嵌入式系统教案-ADC(全英)
嵌入式系统教案
教案编写说明一、教案编写应明确的几个概念1、教学大纲教学大纲是根据培养计划，以系统和连贯的形式，按章、节提纲挈领地叙述有关教学内容的纲领性文件。
2、授课计划授课计划是集体研究的结果，由所有任课教师，各教研室(系)有关人员集体研讨确定，主要通过对学生基本情况的简要分析，本学年或本学期总的教学任务和要求，教学指导思想、教学改革措施，确定课序、教学目的、教学周次和教学时数、课内外实践性教学环节的安排，以及教学参考资料的推介和教具的选用，形成的教学进度表。
3、教案教案是为实现教学大纲的具体细化而精心设计的授课框架，也是教师为实施课堂教学而做出以课时为单位的具体行动计划或教学方案。
其作用是对课堂教学的总的导向、规划和组织，是课堂教学规划的蓝本。
此外，还有三个附带性作用：一是备忘录作用。
由文字载体保存的信息可供随时提取或查阅；二是资料库作用。
从长远角度看，教案中保存着教师从各种渠道获得的珍贵材料，以及自身的经验与心得，积累多了自然形成一座资料宝库；三是教改课题源作用。
教案的丰富案例、精心思索过的问题、教学后的得失体会等往往成为教师选择教改研究课题的源泉。
4、讲稿讲稿是丰富和细化教案中的具体要求并实现教学设想的实质内容和书面台词，是根据教学内容对教案的具体化。
讲稿与教案不同之处主要表现在一是讲稿所承载的是知识信息，教案所承载的是课堂教学的组织管理信息。
二是讲稿的思路形成受教学过程的知识逻辑支配，而教案的思路形成受教学过程的管理逻辑支配。
三是在内容上，讲稿涉及的是知识性项目，教案涉及的是组织性项目。
四是在表现形式上，讲稿篇幅较长，教案则是几百字或千余字即可。
二、教案编写要注意的几个环节撰写教案首先要钻研教学大纲和教材，弄清本课程的教学目的和具体章节的具体要求，了解教材体系和基本内容、结构、重点章节以及各章节的重点、难点。
其次要注意广泛阅读本专业的专著、学术杂志、学术网站等资料，了解本学科、专业发展的最新动向，对教材有关内容作必要的补充。
《嵌入式系统基础与实践》教学课件—10 ADC
10.3.1 ADC标准外设库接口函数
ADC初始化结构体
分布在stm32f10x_adc.c 文件和stm32f10x_adc.h文 件中，stm32f10x_adc.h头 文件定义了ADC初始化结 构体，并声明了相应的库 函数。
ADC初始化结构体 ADC_InitTypeDef用于配置 ADC的相关参数。
应用
在每次产生转换结束事件EOC标志后，DMA控制器会 把保存在ADC_DR寄存器中的规则组通道的转换数据 传送到SRAM中（用户指定的目标地址）
10.2.4 ADC转换时间
STM32的ADC的采样时间可选择为采样周期的1.5、7.5、13.5、28.5、 41.5、55.5、71.5或239.5倍。
10.2.6 ADC的转换模式
间断
以规则组为例，若被转换
模式 的通道为0、1、2、3、6、7、
9、10，n=3，则
第一次触发：进行转换的通道 序列为0、1、2；
第二次触发：进行转换的通道 序列为3、6、7；
第三次触发：进行转换的通道 序列为9、10，并产生EOC事件；
第四次触发：进行转换的通道 序列0、1、2。
转换过程中 抽样信号不 变保持
A/D转换器
采样
保持
量化
编码
采样保持 电路
用有限个电 平来表示样 值脉冲的过 程
将量化后 的信号转 换成二进 制代码
10.1.1 A/D转换过程
ADC（Analog to Digital Converter）即模数转换器，用来将模拟信号转换为数字信号。
A/D转换过程
10.1.2 A/D转换的主要技术参数
typedefstruct { uint32_t ADC_Mode; //ADC工作模式 FunctionalState ADC_ScanConvMode; //是否采用扫描模式 FunctionalState ADC_ContinuousConvMode; //是否采用连续转换模式 uint32_t ADC_ExternalTrigConv; //外部触发启动 uint32_t ADC_DataAlign; //ADC的数据对齐方式 uint8_t ADC_NbrOfChannel; //ADC的通道数目 }ADC_InitTypeDef;
电子专业嵌入式系统设计教案范本
电子专业嵌入式系统设计教案范本教案一：嵌入式系统概述1. 嵌入式系统的定义和特点- 嵌入式系统是一种特定功能的计算机系统，通常嵌入于其他设备中，具有高度集成、实时性要求高以及低功耗等特点。
- 嵌入式系统的特点包括：专用性、可靠性、实时性、低功耗、成本效益等。
2. 嵌入式系统的应用领域- 汽车行业：汽车电子控制单元(ECU)、车载娱乐系统等。
- 家电行业：智能电视、智能空调、智能家居控制系统等。
- 医疗行业：医疗仪器、生命体征监测设备等。
3. 嵌入式系统设计的基本流程- 需求分析：确定系统功能和性能需求。
- 系统设计：包括硬件设计和软件设计。
- 嵌入式软件开发：编写嵌入式软件的代码。
- 系统集成与测试：将硬件和软件进行集成，并进行系统测试。
- 系统发布和维护：将系统投入使用，并进行后续维护和升级。
教案二：嵌入式系统硬件设计1. 嵌入式系统硬件设计的基本原则- 功能性：设计硬件要满足系统功能需求。
- 可靠性：硬件要稳定可靠，能满足长时间稳定工作的要求。
- 灵活性：硬件设计要具备一定的可扩展性，能够适应不同的应用场景。
- 低功耗：设计硬件要尽可能的降低功耗，延长系统的工作时间。
2. 嵌入式系统硬件设计的基本步骤- 选择适当的处理器：根据系统需求选择合适的处理器。
- 硬件电路设计：设计外围电路，包括存储器、外设接口等。
- PCB设计：根据电路设计绘制PCB板，进行电路连接布线。
- 原型制作与测试：制作硬件原型并进行测试，验证设计的正确性和可行性。
教案三：嵌入式系统软件设计1. 嵌入式系统软件设计的基本原则- 实时性：嵌入式软件需要具备实时性，能够及时响应外部事件。
- 稳定性：嵌入式软件需要具备稳定性，能够长时间运行而不崩溃。
- 可靠性：嵌入式软件需要具备可靠性，具备错误检测和恢复机制。
- 节约资源：嵌入式软件需要尽可能节约系统资源，包括内存、处理器等。
2. 嵌入式系统软件设计的基本步骤- 确定系统需求：明确系统的功能和性能需求。
《嵌入式系统开发与应用》教学教案
《嵌入式系统开发与应用》教学教案一、教学目标1. 了解嵌入式系统的概念、特点和应用领域。
2. 掌握嵌入式系统的基本组成和开发流程。
3. 学习嵌入式操作系统的基本原理和常用操作系统。
4. 掌握嵌入式系统编程方法和常用编程工具。
5. 培养学生的嵌入式系统设计和开发能力。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的特点1.3 嵌入式系统的应用领域2. 嵌入式系统的基本组成2.1 硬件平台2.2 软件系统2.3 中间件和驱动程序3. 嵌入式系统开发流程3.1 需求分析3.2 硬件选型和系统设计3.3 软件开发3.4 系统集成与测试3.5 产品发布与维护4. 嵌入式操作系统原理4.1 嵌入式操作系统的概念4.2 嵌入式操作系统的分类4.3 嵌入式操作系统的特点4.4 常用嵌入式操作系统介绍5. 嵌入式系统编程方法5.1 嵌入式编程语言5.2 嵌入式系统编程工具5.3 嵌入式系统编程规范5.4 嵌入式系统编程实例三、教学方法1. 讲授法：讲解嵌入式系统的基本概念、原理和开发流程。
2. 案例分析法：分析实际项目中的嵌入式系统设计和开发案例。
3. 实验法：动手实践，掌握嵌入式系统编程方法和工具。
4. 小组讨论法：分组讨论，培养团队合作能力。
四、教学资源1. 教材：《嵌入式系统开发与应用》2. 课件：教学PPT3. 实验设备：嵌入式开发板、编程器、仿真器等4. 在线资源：相关论文、博客、教程、论坛等五、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和讨论情况。
2. 作业完成情况：评估学生作业的质量和完成速度。
3. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和解决问题的能力。
4. 期末考试：测试学生对嵌入式系统开发与应用知识的掌握程度。
六、教学内容6. 嵌入式系统硬件平台6.1 微控制器(MCU)6.2 应用处理器(AP)6.3 系统级芯片(SoC)6.4 硬件选型的考虑因素7. 嵌入式系统软件系统7.1 固件编程7.2 嵌入式操作系统7.3 中间件与驱动程序开发7.4 软件开发工具与环境8. 嵌入式系统中间件与驱动程序8.1 中间件的概念与作用8.2 常用中间件介绍8.3 驱动程序的概念与开发8.4 设备驱动程序的框架9. 嵌入式系统项目开发流程9.1 需求分析与规格说明书编写9.2 硬件设计与选型9.3 软件设计与开发9.4 系统集成与测试9.5 项目管理与迭代10. 嵌入式系统案例分析与实践10.1 案例选择与分析10.2 系统设计与开发过程10.3 项目实施与调试10.4 项目报告与评审七、教学方法1. 案例分析法：通过分析具体的嵌入式系统项目案例，使学生了解项目开发的实际过程。
(完整word版)嵌入式系统课设
《嵌入式系统》专题报告嵌入式系统串口通信接口设计专业：通信工程班级：通信1001姓名：学号：嵌入式系统串口通信接口设计一、绪论嵌入式系统（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”，根据英国电器工程师协会（U.K. Institution of Electrical Engineer）的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、器或用于工厂运作的设备。
与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。
由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。
由于嵌入式系统通常进行大量生产。
所以单个的成本节约，能够随着产量进行成百上千的放大。
嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。
所以，如果能建立相对通用的软硬件基础，然后在其上开发出适应各种需要的系统，是一个比较好的发展模式。
目前的嵌入式系统的核心往往是一个只有几K到几十K微内核，需要根据实际的使用进行功能扩展或者裁减，但是由于微内核的存在，使得这种扩展能够非常顺利的进行。
ARM是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。
技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。
适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。
ARM 的商业模式主要涉及IP 的设计和许可，而非生产和销售实际的半导体芯片。
ARM向合作伙伴网络（包括世界领先的半导体公司和系统公司）授予IP 许可证。
这些合作伙伴可利用ARM 的IP 设计创造和生产片上系统设计，但需要向ARM 支付原始IP 的许可费用并为每块生产的芯片或晶片交纳版税。
除了处理器IP 外，ARM还提供了一系列工具、物理和系统IP 来优化片上系统设计。
正因为ARM 的IP 多种多样以及支持基于ARM 的解决方案的芯片和软件体系十分庞大，全球领先的原始设备制造商(OEM) 都在广泛使用ARM 技术，应用领域涉及手机、数字机顶盒以及汽车制动系统和网络路由器。
嵌入式系统设计(STM32)第7讲讲述
间断模式
规则组 ：此模式通过设置ADC_CR1寄存器上的 DISCEN位激活。它可以用来执行一个短序列的n次转 换(n<=8)，此转换是ADC_SQRx寄存器所选择的转 换序列的一部分。 注入组 ：在一个外部触发事件后，该模式按通道顺序 逐个转换ADC_JSQR寄存器中选择的序列。 一个外 部触发信号可以启动ADC_JSQR寄存器选择的下一个 通道序列的转换，直到序列中所有的转换完成为止。 总的序列长度由ADC_JSQR寄存器的JL[1:0]位定义。
7.4 ADC寄存器
SR --ADC状态寄存器 CR1 --ADC控制寄存器1 CR2 --ADC控制寄存器2 SMPR1 --ADC采样时间寄存器1 SMPR2 --ADC采样时间寄存器2 JOFR1 --ADC注入通道偏移寄存器1 JOFR2 --ADC注入通道偏移寄存器2 JOFR3 --ADC注入通道偏移寄存器3 JOFR4 --ADC注入通道偏移寄存器4
它有多达18个通道，可测量16个外部和2个内部信号源。
各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模 式执行。 ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位 数据寄存器中。
ADCx的输入通道
ADC123_IN0>PA0 ADC123_IN1>PA1 ADC123_IN2>PA2 ADC123_IN3>PA3 ADC12_IN4->PA4 ADC12_IN5->PA5 ADC12_IN6->PA6 ADC12_IN7->PA7 ADC12_IN8->PB0
ADC注入通道数据偏移寄存器x (ADC_JOFRx)(x=1..4)
《嵌入式系统开发与应用》教学教案
《嵌入式系统开发与应用》教学教案一、教学目标1. 理解嵌入式系统的概念及其在日常生活和工作中的应用。
2. 掌握嵌入式系统的基本组成和开发流程。
3. 学习嵌入式操作系统的基础知识。
4. 培养实际动手能力和团队协作精神。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域。
2. 嵌入式系统基本组成硬件平台、软件系统和中间件。
3. 嵌入式系统开发流程需求分析、硬件选型、软件设计、系统集成和测试。
4. 嵌入式操作系统基础RTOS、嵌入式Linux和实时性分析。
5. 嵌入式系统实例分析以实际项目为例，分析嵌入式系统的应用和开发过程。
三、教学方法1. 讲授法：讲解嵌入式系统的基本概念、原理和开发方法。
2. 案例分析法：分析实际项目，让学生了解嵌入式系统的应用。
3. 实验法：引导学生动手实践，培养实际操作能力。
4. 小组讨论法：分组讨论，培养团队协作精神。
四、教学环境1. 教室：配备投影仪、计算机、网络等教学设施。
2. 实验室：配备嵌入式开发板、编程器、仿真器等实验设备。
五、教学评价1. 课堂互动：提问、回答问题、讨论等，评价学生对知识的掌握。
2. 课后作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
3. 实验报告：评估学生在实验过程中的动手能力和解决问题能力。
4. 课程设计：综合运用所学知识完成一个嵌入式系统项目，评价学生的综合能力。
六、教学资源1. 教材：《嵌入式系统开发与应用》教材，用于引导学生学习基本概念和原理。
2. 案例库：收集各类嵌入式系统应用案例，用于分析讨论。
3. 实验指导书：提供实验步骤、原理和技巧，指导学生动手实践。
4. 在线资源：推荐相关网站、论坛和教程，便于学生自主学习。
七、教学安排1. 课时：共计32课时，包括16次理论课和16次实验课。
2. 进度计划：第1-4课时：嵌入式系统概述及基本组成第5-8课时：嵌入式系统开发流程第9-12课时：嵌入式操作系统基础第13-16课时：嵌入式系统实例分析第17-20课时：实验一：嵌入式系统硬件平台搭建第21-24课时：实验二：嵌入式系统软件设计第25-28课时：实验三：嵌入式操作系统应用第29-32课时：课程设计：完成一个嵌入式系统项目八、教学注意事项1. 注重理论联系实际，让学生了解嵌入式系统在生活中的应用。
《嵌入式系统》教学大纲(本科)
《嵌入式系统》教学大纲注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。
（-）课程地位《嵌入式系统》是自动化专业的一门实用性很强的专业选修课程，在“计控管” 一体化课程体系中，属于控制类课程群的核心课程，是检测和优化管理的基础。
嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
是目前自动化装置实现的首选技术，有广泛的应用领域。
课程的任务是使学生了解嵌入式系统的基本原理和基本组成；掌握典型的ARM嵌入式处理器的硬软件特点和开发方法。
学生通过本课程的学习，使学生掌握嵌入式系统开发的基本方法，具备嵌入式系统的初步设计能力和实践技能。
（二）课程目标1.理解嵌入式系统的基本原理和基本组成，在思政教育方面理解其在建设各领域所发挥的作用。
2.掌握典型的ARM嵌入式处理器的硬软件特点和开发方法。
3,掌握典型的ARM嵌入式开发技能，为工程中自动化仪表和系统产品的设计、开发和生产打下技术基础。
二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，学生自学和综合性实验等途径和方法达成课程目标。
课堂教学主要讲述嵌入式系统的基本概念，基本原理、典型产品的硬软件资源、开发工具、系统设计和开发方法。
并将实例融入理论教学中，使学生能够更加容易理解抽象的理论知识，提高学习的兴趣，熟悉嵌入式系统技术知识体系，形成良好的思维方式和学习方法。
在课堂教学中, 充分引入互动环节，提高教学效果。
学生自学，针对某些较为容易理解或先期讲解较为充分的知识点，列出部分内容作为学生自主学习环节，训练、形成良好的专业知识学习方法，培养学生自主学习意识和能力。
综合性实验，学生在理解和熟悉硬软件资源和开发工具基础上，设计系统方案并实施，给出数据处理、结果分析及结论。
实现基本实践技能的训练，培养理论知识的应用能力、实验数据分析和处理能力、以及团队协助能力。
三、课程目标与相关毕业要求的对应关系四、课程主要内容与基本要求第一章ARM处理器概述掌握ARM处理器的架构了解STM32系列ARM处理器的特点与性能掌握ARM处理器系统的开发要点了解如何提高ARM处理器的开发技能第二章STM32应用基础了解STM32系列处理器选型指南掌握STM32处理器的内部结构、电源管理、时钟管理、存储结构与映射第三章STM32常用固件库的使用与编程了解STM32固件库概述掌握STM32外设固件库调用基础和各类固件库第四章GPIO端口的结构与编程应用掌握GPIO的硬件结构和功能、锁定与配置机制掌握I/O端口外设的映射、GPIO寄存器了解GPIO编程应用第五章STM32处理器的中断技术掌握STM32中断通道的管理、中断优先级的设置、外部中断/事件控制器了解STM32中断编程实例第六章STM32定时/计数器的编程应用掌握通用定时器TIMx的结构、RTC的功能与操作掌握系统时钟SysTick的功能与使用、看门狗定时器的功能与使用了解定时器的编程应用实例第七章串口通信技术与编程应用掌握USART的功能和内部结构、寄存器、收发格式、波特率的设置、硬件流控制、中断请求与模式配置了解USART编程应用实例第八章A/D转换器的接口与编程应用掌握ADC的主要特征与架构、通道选择与工作模式、校准与数据对齐、寄存器与中断了解ADC应用编程实例第九章STM32处理器综合应用实例掌握各应用原理了解各应用编程五、课程学时安排六、实践环节及基本要求七、考核方式及成绩评定表1考核方式及成绩评定表考核类别考查注：试卷中，课程目标1总分C1。
嵌入式系统教案ppt课件
同一编号的不同物理存放器，当指令中不需求附加信息时 要将C0指定为CRm； OP2也提供附加信息，用于区分同一编号的不同物理存放 器，当指令中不需求附加信息时，可以省略或者将其置0。
嵌入式系统教案
武汉创维特信息技术
2021/6/24
提纲
第五章 ARM存储系统 1 ARM存储系统概述 2 ARM存储器管理单元
3 高速缓冲区和写缓冲区
4 快速上下文切换技术
ARM存储系统概述
ARM存储系统概述
与其他中低档单片机不同，ARM处置器中普通都包含一个 存储器管理部件，用于对存储器的管理。
快表的运用
更新：当CPU需求访问内存时，首先在TLB中查找需求的 地址变换条目。假设不存在那么在内存页表中查询，并把 查询的结果添加到TLB中。
去除：当内存中页表的内容改动或者运用新的页表时， TLB中的内容需求清空。CP15的存放器8用于完成该功能。
锁定：可以将一个地址变换条目锁定在TLB中，以加快访 问速度，CP15的存放器10用于完成该功能。
ARM存储器管理单元
CP15存放器列表－1
存放器编号 根本作用
0
ID编码〔只读〕
1
控制位
2
存储维护和控制
3
存储维护和控制
4
存储维护和控制
5
存储维护和控制
6
存储维护和控制
在MMU中的作用 ID码和Cache类型 各种控制位 地址转换表基地址 域访问控制位 保管 内存失效形状 内存失效地址
ARM存储器管理单元
为了顺应不同的嵌入式运用， ARM存储系统的体系构造 存在很多差别。简单的可以运用向单片机系统中运用的平 板式地址映射机制即可；而一些复杂的系统中那么能够包 含多种技术来提供功能强大的存储系统。
《嵌入式系统开发与应用》教学教案
《嵌入式系统开发与应用》教学教案一、教学目标1. 了解嵌入式系统的基本概念、特点和应用领域。
2. 掌握嵌入式系统的基本组成和工作原理。
3. 熟悉嵌入式系统开发流程和工具。
4. 掌握C语言编程基础，为后续嵌入式系统开发打下基础。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述嵌入式系统的定义、特点和应用领域嵌入式系统的发展历程和趋势2. 嵌入式系统的基本组成硬件平台：处理器、存储器、输入输出接口等软件系统：操作系统、驱动程序、应用程序等3. 嵌入式系统的工作原理嵌入式处理器的工作原理和性能指标嵌入式系统的启动流程和运行机制4. 嵌入式系统开发流程和工具需求分析、系统设计、硬件选型、软件开发等环节常用的嵌入式开发工具：编程语言、编译器、调试器等5. C语言编程基础C语言的基本语法和数据类型控制结构、函数、数组、指针等关键概念三、教学方法1. 讲授法：讲解嵌入式系统的基本概念、原理和开发流程。
2. 案例分析法：分析典型的嵌入式系统应用案例，让学生了解实际应用。
3. 实践操作法：引导学生动手编写C语言程序，体验嵌入式系统开发。
四、教学资源1. 教材：《嵌入式系统开发与应用》2. 课件：嵌入式系统的基本概念、原理和开发流程3. 案例素材：典型的嵌入式系统应用案例4. 编程环境：集成开发环境（IDE）和相关工具五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对嵌入式系统基本概念的理解。
2. 课后作业：布置相关编程练习，检验学生掌握C语言编程基础。
3. 课程设计：让学生结合所学知识，完成一个嵌入式系统应用项目的方案设计。
4. 期末考试：全面测试学生对嵌入式系统开发与应用知识的掌握。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，每课时45分钟。
2. 课程安排：嵌入式系统概述（2课时）嵌入式系统的基本组成（3课时）嵌入式系统的工作原理（3课时）嵌入式系统开发流程和工具（4课时）C语言编程基础（6课时）实践环节（10课时）课程设计（5课时）期末考试（2课时）七、教学重点与难点1. 教学重点：嵌入式系统的基本概念、特点和应用领域嵌入式系统的基本组成和工作原理嵌入式系统开发流程和工具C语言编程基础2. 教学难点：嵌入式系统的工作原理嵌入式系统开发流程和工具的使用C语言的高级编程技巧八、教学过程1. 导入：通过引入生活中的嵌入式系统实例，激发学生对嵌入式系统的兴趣。
嵌入式系统中英文翻译
6.1 ConclusionsAutonomous control for small UAVs imposes severe restrictions on the control algorithmdevelopment, stemming from the limitations imposed by the on-board hardwareand the requirement for on-line implementation. In this thesis we have proposed anew hierarchical control scheme for the navigation and guidance of a small UAV forobstacle avoidance. The multi-stage control hierarchy for a complete path control algorithmis comprised of several control steps: Top-level path planning,mid-level pathsmoothing, and bottom-level path following controls. In each stage of the control hierarchy,the limitation of the on-board computational resources has been taken intoaccount to come up with a practically feasible control solution. We have validatedthese developments in realistic non-trivial scenarios.In Chapter 2 we proposed a multiresolution path planning algorithm. The algorithmcomputes at each step a multiresolution representation of the environment usingthe fast lifting wavelet transform. The main idea is to employ high resolution closeto the agent (where is needed most), and a coarse resolution at large distances fromthe current location of the agent. It has been shown that the proposed multiresolutionpath planning algorithm provides an on-line path solution which is most reliableclose to the agent, while ultimately reaching the goal. In addition, the connectivityrelationship of the corresponding multiresolution cell decomposition can be computed directly from the the approximation and detail coefficients of the FLWT. The path planning algorithm is scalable and can be tailored to the available computational resources of the agent.The on-line path smoothing algorithm incorporating the path templates is presentedin Chapter 3. The path templates are comprised of a set of B-spline curves,which have been obtained from solving the off-line optimization problem subject tothe channel constraints. The channel is closely related to the obstacle-free high resolutioncells over the path sequence calculated from the high-level path planner. Theobstacle avoidance is implicitly dealt with since each B-spline curve is constrainedto stay inside the prescribed channel, thus avoiding obstacles outside the channel.By the affine invariance property of B-spline, each component in the B-spine pathtemplates can be adapted to the discrete path sequence obtained from thehigh-levelpath planner. We have shown that the smooth reference path over the entire pathcan be calculated on-line by utilizing the path templates and path stitching scheme. The simulation results with the D_-lite path planning algorithm validates the effectivenessof the on-line path smoothing algorithm. This approach has the advantageof minimal on-line computational cost since most of computations are done off-line.In Chapter 4 a nonlinear path following control law has been developed for asmall fixed-wing UAV. The kinematic control law realizes cooperative path followingso that the motion of a virtual target is controlled by an extra control input to helpthe convergence of the error variables. We applied the backstepping to derive theroll command for a fixed-wing UAV from the heading rate command of the kinematiccontrol law. Furthermore, we applied parameter adaptation to compensatefor theinaccurate time constant of the roll closed-loop dynamics. The proposed path followingcontrol algorithm is validated through a high-fidelity 6-DOF simulation of a fixed-wing UAV using a realistic sensor measurement, which verifies the applicabilityof the proposed algorithm to the actual UAV.Finally, the complete hierarchical path control algorithm proposed in this thesis isvalidated thorough a high-fidelity hardware-in-the-loop simulation environment usingthe actual hardware platform. From the simulation results, it has been demonstratedthat the proposed hierarchical path control law has been successfully applied for pathcontrol of a small UAV equipped with an autopilot that has limited computational resources.6.2 Future ResearchIn this section, several possible extensions of the work presented in this thesis are outlined.6.2.1 Reusable graph structure The proposed path planning algorithm involves calculating the multiresolution cell decomposition and the corresponding graph structure at each of iteration. Hence, the connectivity graph G(t) changes as the agent proceeds toward the goal. Subsequently, let x 2 W be a state (location) which corresponds to nodes of two distinct graphs as followsBy the respective A_ search on those graphs, the agent might be rendered to visit x at different time steps of t i and t j , i 6= j. As a result, a cyclic loop with respect to x is formed for the agent to repeat this pathological loop, while never reaching the goal. Although it has been presented that maintaining a visited set might be a means of avoiding such pathological situations[142], it turns out to be a trial-and-error scheme is not a systemical approach. Rather, suppose that we could employ a unified graph structure over the entire iteration, which retains the information from the previous search. Similar to the D_-lite path planning algorithm, the incremental search over the graph by reusing the previous information results in not only overcoming the pathological situation but also reducing the computational time. In contrast to D_ orD_-lite algorithms where a uniform graph structure is employed, a challenge lies in building the unified graph structure from a multiresolution cell decomposition. Specifically, it includes a dynamic, multiresolution scheme for constructing the graph connectivity between nodes at different levels. The unified graph structure will evolveitself as the agent moves, while updating nodes and edges associated with the multiresolutioncell decomposition from the FLWT. If this is the case, we might be ableto adapt the proposed path planning algorithm to an incremental search algorithm, hence taking advantages of both the efficient multiresolution connectivity (due tothe FLWT) and the fast computation (due to the incremental search by using the previous information).6.1个结论小型无人机自主控制施加严厉限制控制算法发展，源于所施加的限制板载硬件并要求在线实施。
1嵌入式系统应用--ADC--模拟电压采集-肖迎春-201309
使用STM32 ADC的步骤
重置校验寄存器，等待重置完成，开始校验，等待校验 完成
/* Enable ADC1 reset calibaration register */ ADC_ResetCalibration(ADC1); /* Check the end of ADC1 reset calibration register */ while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
4
STM32的A/D转换器
转换速率：
ADC1和ADC2连在APB2总
线上（其最高速率72MHz）。
CLK控制器为ADC时钟提供一个 00
专用的可编程预分频器，预分频
值为：
01
2分频（默认） 4分频
STM32的ADC允许的最高 10
时钟频率为14MHz，若超过会降
低精度，因此需要对CLK进行分 11
7
任务1:ADC模拟电压采集
任务：编程从STM32的ADC采集电位器上的模拟电压，通过串口输出到 PC上，串口终端接收显示出来
目的：掌握STM32 ADC的应用及库函数的使用 步骤：
建立自己的项目文件夹 建立Keil工程项目，命名为ADC.uvproj,保存到MDK目录下 项目中添加main.c、retarget.c和标准外设库STM32StdPeriphLib.lib 配置好C/C++头文件路径和调试工具参数
13
使用STM32 ADC的步骤
ADC_Init()初始化, ADC_RegularChannelConfig()设置通道和转化 顺序及时间，ADC_Cmd()使能
/* ADC1 configuration ------------------------------------------------------*/ ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
第06章 嵌入式系统的外设模块(6)ADC DAC v2.0
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ADC
ADC的类型－逐次比较型
逐次逼近型ADC的优缺点：
优点：高速，采样速率可达 1MSPS；与其它ADC相比， 功耗相当低；在分辨率低于12位时，价格较低。
缺点：在高于14位分辨率情况下，价格较高；传感器 产生的信号在进行模/数转换之前需要进行调理，包 括增益级和滤波，这样会明显增加成本。
话筒 放大器
放大器 扬声器
ADC DAC
简单语言编码
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DAC
概述
D/A转换器是将输入的二进制数字量转换成模拟量，以电压或 电流的形式输出。
D/A转换器实质上是一个译码器（解码器）。一般常用的线
性D/A转换器，其输出模拟电压uO和输入数字量Dn之间成正比关系。 UREF为参考电压。
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ADC
ADC的类型－并行比较型
并行比较ADC是现今速度 最快的模/数转换器，采样速 率在1GSPS以上，通常称为 “闪烁式”ADC。它由电阻 分压器、比较器、缓冲器及 编码器四部分组成。这种结 构的ADC所有位的转换同时 完成，其转换时间主要取决 于比较器的开关速度、编码 器的传输时间延迟等。原理 图如右图：
嵌入式系统
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——嵌入式系统的I/O模块
东南大学 电气工程学院 时斌
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ADC
The Analog to Digital Converter 模数转换器
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ADC
应用传感器
(温度、压力、流 量等模拟量）
能够将模拟量转换为
数字量的器件称为模
数转换器，简称A/D转
A/D
嵌入式系统实验五-ADC转换实验
《嵌入式系统》课程实验报告学生姓名：所在班级：指导教师：记分及评价：一、实验名称ADC转换实验二、实验目的了解S3C2410X处理器ADC相关控制寄存器的使用；通过实验掌握模数转换的原理；掌握S3C2410X处理器的ADC转换功能。
三、实验内容设计分压电路，利用S3C2410X集成的ADC模块，把分压值转换为数字信号，并通过超级终端和数码管观察转换结果。
四、实验原理1、S3C2410X处理器的A/D转换处理器内部集成了采用近似计数式的8路10位ADC，集成零比较器，内部产生比较时钟信号；支持软件使能休眠模式，以减少电压损耗。
其主要特性：—分辩率：10-位—微分线性度误差：±1.0 LSB—积分线性度误差：±2.0 LSB—最大转换速率：500 KSPS—低功耗—供电电压：3.3V—输入模拟电压范围：0 ~ 3.3V—片上采样保持功能—普通转换模式—分离的X/Y轴坐标转换模式—自动(连续) X/Y轴坐标转换模式—等待中断模式2、S3C2410X的AD转换的使用寄存器组处理器集成的ADC只使用到两个寄存器，即ADC控制寄存器（ADCCON）、ADC数据寄存器（ADCDAT）。
AD转换器的结构图如下：五、实验结果超级终端上显示以下信息：六、练习题参考实验程序，对第四通道的输入电压进行循环采样，循环周期为0.5S，并求出采样数据的平均值。
void adc_test(void){int i,j;UINT16T usConData;float usEndData;float usAllData=0.0;float usArvData;uart_printf("\n ADC_IN Test\n");uart_printf(" ADC conv. freq. = %dHz\n",ADC_FREQ);unPreScaler = PCLK/ADC_FREQ - 1;rADCCON=(1<<14)|(unPreScaler<<6)|(1<<5)|(0<<2)|(1<<1);uart_printf(" Please adjust AIN0 value!\n");uart_printf(" The results of ADC are:\n");usConData=rADCDAT0&0x3FF;for(j = 0; j < 20; j++){while(!(rADCCON & 0x8000));usConData = rADCDAT0&0x3FF;usEndData = usConData * 3.3000 / 0x3FF;uart_printf(" %0.4f ",usEndData);usAllData=usAllData+usEndData;delay(5000);}usArvData= usAllData/20;uart_printf("\n 平均值：%0.4f ",usArvData);uart_printf(" End.\n");}。
嵌入式系统概述整本书课件完整版电子教案(最新)
3. 嵌入式系统的演变
3.1 计算机用于控制设备或嵌入系统的历史几乎与计算机自身的历史一样长 计算机控制系统 单片机掀起电子化浪潮 微处理器高速发展推动了嵌入式系统
3.2 嵌入式系统的演变 8031/8051单片机系统，自行编写程序； 68360/386EX控制系统，自己编写简单的操作系统； 32位嵌入式处理器＋pSoS嵌入式操作系统＋tcp/ip协议栈； 各种SoC+嵌入式Linux/VxWorks+嵌入式Web 设备server以及各种复杂网 络协议栈＋GUI图形界面＋无线模块＝现代可移动的网络智能设备
嵌入式系统原理与应用 2008
嵌入式系统的概念
1.4 精确定义:
以应用为中心、以计算机技术为基础、
软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠
性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机
系统
嵌入式系统是将先进的计算机技术、
半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用
相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一
个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新
Automatic toll systems Network switches/routers
Automatic transmission On-board navigation
Avionic systems
Pagers
Battery chargers
Photocopiers
Camcorders
Point-of-sale systems
2.2 嵌入式系统软件的特征: 软件要求固态化存储 软件代码高质量、高可靠性 系统软件(OS)的高实时性是基本要求 多任务操作系统是知识集成的平台和走向工业标准化道路的基础
adc电路课程设计
adc电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解ADC（模拟-数字转换器）电路的基本原理，掌握其工作流程及组成部分。
2. 学生能掌握ADC电路中的关键参数，如分辨率、转换精度、转换速率等，并了解它们之间的关系。
3. 学生能够运用ADC电路知识，分析实际电路中的模拟信号转换过程。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的ADC电路，并进行仿真实验。
2. 学生能够利用相关软件（如Multisim、Proteus等）进行ADC电路的搭建、调试和测试，分析实验结果。
3. 学生能够通过小组合作，共同解决ADC电路设计过程中遇到的问题，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习ADC电路，培养对电子技术的兴趣，增强学习积极性。
2. 学生在课程学习过程中，培养良好的实验习惯，严谨的科学态度和创新能力。
3. 学生通过小组合作，培养团队精神，学会尊重他人，提高沟通能力。
本课程旨在帮助学生掌握ADC电路的基本原理和设计方法，培养学生实际操作和解决问题的能力，同时注重培养学生的情感态度和价值观，使学生在学习过程中形成积极的学习态度，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. ADC电路基本原理：介绍ADC电路的作用、分类及其工作原理，重点讲解逐次逼近（SAR）ADC的原理和流程。
教学内容关联教材章节：第三章“模拟-数字转换器”第一节“ADC的基本原理”。
2. ADC电路关键参数：详细讲解分辨率、转换精度、转换速率等参数的定义、计算方法及其相互关系。
教学内容关联教材章节：第三章“模拟-数字转换器”第二节“ADC的关键参数”。
3. ADC电路设计与应用：介绍ADC电路的设计方法，结合实际案例进行分析，使学生了解ADC电路在实际应用中的关键作用。
教学内容关联教材章节：第三章“模拟-数字转换器”第三节“ADC的设计与应用”。
4. ADC电路仿真实验：指导学生使用Multisim、Proteus等软件进行ADC电路的搭建、调试和测试，分析实验结果。
2014-嵌入式系统基础-实验9-ADC
实验9 S3C2440 ADC应用编程
班级姓名学号日期成绩评定
1．实验目的
（1）掌握S3C2440 ADC与触摸屏接口的功能及寄存器设置；
（3）采用中断与查询方式的编写AD转换程序。
2．实验环境
普通PC机，Windows系统下安装ADS1.2集成开发环境，ARM实验设备，串口线，USB线，网线。
3．实验原理
ADC与触摸屏接口提供了将输入引脚上的0-3.3V的电压（模拟量）转化为数字量，S3C2440提供了8个引脚（即8个AD转换通道）输入模拟量：AIN3、AIN2、AIN1、AIN0 4个只能用作AD转换输入的引脚；AIN7、AIN6、AIN5、AIN4 4个既可作为AD转换输入的引脚，也可共同使用连接触摸屏（称为XP、XM、YP、YM引脚）作为触摸屏接口。
本次实验电路连接如下图所示：
滑动变阻器连接在AIN2引脚上，采用普通转换模式可将输入的0-3.3V的模拟电压转化为数字量，可编程选择AIN7-0任意一通道开始AD转换，转换完成后结果可从ADCDAT0寄存器中读取。
ADC与触摸屏接口可以支持查询方式和中断方式2种访问方式，如下：
（1）查询方式：寄存器包括AD转换开始位、是否完成位；
（2）中断方式：可产生内部中断INT_ADC，包括子中断INT_TC（触摸屏触笔按下/抬起）、INT_ADC_S（AD转换结束）。
变阻器如下所示，拧动可改变电阻的阻值：
4．实验步骤与内容
AIN2连接有滑动变阻器，分别采用查询、中断方式获取AD值并在串口上输出。
实现程序的C语言部分写在main.c文件中，如下：
5．实验总结
（根据自己的实际情况写）。