开题报告-基于STM32的最小硬件系统的软硬件设计与实现.docx

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1、毕业设计开题报告1.结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述一.选题的目的和意义目的：深入研究STM32的软硬件系统，用以适应于更多领域的工业自动化控制，达到智能硬件的目的。意义：近年来，随着硬件成本的降低以及智能硬件的发展和普及，人们可以方便地共享各种各样的资源。与此同时，传统的工业产品己经不能满足现在人们对于生活品质的需要。由此，人们需要借助智能硬件开发产品，使人能从日常的劳动中解放出来。智能家居的概念已经开始深入人心，而智能硬件的实现往往要基于更高性能，更小功耗的高性价比的芯片，STM32由此应运而生，这也是STM32这款芯片最高的价值所在，它能够完

2、成在传统工业时代需要庞大的体系架构才能完成的功能，甚至它能完成在传统工业无法实现的功能。国内外研究现状由于STM32这款芯片是意法半导体公司推出的产品，而且国外更早的意识到了智能硬件时代的来临，所以STM32这款芯片在国外要更加的受到重视和投入批量的工业生产当中，自然现在国外的发展状况要比我们国内先进一点。近几年，航拍成为了发展的趋势，国内以大疆为首的公司己经在航拍行业追赶甚至超越了国外的水平。航拍的普及也为STM32的发展和普及提供了良好的铺垫和动力，也使得更多国内的公司把视角转向这款高性能，低功耗，高性价比的ARM芯片。另一个原因就是硬件的成本在一天天的下降，因产品成本而选择的51单片机时

3、代即将过去，以STM32为主导的主控芯片的时代即将到来，而且个人认为无论是国外还是国内，STM32这款芯片将在可见的未来主导整个工业自动化控制领域。相信我们国内在ARM领域尤其是在STM32系列的Corte-M3为内核的芯片方面，会慢慢赶超国外的技术水平，当然，现在STM32芯片各个系列的生产全部都还是在国外，如果我们国内能够实现STM32芯片的生产，那么相信，我们的技术水平将超过国外的水平。三.理论与实践的意义STM32F103VET6此款芯片为STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMCorte-M3内核的主控芯片。按内核架构分为不同产品，包括：增强型、基

4、本型、互联型三种，我们要研究的是增强型产品。增强型系列时钟频率达到72MHz,是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz,以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是32位产品用户的最佳选择。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0.5mAMHz。STM32L系列产品基于超低功耗的ARMCorte-M3处理器内核，采用意法半导体独有的两大节能技术：13Onm专用低泄漏电流制造工艺和优化的节能架构，提供业界领先的节能性能。该系列属于意法

5、半导体阵容强大的32位STM32微控制器产品家族，该产品家族共有180余款产品，全系列产品共用大部分引脚、软件和外设，优异的兼容性为开发人员带来最大的设计灵活性。在STM32F105和STM32F107互连型系列微控制器之前，意法半导体已经推出STM32基本型系列、增强型系列、USB基本型系列、互补型系歹J;新系列产品沿用增强型系列的72MHZ处理频率。内存包括64KB到256KB闪存和20KB到64KB嵌入式SRAMo新系列采用LQFP64、LQFP100和LFBGA100三种封装，不同的封装保持引脚排列一致性，结合STM32平台的设计理念，开发人员通过选择产品可重新优化功能、存储器、性能和

6、引脚数量，以最小的硬件变化来满足个性化的应用需求。STM32F0系列产品基于超低功耗的ARMCortex-MO处理器内核，整合增强的技术和功能，瞄准超低成本预算的应用。该系列微控制器缩短了采用8位和16位微控制器的设备与采用32位微控制器的设备之间的性能差距，能够在经济型用户终端产品上实现先进且复杂的功能。参考文献：1薛小铃，刘志群，贾俊荣.单片机接口模块应用与开发详例M.北京：北京航空省天大学出版社，2010.2AMS1117技术手册EB0L.http:WW3王永红,徐炜，郝立平.STM32系列ARMCorteX-M3微控制器原理与实践M.北京北京航天航空大学出版社，2008.4DS18B2

7、0文档EBOL.http:Www.maxim-5张涛，左谨平，马华玲.FatFS在32位微控制器STM32上的移植J.电子技术，2010,(03).6李宁.ARM开发工具RealVieWMDK使用入门M.北京：北京航空航天大学出版社，2008.7马忠梅，张凯，等.单片机的C语言应用程序设计(第四版)北京航空航天大学出版社8薛庆军，张秀娟，等.单片机原理实验教程北京航天航空大学出版社9廖常初.现场总线概述J.电工技术，1999.10芯片手册M2008.11谭浩强.C程序设计国.清华大学出版社，1999年12月第2版毕业设计开题报告2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径)：-.研究问

8、题该STM32的最小硬件系统板适用于每一个在校或者已经在职工作的嵌入式开发人员，其功能主要为：实现了STM32的最小硬件系统以及软件设计。本系统硬件电路主要由四个部分组成：电源电路、微处理器电路、USB转串口供电下载电路、外设电路。它们各自的功能如下所述：1 .电源电路：电源电路是整个系统的基本，也是各种电子设备不可缺少的一部分,电源模块的主要功能即是为整个系统提供电源，保证系统的正常运行，电源模块又由以下部分组成：(1)开关：当我们给系统板上电后，并不是代表现在我们的系统板就可以工作，因为我们加入了开关这一元件，目的即可以控制电源的通断，可以更灵活控制系统板。(2)AMSl117-3.3：系

9、统板上电后，开关也已经打开，但是现在的电压是5V的电源电压，而STM32F103VET6的供电电压是3.3V的电源电压，所以要用AMSlIl7-3.3电源芯片来降压，把5V电压降到3.3V,这样才具备了整个系统板所需要的电压。(3)电容：系统板在具备了5V和3.3V的电源电压后，如果没有电容这种元器件，我们也不能保证整个系统可以正常稳定的工作，因为电源会有高次谐波扰动，所以我们需要用各种容值的电容给电源滤波，一般的做法是用两个一大一小容值的电容并联，大容值电容滤除低次谐波，小容值的电容滤除高次谐波，使最后提供给各模块的电压都是平滑的，近似直线的，没有过高扰动的电压。2 .微处理器电路：处理器电

10、路是系统板的核心，负责整个系统的运转，控制着所有的资源，如果把系统板比作一个人的话，那么可以说处理器就是一个人的大脑和心脏,是整个系统板最重要的部分。它涵盖：(1)晶振电路：晶振是为整个系统提供时钟的电路，相当于心跳，如果人没了心跳,那么这个人就会死亡，STM32系统板也是一样，如果没有晶振，将什么功能都无法实现。(2)I0引脚:STM32F103VET6有100个引脚，可以说系统的资源非常丰富。(3)复位电路：复位电路是一种用来使电路恢复到起始状态的电路设备，它的操作原理与计算机有着异曲同工之妙，只是启动原理和手段有所不同。(4)启动模式选择电路：STM32的芯片都会有BOOTO和BOOTl

11、两个功能选择引脚，当BOOTO=I时用户闪存存储器被选为启动区域，此时可以通过串口下载程序；当BOOTO=O时，系统存储器被选为启动区域。3 .USB转串口供电下载电路：用于下载源代码和为系统板供电，但是USB下载方式,不支持硬件在线调试功能，JLINK电路支持在线调试。4 .外设：本系统设计的外设电路主要包括：DS18B20温度传感器，TFT液晶显示，RS232串行通信，以及无线模块的接收功能电路。二.拟采用的技术本系统将是一个具有高度伸缩性、灵活性、稳定性且可扩充、易维护STM32最小硬件系统。本系统以最简洁实用的创新方式，满足了开发人员对于STM32这款芯片研究开发的需求。1. C语音C

12、语音是一门通用计算机编程语音，应用广泛。C语音的设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器代码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。2. KeilMDK,KeilMDK,也称MDK-ARM,RealviewMDKI-MDKUViSiOn4等。目前KeiIMDK由三家国内代理商提供技术支持和相关服务。MDK-ARM软件为基于Cortex-M.Corte-R4.ARM7、ARM9处理器设备提供了一个完整的开发环境。MDK-ARM专为微控制器应用而设计，不仅易学易用，而且功能强大，能够满足大多数苛刻的嵌入式应用。MDK-ARM有四个可用版本，分别是MDK-Lite、

13、MDK-Basic、MDK-Standard、MDK-Professional。所有版本均提供一个完善的C/C+开发环境，其中MDK-Professional还包含大量的中间库。三.研究手段1 .查阅文献充分利用图书馆、利用CNKl电子资源和网络等资源，完成论文部分。2 .软件工程软件工程中软件开发的方法。严格按照数据库管理信息系统开发的流程，从需求分析开始，弄清当前系统的工作流程、存在的问题，提出解决的方法；对新系统进行逻辑设计。包括数据库流程、数据字典的描述等等；进行系统总体设计，包括功能模块设计、数据库设计等；最后进行详细的代码设计、用户界面设计，并进行一定的测试。3 .小组讨论与同学进行讨论、请教项目经理等，解决遇到的技术问题毕业设计开题报告指导教师意见:指导教师：年月日所在系审查意见：系主任：年月日