单元:主要为整个硬件系统供应所需的电源,为了 适应不同的使用场景和领域,提供了电池供电接口、车电直流电 源接口、其他电源接口。
本设计已应用于 高 清 机 顶 盒 等 产 品 中 ,效 果 良 好 。 LCD 控 制器驱动和 DVI 设备驱动构成了 MX51 上完整的帧缓冲设备驱 动。 Linux 提供的 fbmem.c 文件是实现帧缓冲驱动的核心,它提 供了上层应用程序和下层设备驱动的文件接口。 fbmem.c 文件 中定义的全局 fb_info 结构指针 registered_fb,指向系统当前使
基于stm32的无线通信系统设计课程设计
课程设计说明书题目:基于STM32的无线通信系统设计课程: ARM课程设计院(部):计算机科学与技术学院专业:计算机科学与技术专业班级:学生姓名:学号:指导教师:完成日期:目录课程设计说明书 (I)课程设计任务书 (2)1.课程设计题目 (3)2.课程设计目的 (3)3.课程设计内容 (3)3.1硬件资源 (3)3.2软件资源 (8)3.3调试环境准备与使用 (11)3.4系统设计步骤 (12)3.4.1需求分析 (12)3.4.2概要设计 (12)3.4.3详细设计 (16)3.4.4系统实现及调试 (20)3.4.5功能测试 (40)3.4.6系统评价(结果分析) (41)3.5.结论(体会) (42)3.6.参考文献 (42)课程设计指导教师评语 (43)山东建筑大学计算机科学与技术学院课程设计任务书设计题目基于STM32的无线通信系统设计指导教师班级学号已知技术参数和设计要求技术参数:基于Cortex-M3内核的奋斗STM32开发板,无线射频收发器nRF24L01P工作于2.4GHz频段,STM32和nRF24L01P之间采用SPI 接口方式,嵌入式操作系统平台采用uC/OS-II。
设计要求:用STM32开发板和nRF24L01扩展板设计一个基于uC/OS-II的无线通信系统,能够实现两个无线节点间的数据收发。
设计内容与步骤设计内容:1.编写STM32和nRF24L01P的初始化程序。
2.将uC/OS-II移植至 STM32。
3.设计简单的无线通信协议,编写无线通信任务和射频收发中断服务子程序。
设计步骤:1.uC/OS-II任务划分及概要设计,ISR的功能设计。
2.编写 STM32和nRF24L01P的初始化程序,调试STM32的片内定时器模块,编写基于nRF24L01P模块的数据收发ISR。
3.编写与移植相关的几个函数,将uC/OS-II移植至 STM32。
4.拟定通信协议,编写无线通信任务。
基于ARM Cortex-M3的电路维修智能教辅系统的研制
硬件与结购Hardware and Architecture基于ARM Cortex-M3的电路维修智能教辅系统的研制蔡妍娜(无锡机电高等职业技术学校,江苏无锡214028)摘要:设计并实现了“学生易学,老师易评”的电路维修智能教辅系统,该系统以STM32处理器为核心,实现了检测数据的采集、A/D转换和存储,应用基于BC417芯片构成的蓝牙模块对信号进行无线传输,用Android手机进行数据存储显示并引导学习。
基于Eclipse开发手机软件,内置两种故障排除模式。
使用结果表明,系统达到了设计要求,具有简易、智能、有趣、低价的特征关键词:教学辅助;智能手机;蓝牙;STM32H03中图分类号:TP274;TN925 文献标识码:A D0I:10. 19358/j, issn. 1674-7720. 2017. 06. 009引用格式:蔡妍娜.基于ARM C〇rtex-M3的电路维修智能教辅系统的研制[J].微型机与应用,2017,36(6) :26-28.Design of intelligent education assistant system for circuitmaintenance based on ARM Cortex-M3Cai Yanna(W uxi Machinery and Electron Higher Professional and Technical School, Wuxi 214028 , China)Abstract :This article designed and achieved an intelligent education assistant system which let the students easier to learn and the teachers easier to assessment. The system takes STM32 processor as the core, realizes the data acquisition, A /D conversion and storage, transfers the wireless signal with Bluetooth module based on BC417, and takes an Android phone for data storage, displaying and guideing learning. Mobile phone software is developed based on Eclipse , and two troubleshooting modes are built in. The results show that the system has reached the design requirements, with sim ple, smart, fun, low - cost features.Key words :education assistant ;smartphone ; Bluetooth ;STM32F103〇引言电路故障的检测与维修是电予实训的教学重点与难 点,主要使用万用表来进行检测。
基于cortex-m3的无线语音智能相框的设计与实现
开发研究«湖北农机化»2020年第1期基金项目:江西省及江西理工大学大学生创新创业项目-智能相框(D C 2018G085).作者简介:刘钧火(1999G),男,汉族,软件工程专业嵌入式系统方向,本科在读.赵威海(1997G),男,汉族,软件工程专业嵌入式系统方向,本科在读.通讯作者:罗来俊(1977G),男,江西理工大学教师,副教授,硕士,研究方向:智能控制㊁数据挖掘.基于C o r t e x GM 3的无线语音智能相框的设计与实现刘钧火赵威海罗来俊∗(江西理工大学,江西南昌330013)㊀㊀摘要:随着数码相机和数字图像的普及,过去使用的传统相框和相簿已无法满足人们的需求,仅使用P C 浏览图片严重限制人们的娱乐需求.以基于C o r t e x GM 3内核的s t m 32f 103z e t 6芯片为核心,通过F a t F s 读取S D 卡,解码图像信息,并通过液晶屏显示图像.通过使用光采集模块㊁无线通信模块和语音模块,该设计实现了良好的人机交互,不仅符合当今社会的发展趋势,而且极大地适应了现代人的生活习惯.实验结果表明,该设计方法科学可靠,具有性能稳定㊁扩展性好和控制简单等优点.关键词:电子相框;语音识别;无线通信;图像显示0引言自从智能相框首次投放市场以来,至今已经超过了6年多的时间.如今,智能相框市场正处于走向成熟期的阶段.本设计以S T M 32F 103处理器为核心,通过驱动程序和F A T 文件操作系统读取S D 卡信息,并对其中的图像信息进行解码和恢复,最后由T F T L C D 打印图像.同时,W i F i 模块实现了P C 或手机的无线控制;L D 3320模块实现了语音控制;光采集模块用于检测外部光强度,从而调节液晶屏背景亮度.1硬件系统设计1.1S D 卡存储模块S D 卡是基于f l a s h 的存储卡,支持中央处理单元的读写操作.S D 卡的读写以扇区为基本单位.核心器通过9个引脚与S D 卡连接.本设计利用S T M 32F 1提供的S D I O 接口与S D 卡连线控制,采用4位数据总线,最大传输速率达到100M b i t /s .同时使用F a t F s 管理S D 卡,实现对S D 卡文件的读写操作.F A T F S 是一种由C 编写的文件管理系统.操作者只需应用该系统中的相关函数,即可对磁盘中的文件进行一系列操作.1.2L D 3320模块L D 3320是一种基于非特定人语音识别技术的语音识别㊁声控芯片.M i c 检测外界语音流,通过频谱分析及特征提取,与关键词列表进行对比匹配,最后输出最接近的关键词作为识别结果.特别地,关键字列表可以被动态地编辑,从而实现了高度的自由化.本设计采用S T M 32F 103的S P I 接口与L D 3320模块连接通信.1.3E S P 8266模块E S P 8266是一款超低功耗的U A R T -W iF i 透传模块,该模块支持S T A ㊁A P 和S T A+A P 3种工作模式.本设计通过S T M 32F 1提供的串口引脚与无线模块连接通信,最大的传输速率可到达460800b ps .1.4光采集模块该模块由一个光敏传感器配合A D C 采集技术完成.在本设计中,将S T M 32F 1提供的A D C 通道引脚与光敏电阻的一端相连,以检测由光敏电阻阻值变化引起的电压变化,从而获得环境光的变化.经数据处理后,核心器发送信号以调整L C D 背景光的亮度.光敏电阻是一个具有单向导电特性的P N 结.其通过的电流大小随入射光的强度而变化.A D C 公式如下:v o l t a g e =(A D C D R ˑ825)≫10.(1)v o l t a ge 为电压值.(2)A D C D R 为检测值.图1系统流程图2软件系统设计本设计以S T M 32F G103Z E T 6芯片为核心,通过S P I ,U S A R T 和其他功能引脚与各硬件模块连接.通过接收A D C 收集的光敏传感器的电压数据调整L C D 屏幕的背景亮度;通过接收语音识别模块检测并处理的声音数据,实现相关功能;通过接收无线模块的数据,实现手机或P C 软件的无线控制功能.上述模块之间的处理器资源分配是通过S T M 32F 103GZ E T 6芯片提供的内部定时器中断操作来实现的,从而到达一种动态扫描的效果.3结束语本设计以s t m 32f 103z e t 6芯片为核心,结合光采集模块㊁语音识别模块㊁无线通信模块㊁显示模块和S D 卡存储模块,设计了一款集语音㊁无线控制等功能的智能相框.本设计在整个测试过程中是正常㊁稳定的,所有功能均可实现并满足设计要求.参考文献:[1]卫静婷,陈利伟,黎斌,等.基于S T M 32的语音控制和自动避障智能小车的设计[J ].电子测试,2019(15):24G25.[2]王芷郁,王善伟,曾胜艳.基于S T M 32F 103Z E T 6的无线语音控制小车设计与实现[J ].电脑知识与技术,2018,14(12):197G199.[3]刘晨,马建平,任晓光.一种基于W i F i 的多功能智能控制系统设计[J ].单片机与嵌入式系统应用,2018,18(07):85G87.(收稿日期:2019G10G29)。
基于ARMCortexM3的双以太网口通信的实现毕业论文
基于ARMCortexM3的双以太网口通信的实现毕业论文目录前言 (1)第一章相关技术背景介绍 (3)1. 嵌入式系统的定义 (3)2. 嵌入式处理器分类与现状 (4)3. 嵌入式操作系统 (6)4. 网络协议栈 (6)5. 本章小结 (7)第二章系统硬件平台 (8)1. ARM Cortex-M3处理器 (8)2. 系统任务要求 (9)2.1 硬件方面 (9)2.1 软件方面 (9)3. 开发板MB9F618简介 (9)3.2 开发板外观 (9)3.2 配置说明 (10)4. 本章小结 (11)第三章软件的设计 (12)1. 嵌入式操作系统的选择 (12)1.1 RT-Thread操作系统的简介 (12)1.2 虚拟文件系统 (13)1.3 shell系统 (13)1.4 图形用户界面 (13)1.5 支持的平台 (13)1.6 RT-Thread的核对象模型 (14)1.7 核对象管理工作模式 (14)1.8 线程状态 (15)2. LwIP协议栈 (16)2.1 LwIP协议栈简介 (16)2.2 LwIP的以太网数据接收 (18)3. LwIP协议栈的初始化 (21)4. MB9F618网口设置 (22)5. 主要函数功能的简介 (25)6. 本章小结 (25)第四章系统功能模块调试 (27)1. 程序烧写 (27)2. 程序烧写后 (27)3. 双网卡测试 (27)4. 网口的通信 (29)5. 本章小结 (31)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)前言最近几年,嵌入式系统产品日臻完善,并在全世界各行业得到广泛应用。
嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。
随着信息化、智能化、网络化的发展,嵌入式技术将全面展开,现在嵌入式已经成为通信和消费类产品的共同发展方向。
总体来说,嵌入式系统分别在硬件和软件方面获得发展。
嵌入式系统必将成为当今IT界的又一焦点,开发自主知识产权的嵌入式处理器和嵌入式操作系统,对于我们国家的民族IT产业来讲具有十分重要的战略意义。
一种基于ARM Cortex-M3的短距离无线触摸通信系统
一种基于ARMCortex-M3的短距离无线触摸通信系统作者:李志鹏刘明明邢诗宁来源:《硅谷》2009年第13期[摘要]详细介绍ARM Cortex-M3架构的无线触摸点菜系统的组成和程序的设计。
[关键词]ARM Cortex-M3处理器射频通信触摸操作电脑上位机中图分类号:TN92文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0710024-01一、系统设计(一)设计思路该系统要求设计一套具有射频通信功能的短距离触摸通信系统,实现触摸端的控制信息能够以无线传输的方式发送到电脑上位机程序,实现电脑上位机与操作者之间的通信。
设计分为触摸、发射、接收和电脑上位机四部分。
(二)方案论证1.触摸屏的选择。
本系统采用的电阻式非内置MCU的触摸屏。
这样获得触摸信号的过程将会变得相当复杂,但是有点也非常明显。
首先,由于触摸屏没有内置MCU,使得触摸屏的成本大大下降,这对于价格极其敏感的电子产品市场而言极其重要。
其次,通过外加的处理器对触摸底层信号进行处理,方便编程者对触摸屏进行二次开发,如提高或者降低触摸精度,增加滑动操作等触摸功能等。
再次,内置MCU的触摸屏出于成本考虑,控制器频率往往不够高,导致触摸屏反应不够灵敏,操作可靠性下降,效率降低。
如果采用外置的高速处理器对触摸底层信号进行处理,则可以缩短触摸屏的反应时间,操作感受更佳。
2.微处理器的选择。
无线发射控制和触摸屏控制是该系统的主要组成部分,要求发射迅速,触摸屏反应要灵敏,因而本系统采用Luminary Micro的32位ARM系列微控制器。
首先,如果采用51单片机,需要模拟SPI总线方式与无线模块通信,系统可靠性降低;如果采用内置SPI外设的微处理器,则系统的可靠性较高。
其次,对触摸屏的触摸信号的获得需要进行AD转换,而一般的51单片机需要外置AD转换芯片才能完成该功能,这无疑增加了硬件成本和复杂度,并且数据处理速度也大大降低。
如果采用内置AD转换的高速ARM芯片,则可以避免这些问题。
基于ARM的蓝牙无线通信模块的设计
基于ARM的蓝牙无线通信模块的设计湖南文理学院课程设计报告课程名称:嵌入式系统课程设计专业班级:应用电子技术09201班学生姓名:崔剑指导教师:袁里弛完成时间: 2019年12月25日报告成绩:卷首摘要传统工业数据通信系统以单片机为下位机采集系统、PC 构建的数据中心以及RS232等有线方式构建通信链路组成,该系统无法同时满足高性能的要求,并受到电缆布线的限制。
在此背景下,本文提出一种新颖的基于ARM 的蓝牙无线通信模块的设计,该系统以基于ARM 的带蓝牙模块的嵌入式系统为下位机,通信链路使用蓝牙技术,相对于传统工业数据通信解决方案有一定的创新性。
本文详细阐述了基于ARM 的的蓝牙无线通信系统的原理、系统的软硬件设计和系统调试。
介绍了蓝牙协议及蓝牙发射和接收技术等;硬件设计是以ARM9处理器为核心的硬件平台的设计,详细介绍蓝牙模块硬件设计及其配置方法,嵌入式主板及接口电路的设计;软件设计中介绍了嵌入式linux 系统的移植、make 工程管理文件的设计方法、基于ARM 的蓝牙通信应用软件的工作流程和基于QT 的界面设计,详细介绍了串口驱动程序设计、对串口终端参数的配置、数据发送和接收模块的的设计;系统调试中介绍了蓝牙模块和蓝牙适配器的通信调试以及嵌入式系统和蓝牙模块的通信调试过程。
系统完成后进行了系统整机调试,成功的实现了基于ARM 的带蓝牙模块的嵌入式系统和蓝牙适配器的无线通信。
软硬件工作正常,系统性能达到课题预期要求。
目录摘要............................................................................ .. (2)第一章绪论............................................................................ .. (4)1.1课题背景............................................................................ (4)1.2工业数据通信系统............................................................................ .. (5)1.2.1无线通信的分类和特点............................................................................ . (5)1.3课题的研究内容............................................................................ .. (6)第二章蓝牙技术基础............................................................................ (7)2.1蓝牙技术和蓝牙SIG 组织............................................................................ (7)2.2蓝牙协议............................................................................ (8)2.3蓝牙发射和接收技术............................................................................ . (9)2.3.1蓝牙无线传播规范............................................................................ .. (9)2.3.2蓝牙信号的发送与接收............................................................................ (9)2.3.3蓝牙调制方式............................................................................ (11)2.3.4跳频选择和蓝牙地址............................................................................ (11)第三章系统硬件设计............................................................................ (12)3.1蓝牙模块............................................................................ (12)3.1.1模块概述............................................................................ (12)3.1.2模块配置说明............................................................................ . (13)3.1.3 AT指令说明............................................................................ (14)3.1.4配置蓝牙模块............................................................................ . (18)3.2主板的设计............................................................................ .. (18)3.3硬件结构............................................................................ (19)3.3.1 SDRAM存储系统............................................................................ .. (20)3.3.2 FLASH存储系统............................................................................ . (21)3.3.3电源系统及接口............................................................................ (21)3.3.4串口............................................................................ .. (22)3.3.5 USB接口............................................................................ .. (22)3.3.6 LCD接口............................................................................ . (22)第四章系统调试............................................................................ .. (23)4.1嵌入式系统和蓝牙适配器通信调试 (23)第五章结论............................................................................ . (25)5.1研究总结............................................................................ (25)参考文献............................................................................ (26)致谢............................................................................ (27)第一章绪论1.1课题背景随着工业信息化程度的提高,数据通信系统在工业中也信系统架构由三部分构成:第一部分为带传感器的下位机备组成的数据处理中心的上位机系统;第三部分为上位机的工业数据通信系统的结构图如图1.1所示:在工业数据通信中往往通过传感器将检测到的数据上传至上位机控制中心,这样由电脑等设备构成的上位机数据控制中心能够把握所测量和监控对象的全面信息,建立监控下位机的信息系统。
基于ARM的WiFi无线通信终端的研究与实现
基于ARM的WiFi无线通信终端的研究与实现一、概述本文主要研究和实现了基于ARM的WiFi无线通信终端。
随着物联网技术的不断发展,无线通信在各个领域的应用越来越广泛。
ARM 作为一款低功耗、高性能的处理器,被广泛应用于各种嵌入式系统中。
WiFi作为最常见的无线通信技术之一,具有传输速率高、覆盖范围广等优点。
本文将结合ARM处理器和WiFi技术,设计并实现一个功能强大的WiFi无线通信终端。
在本文中,我们将首先介绍ARM处理器和WiFi技术的基本原理和特点,然后详细阐述如何基于ARM处理器来实现WiFi无线通信终端的硬件设计和软件开发。
我们将重点讨论WiFi通信协议栈的实现、网络连接的建立和数据的传输与接收等关键技术。
同时,我们还将对所实现的WiFi无线通信终端进行性能测试和评估,以验证其可行性和可靠性。
1. 研究背景:介绍WiFi无线通信技术的发展和应用,以及基于ARM的WiFi无线通信终端的重要性和市场需求。
随着信息技术的飞速发展,无线通信技术已经成为现代社会不可或缺的一部分。
在众多无线通信技术中,WiFi(无线保真)技术因其高速、便捷的特性而受到广泛关注。
WiFi技术利用射频技术,通过无线信号在空气中传输数据,实现设备之间的网络连接。
WiFi技术的发展历程可以追溯到20世纪90年代,当时主要用于解决局域网内的设备互联问题。
随着技术的不断进步,WiFi的应用范围逐渐扩大,不仅覆盖了家庭、办公室等场所,还广泛应用于公共场所、交通工具等。
如今,WiFi已成为人们日常生活中不可或缺的一部分,为智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备提供无线网络连接。
在WiFi技术的基础上,基于ARM(高级RISC机器)的WiFi无线通信终端应运而生。
ARM是一种基于精简指令集计算(RISC)的处理器架构,具有高性能、低功耗的特点。
基于ARM的WiFi无线通信终端将ARM处理器与WiFi技术相结合,实现了无线网络的传输与处理功能。
基于Cortex_M3单片机的WiFi物联网小车的设计_汤莉莉
专题技术与工程应用
2 设计方案特点及扩展说明
4 系统仿真结果分析
2. 1 特点介绍 本方案是基于将电脑软件、互联网通信以及单
片机技术相结合的理念构想设计的。从单片机的选 型、通信方案的确定以及上位机软件的设计等都与 传统的“智 能 小 车 ”有 很 大 的 特 别 之 处。 以 下 是 本 设计方案的 3 大特色:
收稿日期: 2014-01-19 基金项目: 湖北省自然科学基金计划资助项目( 2011CDC082) 。
58 2014 Radio Engineering Vo1. 44 No. 4
专题技术与工程应用
实现上位机控制小车的目的。“互联网远程小车控 制方案”是 采 用 远 程 互 联 网 的 方 式,将 上 位 机 与 小 车组成一个互联网,从而实现远程控制小车的目的。 2 种方案的技术类似,由于受到实验条件的限制,本 设计以局域网小车控制为例进行讲解说明[1]。
从控制的角度来讲,上位机是小车的控制中心, 上位机通过“按键”发出指令给小车,小车收到指令 后回传相关数据给上位机,上位机收到小车回传的 数据,经过解析,将其显示出来。 1. 1 上位机软件设计
上位机主要功能是控制小车运动,显示小车的 速度、周围的温度以及小车采集的摄像。如图 2 所 示,这些功能由 2 个线程来完成分别是“图像、声音 处理线程”和“小车运动控制,速度、温度采集线程” 等。前一个线程主要负责接收并处理有小车 WiFi 摄像头传过来的图像信息和音频信息,此部分主要 涉及到 DirectShow 相关技术。后一个线程主要负责 小车运动的 控 制,包 括“前 进、后 退、左 转、右 转、停 止、加 速、减 速、转 向 灯 和 喇 叭 ”以 及 接 收 处 理 小 车 回传的温度和速度信息等,并用虚拟图表显示出来。 上位机软件 2 个线程都创建了一个互不相干的套接 字,前者用于与小车 WiFi 摄像头进行数据交互,后
《基于ARM的通信信号源的设计与实现》
《基于ARM的通信信号源的设计与实现》一、引言随着通信技术的快速发展,基于ARM的通信信号源已成为现代无线通信系统的关键组成部分。
本文将详细介绍基于ARM 的通信信号源的设计与实现过程,包括设计背景、设计目标、设计思路以及实现方法等。
二、设计背景随着移动互联网、物联网等技术的普及,通信信号源在无线通信系统中的作用愈发重要。
ARM处理器因其高性能、低功耗的特点,广泛应用于通信设备中。
因此,基于ARM的通信信号源设计成为当前研究的热点。
三、设计目标本设计的目标是设计并实现一个基于ARM的通信信号源,满足以下要求:1. 高效性:信号源应具备高效率的数据处理能力,以满足实时通信需求。
2. 稳定性:信号源应具备较高的稳定性,确保在各种环境下都能正常工作。
3. 可扩展性:信号源应具备良好的可扩展性,以适应未来通信技术的发展。
4. 低功耗:降低设备的功耗,延长设备的使用寿命。
四、设计思路基于四、设计思路基于上述设计目标,我们提出以下设计思路:1. 架构设计:采用ARM处理器作为核心,构建信号源的硬件架构。
同时,结合DSP(数字信号处理器)等辅助芯片,实现信号的采集、处理和传输。
2. 信号处理算法选择:针对不同的通信需求,选择合适的信号处理算法。
例如,对于需要高速传输的场景,采用FFT(快速傅里叶变换)等算法进行信号调制和解调;对于需要高精度测量的场景,采用滤波、去噪等算法提高信号质量。
3. 软件设计与优化:在ARM处理器上运行操作系统(如Linux),并开发相应的软件程序,实现信号源的各项功能。
通过优化算法和程序代码,提高数据处理效率和系统稳定性。
4. 硬件与软件的协同设计:在硬件和软件设计过程中,需进行协同设计,确保硬件与软件之间的良好配合,实现信号源的高效、稳定、可扩展和低功耗的目标。
五、实现方法1. 硬件实现:根据设计思路,选择合适的ARM处理器、DSP等芯片,搭建信号源的硬件架构。
同时,设计并制作相应的电路板、电源模块等,确保硬件设备的稳定性和可靠性。
基于ARM平台的家庭无线通信网络的设计与实现的开题报告
基于ARM平台的家庭无线通信网络的设计与实现的开题报告一、选题背景随着物联网的发展和家庭智能化的不断推进,越来越多的家庭开始关注家庭无线通信网络的建设。
同时,移动设备的普及使得越来越多的家庭希望通过无线网络实现设备间的连接和信息共享。
因此,基于ARM平台的家庭无线通信网络的设计与实现成为当前技术研究和市场需求的重要方向。
二、研究内容本课题的研究内容主要包括以下几个方面:1. 基于ARM平台的家庭无线通信网络架构设计。
在研究无线通信网络的基本原理的基础上,设计出适合家庭场景的无线网络架构,包括网络拓扑结构、协议栈等。
2. 系统软硬件环境搭建。
构建ARM平台下的软硬件开发环境,选择合适的操作系统、编译器、开发工具等,利用开源软件库等资源开发嵌入式系统所需的驱动程序、应用程序和系统服务等。
3. 网络性能优化。
对家庭无线通信网络的吞吐量、延迟、稳定性等进行性能分析,提出网络性能优化策略,包括资源优化、路由优化、拥塞控制等。
4. 系统实现和测试。
在实现设计并调试无线通信网络之后,进行功能测试和性能测试,验证系统的可用性和稳定性。
三、研究意义本研究将为家庭无线通信网络的实现提供一种新的技术方案,并为家庭智能化的发展提供支持。
同时,本研究还可以推动嵌入式系统的开发和应用,对于提高国家的科技水平和产业竞争力也具有一定的意义。
四、研究方法本课题将采用理论研究与实验研究相结合的研究方法。
首先,对无线通信网络的基本原理进行理论研究和探索,设计出适合家庭场景的无线网络架构,并进行性能分析和优化策略的制定。
随后,在搭建相应的软硬件开发环境后,基于ARM平台开发出相应的嵌入式系统,并进行功能测试和性能测试,验证系统的可用性和稳定性。
五、论文结构安排本课题的论文将按照以下方式进行结构安排:第一章:绪论第二章:无线通信网络的基本原理第三章:基于ARM平台的家庭无线通信网络的架构设计第四章:系统软硬件环境搭建第五章:网络性能优化第六章:系统实现和测试第七章:结论与展望六、预期成果预计本研究将会有如下成果:1. 设计出一种适合家庭场景的无线通信网络架构,并通过实际测试验证其性能和可用性。
基于MSP430和STM32无线通信系统的设计
2 . 1 射 频 芯片
这里采用的 n R F 2 4 L 0 1的典 型 外 围 电路 如 图 1 。
由于 涉及 到射 频方 面 的知识 , 对 电路 P C B布局 等 尤 为 重 要 , 所 以 我 们 一 般 使 用 现 成 的 模 块 , 现 成 的
由于考虑 到 一 些具 体 的应 用 场合 , 发送 端 一 般是 n R F 2 4 L 0 1 模 块性 能 比较 高 , 并且 易于使 用 。 通 过传 感器 将 采 集 的数 据通 过 无 线方 式 发 送 到 接 收 端的, 比如 环 境 监 控 系 统 中 , 需 要 实 时将 环境 数 据 如
工作, 并 且拥 有 5个 低 功耗 模 式 可供 选 择 , 在L P M 4 . 5
模 式下 能够 到达 0 . 1 u A在 3 . 0 V下 , 【 】 是发 送 端 的 理想 选择 。
接 收端采 用 了时下 比较 流行 的基 于 A R M C o d e x —
M3的意法 半 导 体 公 司 的 S T M3 2系 列 单 片机 , 该 单 片
图1 n RF 2 4 L 0 1 射 频 电路 图
2 . 2发 送端
机主 频 能够 达 到 7 2 MHz , 囱 具有 强大 快 速 的处 理 能力 ,
有 强大 的处 理能 力提供 了可能 。
采 用 MS P 4 3 0 F 5 4 3 8 A+ n R F 2 4 L 0 1 作 为 发送 端 , 发
所 未 有 的革命 。我 们 的生产 生活 中有 线 的通信 目前还 够 满 足不 同功 能 的主控 单 片机 的需 求 , 即使 像 普通 的
0 5 1 也 能 够 通过 I O 口模拟 S P I 时序 对 n R F 2 4 L 0 1进 占据 着 主要 , 但 是有 线通 信 在 一些 场 合无 法 解 决 实 际 8 问题 或 者铺 设 有 线 的 成 本较 高 , 比如 远 程 环 境 的监 行控 制 , 并且 它 集 成 增 强 型 S h o c k B u r s t 功能, 具有 自
基于STM32的WIFI无线网络应用设计——毕业设计
SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY毕业设计说明书基于STM32的WIFI无线网络应用设计学院:专业:学生姓名:学号:指导教师:2013年 6月摘要随着无线局域网技术的快速发展,无线终端已经融入了我们的生活,无论是智能手机还是笔记本,WiFi功能几乎是必不可少的。
目前WiFi技术主要的应用还在手持终端,但随着用户需求的越来越广泛,WiFi技术也需要应用到不同的方面如工业控制,移动办公等,这就需要不同形式的终端。
本文开发并实现基于一种嵌入式开发平台的STM32的WiFi模块,使一些嵌入式设备也能够使用无线资源。
论文首先讨论了基ARMCortex-M3的嵌入式开发技术,介绍了WiFi网络的发展现状及前景,利用STM32F103VCT6串口连接WiFi模块,介绍了UCGUI在STM32平台上的移植,最后,在此基础上进行基于uC/GUI的多窗口应用界面的设计,实现了WiFi热点接入界面的开发。
关键词:STM32,WiFi,UCGUI,LCDIABSTRACTToday with the rapid development of wireless LAN technology, wireless terminals have been gradually integrated into our lives. WiFi function is almost essential whether it is a smart phone or a laptop. Currently the main application of WiFi technology still handheld terminal, but with the user's needs more and more widely, WiFi technology needs to be applied to different areas such as industrial control, mobile office, etc., which require different forms of terminals.This paper developed and implemented an embedded development platform based on the STM32 WiFi module, and enable some embedded devices to use the wireless resources. Firstly, we discuss the embedded development technology based on ARM Cortex-M3 , introduced a WiFi network development situation and prospects, using the serial port using the STM32F103VCT6 WiFi module, introduced in the STM32 platform UCGUI transplant, finally, on this basis, based uC / GUI application of multi-window interface design, to achieve a WiFi hotspot access interface development.Key words : STM32, WiFi, LCD,UC/GUIII目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章引言 (1)1.1ARM的发展趋势 (1)1.2WIFI的发展背景 (2)第二章ARM系统的硬件平台 (3)2.1概述 (3)2.2嵌入式处理器的选择 (3)2.3STM32F103的USART接口 (4)2.3.1 USART接口的引脚描述 (4)2.3.2 USART主要的特性 (5)2.3.3 数据发送与接收过程 (5)第三章WIFI技术及模块概述 (7)3.1W I F I技术概述 (7)3.1.1 WiFi网络基本结构 (7)3.1.2 WiFi网络的操作模式 (7)3.2W I F I模块介绍 (8)3.2.1 模块硬件结构 (9)3.2.2 模块工作模式 (10)第四章硬件模块设计 (11)4.1系统硬件结构 (11)4.1.1 WiFi模块工作流程 (11)4.2模块电路 (12)4.2.1 电源设计 (12)4.2.2 复位电路设计 (13)4.2.3 晶振电路设计 (13)4.2.4 调试接口 (14)4.3LCD模块 (14)III4.3.1 原理图 (14)4.4存储模块 (15)4.4.1 原理图 (15)4.4.2 功能描述 (15)第五章软件设计 (16)5.1系统软件设计框图 (16)5.2驱动设计 (16)5.2.1 串口驱动设计 (16)5.2.2 TFT-LCD底层驱动设计 (17)5.2.3 具体程序实现 (19)5.3网络数据传输报文设计 (20)5.4 U C/GUI的移植 (23)5.4.1 uC/GUI的目录结构 (23)5.4.2 在目标系统上应用uC/GUI的配置过程 (24)5.4.3 LCDConf.h的配置(低层配置) (25)5.4.4 GUIConf.h的配置(高层配置) (25)5.4.5 ILI9235的初始化 (27)5.4.6 LCD底层API的编写 (27)5.5W I F I热点接入管理界面开发 (27)第六章结论 (31)参考书目 (32)致谢 (33)附录最小系统原理图 (34)IV第一章引言随着信息技术的飞速发展,人类进入了后PC时代,嵌入式系统与互联网络已经无所不在,它们一起深刻地影响着我们的生活,而这两者的融合已经是大势所趋,如何让嵌入式系统接入网络已经成为信息领域研究和应用的热点,越来越受到人们的重视。
基于ARM单片机无线通信的设计制作
基于ARM单片机无线通信的设计制作【摘要】本文阐述了一个拥有高度可扩展性的无线通信系统。
设计中主要包括Cortex-M3内核的ARM芯片STM32,无线通讯芯片nRF24L01+,用于DEBUG 及系统实时工作状态监视的RS232接口,可直接应用于工业现场的高可靠性RS485接口,放置大型数据表格以及存放系统工作日志的SD卡接口。
该系统工作于无需授权许可的ISM即工业、科学医用频段(2.4GHz)上,拥有最大2Mbps 的高吞吐率,可应用于布线难度较大的工业现场、要求严格电气隔离的人机控制界面等等场合。
【关键词】无线;STM32;射频;ARM;nRF24L01+1.前言1.1 无线通信与有线通信的比较现今无线通信越来越受到普及,并广泛应用于日常生活中。
做如下比较可说明此问题:一是成本廉价。
二是建设工程周期短。
三是适应性好。
四是扩展性好。
五是设备维护上更容易实现。
1.2 Cortex-M3内核的ARM对比传统51单片机本质上Cortex-M3内核的ARM在未使用操作系统时和51单片机的应用场合是相同的,但无疑前者比起后者主要具有如下优势:(1)成本——虽然单从芯片角度出发,51单片机会更为便宜,但由于ARM 集成了大量标准外设及扩展总线,从系统整体角度出发,对于一个需要大量外设的系统而言,ARM的成本反而会由于51的投入,同时使用更少的器件有利于提高硬件系统可靠度。
(2)软件调试——51单片机的软件调试可通过拆卸芯片对其写入程序后放回目标板观察运行结果,个别51芯片也可通过串口烧写程序。
此种调试方式对于较为简单的程序,可通过外置的LED小灯等一些外设观察系统内的宏观运行状态,但对微观的指令执行情况较为无力。
(3)存储——主流ARM芯片往往内置有较大的FLASH ROM以及SRAM,在一些拥有大量数据表格或需要开辟较大缓冲区的应用中无疑比51拥有更大的优势,且32-bit拥有4GB的寻址空间,无需和51单片机一样超过64KB的代码只能分页存放并切换运行。
基于ARM_Cortex-M3的SoC系统设计_
核发出中断请求信号,包含最多240个中断请求,以及1个不可屏蔽中断。
NVIC是与CPU紧密耦合的,它还包含了若干个系统控制寄存器。
2.2.3 总线系统总线系统用于将Cortex-M3内部的各个功能部件连接在一起。
总线系统包括:①内部总线系统;②处理器核内部的数据通道;③AHB Lite接口单元。
2.2.4 调试子系统作为Cortex-M3处理器重要的一部分,调试子系统提供下面的功能。
①管理调试控制、程序断点、以及数据监控点。
②当产生调试事件时,它将处理器核设置为停止状态。
此时,可以在该点分析处理器的状态,如寄存器值和标志。
2.3 异常处理与中断向量表设计Cortex-M3在内核水平上搭载了一个异常响应系统,支持为数众多的系统异常和外部中断。
向量中断控制器(NVIC)以存储器映射的方式来访问,除了包含控制寄存器和中断处理的控制逻辑之外,NVIC还包含了MPU的控制寄存器、SysTick定时器以及调试控制。
2.4 地址译码器和多路复用器设计本系统基于AHB-Lite所构建的Cortex-M3 SoC系统设计包含了地址译码器和多路复用器。
在系统中,来自不同从设备的响应信号,包括:HRDATA、HREADY和HRESP连接到多路复用器的输入,根据地址译码器所生成的选择信号,多路复用器将选择的从设备响应信号送给主设备。
其中HRDATA[31:0]是来自多路复用器到主设备的读数据,由多路复用器指向主设备;HREADY是来自多路复用器到主设备的准备信号,由多路复用器指向主设备和从设备,当该位为高时,该信号表示到主设备和先前完成传输的所用从设备。
2.5 APB子系统该APB子系统的顶层是AHB-Lite总线接口,可以与内核的AHB总线进行连接。
子系统内部包括的外设有定时器、UART、双输入定时器、看门狗电路、AHB到APB的桥接器、异步中断信号等。
表2为APB系统IRQ分配表。
表2 APB系统IRQ分配IRQ Device0UART 0 receive interrupt1UART 0 transmit interrupt2UART 1 receive interrupt3UART 1 transmit interrupt4UART2 receive interrupt5UART 2 transmit interrupt8Timer 09Timer 110Dual-input timer11Not used12UART 0 overflow interrupt13UART1 overflow interrupt14UART 2 overflow interrupt15Not used in APB subway16-31Not used in APB subway a: Reserved for GPIO in AHBb: Reserved for DMA2.6 时钟和复位电路设计本系统片上SoC系统主要包含HCLK、PCLK、PCLKG等三个时钟,HCLK时钟主要用于内核的工作时钟以及驱动片内高性能总线上挂载的外设。
基于Cortex-M3处理器和CC2430的无线网关设计
本 文在第二 节介 绍无 线网关 的硬 件 设计 , 第三 节介 绍 无线 网关的软件 架构 , 四节给 出一个 系统的应 用实 第
最有 影 响的 2 1项技 术和改 变世界 的 1 0大技 术之一 …。
例 , 五节 对该 网 关进行 总结 。 第
Absrc : i p p rd sg ste wiee sg t wa n 24 t it Ths a e e i n h r l s ae y i .GHzb s d o o tx M 3 p o e s rS a e nc re — r c so TM 3 F1 7 a d CC2 0, h P 2 0 n 43 t eUI
c mm u i a e b s a e A N r t c l a d a p y t n i l s s c sp e i i n a rc l r , r s u e mo io i g a d o n c t y ms t t P p o o o , n p l o ma y fe d u h a r c so g i u t e p e s r n t rn n u
p o o o n COS—Ir a —i e o e a o y tm r u n d o r c s o TM 3 F1 7 Th r l s a e y ma o r tc l dt a a I e lt m p r t rs se a er n e n p o e s rS 2 . e wie e sg t wa y c mm u 0 —
(. 1 黑龙江省 科学 院高 技术研究 院 , 龙江 哈尔 滨 10 9 ; . 黑 5 0 0 2 黑龙江省科学 院 自动化所 , 黑龙江 哈尔滨 10 9 ) 5 0 0
基于CORTEX-M3的多机通信网络的设计与实现
基于CORTEX-M3的多机通信网络的设计与实现摘要:系统以STM32F103作主控单元,使用RS485通信总线,制定了一套通信协议,从软件角度保证了总线仲裁机制的完整,保证了测控网络的正常运转。
在系统设计论述过程中,根据RS485通信总线的特点,论述了系统中多机通信设计的原理及过程,结合在系统调试过程中遇到的问题,提出了在使用RS485过程中的注意事项。
随着嵌入式技术的发展,测控设备逐渐智能化。
企业信息化需求在设备选型时一个必要条件就是设备要具有联网通信接口。
RS232接口能够实现点对点的通信方式,但不能实现联网功能,且远距离传输性能抗干扰性差。
RS485接口解决了此问题,其数据传输最高速率可达到10 Mbps,且接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力强,抗噪性好,适合于远距离传输。
RS485总线最大可以支持32个节点,通过特制芯片,最大可以支持400个节点,因此,RS485非常适合于分布式测控系统通信领域。
但RS485只能代表通信的物理介质,数据的传输访问必须开发相应的程序。
CORTEX—M3是基于ARM7架构的处理器内核,采用哈佛架构,其功耗低,性价比高。
在多机通信网的设计中,经过需求分析,提出并设计了一种基于CORTEX—M3的多机通信网络。
设计中,CORTEX—M3用做系统终端,作为主机和从机。
从机负责前端系统的各类数据测量,主机作为控制端,负责各从机测量信息的采集,并通过网络实现对从机的控制。
在系统的设计中,网络传输接口采用RS485,根据通信网络特点,设计中自制了RS485多机通信协议,开发了基于CORTEX—M3处理器的通信接口程序,程序移植性好,可以移植到CORTEX—M3内核的通信网络当中。
经过测试,系统通信性能良好,无数据丢失及网络死锁现象。
1 RS485介绍RS-485标准是为弥补RS-232通信距离短、远距离通信的抗干扰性能差等缺点而产生的。
RS-485标准只规定了平衡发送器和接收器的电特性,而没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议。
基于ARM的桌面型无线通信打印控制系统的设计与优化
基于ARM的桌面型无线通信打印控制系统的设计与优化2厦门汉印云科技有限公司福建厦门361000摘要:本研究针对当前3D打印机控制系统在性能和功耗方面存在的问题,提出了一种基于ARM处理器的桌面型3D打印机控制系统设计方案。
该方案采用ARM Cortex-M3处理器作为主控芯片,实现了3D打印机控制功能。
该系统具有更高的运行效率和更低的功耗,进一步提升了3D打印机的打印效率。
关键词:桌面型3D打印机;控制系统;设计3D打印无需机械加工或模具,可直接使用计算机软件生成形态各异的物体。
依托三维制图软件可对塑料及粉末化材料逐层打印为实体物品。
目前,桌面型3D 打印机主要采用单路固定数据传输模式,在一定程度上影响了打印速度。
为了提高打印效率,需优化桌面型3D打印机的算法,在保证高精度打印的同时,提高数据传输速度,为桌面型3D打印机的应用提供保障。
1基于ARM的桌面型3D打印机控制系统整体设计控制系统是3D打印机的核心部件之一,能够实现对打印机各个部件的控制和监测,在保证打印精度和效率的同时,为用户提供更好的使用体验。
目前,市场上桌面型3D打印机控制系统存在的性能不足、功耗高等问题。
为了提高桌面型3D打印机的打印效率,本研究提出了一种基于ARM Cortex-M3内核的LPC1768微控制器的控制系统设计方案。
ARM Cortex-M3处理器是一种低功耗、高性能的单片微控制器,具有较强的计算和存储能力,适用于控制系统、工厂自动化、家用电器等领域。
LPC1768微控制器作为ARM Cortex-M3处理器的代表之一,具有丰富的片内外设和灵活的应用接口,方便了控制系统的设计和开发。
该控制系统通过对步进电机、挤出机加热电阻和加热床温度的控制,可以实现3D打印机的运动和打印功能[1]。
同时,读取SD卡中的配置文件和打印数据文件,可以为打印机提供更多的打印选项和调整参数,使其更加灵活和易用。
通过USB与上位机进行通信,实现打印数据的传输和控制命令的发送,使用户更加便捷地操作打印机。
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基于ARM Cortex—M3 的无线通信系统电路模块设计
设计一个可以实现短信收发与数据无线传输的模块的要求,本文采用
了ARM CortexM3 内核的主流产品STM32 作为主控芯片,采用SIMCom 公司的SIM900A 作为通信芯片。
在查阅大量相关文献以及相关芯片的数据手册之后,本文设计了一个远程无线通信模块。
该模块在实验室试运行一周后,没有
出现掉线的情况,数据收发的速度也很快。
该模块具有性能稳定,外形小巧,
性价比高等优点。
厂方投入使用之后,反应良好。
无线通信模块整体设计方案
模块主要有电源部分、主控部分、通信部分、数据传输部分4 个部分组成。
通信模块采用SIM900A 进行无线通信。
主控模块采用STM32 作为主控芯片,来控制短信的收发与数据传输的顺利进行。
远程终端可以是手机或者上位
机的数据中心软件,经过处理之后,储存下来,方便日后的查询。
本模块具有
低功耗,方便灵活,操作简单并且稳定,掉线之后可以自动连接,运行过程十
分稳定,并且成本较低。
电源电路设计
在主电路中,主控芯片STM32 的工作电压为2.0~3.6 V,通信芯片SIM900A 的工作电压为3.1~4.6 V,为使模块各个部分正常工作,必须对两者进行分别供电,电源供电电路如下:
主控芯片电路设计
主控模块采用STM32 单片机作为微控制器,该芯片能工作于-40~105℃的温度范围,MAX3232 芯片用于串行口的电平变换,实现控制器与通信接口
之间的通信。
串口1 与电源电平转换芯片Max3223 相连,USART1_TX(输出,。