【正文】 、高清電視、游戲機、智能玩具、交換機、路由器、數(shù)控設(shè)備、汽車電子、家電控制系統(tǒng)、醫(yī) 療儀器、航天航空設(shè)備等 都是典型的嵌入式產(chǎn)品。 Digital Photo Frame。如論文涉及任何知識產(chǎn)權(quán)糾紛，本人將承擔(dān)一切責(zé)任。 學(xué)生簽名： 日 期： I 基于 STM32 的數(shù)碼相框 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)（軟件） 摘 要 本設(shè)計是一款基于嵌入式硬件平臺的數(shù)碼相框，主控芯片為基于 ARM CortexM3 內(nèi)核的 STM32系列嵌入式處理器，本設(shè)計包含主控制器核心板、 LCD 液晶顯示、 SD 卡存儲器等多個功能模塊。 CortexM3 III 目 錄 摘 要 .............................................................................. I ABSTRACT ........................................................................... II 第一 章 引 言 ....................................................................... 1 課題研究意義 ................................................................... 1 數(shù)碼相框的發(fā)展情況和趨勢 ....................................................... 1 數(shù)碼相框的發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................................ 1 數(shù)碼相框的發(fā)展趨勢 ........................................................ 2 本課題設(shè)計主要研究內(nèi)容 ......................................................... 2 主要章節(jié)安排 ................................................................... 3 第二章 硬件介紹 ..................................................................... 4 嵌入式系統(tǒng)概況 ................................................................. 4 嵌入式系統(tǒng)的定義 .......................................................... 4 嵌入式系統(tǒng)的組成 .......................................................... 4 嵌入式系統(tǒng)的特點 .......................................................... 5 數(shù)碼相框模塊 ................................................................... 5 MCU 主控模塊 ............................................................... 5 LCD 模塊 ................................................................... 6 SD 存儲卡模塊 .............................................................. 9 第三章 編程環(huán)境介紹 ................................................................ 12 簡介 ............................................................... 12 新建 RVMDK 工程 ................................................................ 12 軟件仿真 ...................................................................... 19 在線調(diào)試 ...................................................................... 24 Jlink 簡介 ............................................................... 24 Jlink 調(diào)試步驟 ........................................................... 25 程序下載 ...................................................................... 28 第四章 程序設(shè)計與調(diào)試 .............................................................. 34 系統(tǒng)描述 ...................................................................... 34 軟件設(shè)計 ...................................................................... 34 文件讀取 ................................................................. 34 圖像解碼與顯示 ........................................................... 35 時鐘顯示 ................................................................. 42 主程序設(shè)計 ............................................................... 52 程序調(diào)試 ...................................................................... 57 第五章 結(jié)束語 ...................................................................... 59 致 謝 ............................................................................. 60 參考文獻（ REFERENCES） ............................................................. 61 附錄 數(shù)碼相框原理圖 ................................................................ 62 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)論文 1 第一章 引 言 課題研究意義 嵌入式系統(tǒng)無疑是當(dāng)前最熱門最有發(fā)展前途的 IT 應(yīng)用領(lǐng)域之一。 數(shù)字?jǐn)z影的興起 不可避免地引起了數(shù)碼相框的發(fā)展，因為僅有不到 35%的數(shù)碼照片被打印出來。 此外，本設(shè)計屬于數(shù)字影音娛樂產(chǎn)品，需要較為強勁的處理器進行圖像解碼的工作，而 STM32 具有超低的價格、超多的外設(shè)、豐富的型號、優(yōu)異的實 時性能、杰出的功耗控制和極低的開發(fā)成本等特點。從屏幕尺寸來看， 20xx年 英寸產(chǎn)品占主流， 20xx 年 9 英寸產(chǎn)品成為最大市場。 20xx 年下半年，開始有更多的國內(nèi)廠商在中國市場推出數(shù)碼相框，因而也帶動了此產(chǎn)品價格的下降，這一年的平均售價為 1150 元 /臺，仍然較高，市場也以商務(wù)禮品為主，但由于 20xx 年銷售量的基數(shù)較低， 20xx 年的銷售量同比增長了 ％，達到 萬臺。其中， 巨頭惠普 20xx 年 7 月底在美國宣布進 入數(shù)碼相框市場， 20xx 年數(shù)碼相框出貨量設(shè)定為 50 萬臺。其中，中華映管目前已調(diào)配一座 代面板廠來支持生產(chǎn)中 尺寸面板，主要生產(chǎn)可攜式 DVD 播放機面板與數(shù)碼相框面板，其數(shù)碼相框面板以 7 英寸、 8 英寸、 英寸為主要尺寸，數(shù)碼相框面板占其中尺寸面板的比重提高到 40％。價格下降是必然趨勢，中國消費者接受只是時間 的問題，而根據(jù)中國消費者的需求和特點，開發(fā)出相應(yīng)的應(yīng)用產(chǎn)品，則是需要數(shù)碼相框廠商亟待解決的問題。 從產(chǎn)品形態(tài)上來說，數(shù)碼相框的市場將會有非常明確的細分 。 2） 在某些情況下 (如從 PC 端通過相框的 USB Device 同步數(shù)據(jù) )，允許修改數(shù)字照片的格式使得有最佳的重顯效果。 2 數(shù)碼相冊： 這是以數(shù)字照片的存儲和瀏覽為主要功能的產(chǎn)品，由于需要滿足跟 PC 相類似功能，所以這類產(chǎn)品的主要特征是： 1） 有大容量的內(nèi)置數(shù)據(jù)存儲器。 4） 帶或不帶內(nèi)建顯示單元，有能支持其它高分辨率顯示設(shè)備的接口 (如色差， VGA 甚至是 HDMI)。經(jīng)過 30 多年的發(fā)展，在硬件和軟件交替發(fā)展 的支撐下，嵌入式技術(shù)逐漸趨于穩(wěn)定和成熟，已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、交通管理、信息家電、家庭智能管理系統(tǒng)、 POS 網(wǎng)絡(luò)及電子商務(wù)、環(huán)境檢 測、機器人等各個領(lǐng)域。目前，國內(nèi)一個普遍被認(rèn)同的定義是：以應(yīng)用為中心、以計算機為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁減，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)?？梢詮囊韵聨讉€方面來理解嵌入式系統(tǒng)的含義： 嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的，必須與具體應(yīng)用相結(jié)合才 會具有生 命力。 嵌入式系統(tǒng)的組成 通常來說，嵌入式系統(tǒng)可以劃分成硬件和軟件兩部分。嵌入式 軟件一般由連接硬件和應(yīng)用程序的嵌入式實時操作系統(tǒng) (Realtime operating System，簡稱 RTOS)和在其上運行的應(yīng)用軟件構(gòu)成。目前世界上嵌入式處理器的種類數(shù)量已經(jīng)超過 1000 種，流行的體系結(jié)構(gòu)有 30 多個系列。根據(jù)外圍設(shè)備的功能可分為以下三類，即： 存儲器類型 ：靜態(tài)易失型存儲器 (RAM， SRAM)、動態(tài)存儲器 (DRAM)、非易失型存儲器 (ROM， EPROM，EEPROM， FLASH)。 嵌入式系統(tǒng)的特點 嵌入式系統(tǒng)具有以下幾個重要特征： ①系統(tǒng)內(nèi)核小，由于嵌入式系統(tǒng)一般應(yīng)用于小型電子裝置，系統(tǒng)資源相對有限，所以內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小得多。 ③嵌入式系統(tǒng)一般沒有 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)分，不要求其功能的設(shè)計及實現(xiàn)過于復(fù)雜，這樣既利于控制系統(tǒng)成本，也利于實現(xiàn)系統(tǒng)安全。 ⑥執(zhí)行的實時性、可靠性，并減少開發(fā)時間，保障軟件質(zhì)量。此次設(shè)計采用的具體型號是 STM32F103RBT6，如圖 21 所示。 除了使用哈佛結(jié)構(gòu)， CortexM3 還具有其它顯著的優(yōu)點：具有更小的基礎(chǔ)內(nèi)核，價格更低，速度更快。 Thumb2 指令集的設(shè)計是專門面向 C 語言的，且包括 If/Then 結(jié) 構(gòu) (預(yù)測接下來的四條語句的條件執(zhí)行 )、硬件除法以及本地位域操作。 STM32F103RBT6 的資源完全滿足此次的嵌入式數(shù)碼相框設(shè)計，通過設(shè)計電路開發(fā)一個支持 TFT 彩色液晶屏的驅(qū)動電路，在設(shè)計中搭配 寸 TFT 真彩觸摸屏模塊作為顯示界面，同時支持一個 SD 卡（ SPI 方式）可用于存儲圖片、數(shù)據(jù)等。 九十年代初第一代大面積玻璃基板（ 300mm 400mm） TFTLCD 生產(chǎn)線投產(chǎn)，到 20xx 年上半年玻璃基板的面積已經(jīng)擴大到了 680mm 880mm），最近 950mm 1200mm 的玻璃基板也將投入運行。 功能強大 。現(xiàn)在人們開始把驅(qū)動 IC 集成到玻璃基板上，整個 TFT 的功能將更強大，這是傳統(tǒng)的大規(guī)模半導(dǎo)體集成電路所無法比擬的。 除了采用濺射、 CVD（化學(xué)氣相沉積） MCVD（分子化學(xué)氣相沉積）等傳統(tǒng)工藝成膜以外，激光退火技術(shù)也開始應(yīng)用，既可以制作非晶膜、多晶膜，也可以制造單晶膜。 TFT 液晶顯示屏亮度好、對比度高、層次感強、顏色鮮艷 ，其廣泛應(yīng)用于手機、 MP4 等消費品 。 WR：向 TFTLCD 寫入數(shù)據(jù)。 RS：命令 /數(shù)據(jù)標(biāo)志（ 0，讀寫命令； 1，讀寫數(shù)據(jù)）。 模塊的控制器為 ILI9320（可能為其他型號，但是他們的設(shè)置很相似，除了初始化序列有些區(qū)東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)論文 8 別，其他大都是一摸一樣的，這里僅以 9320 為例介紹），該控制器自帶顯存，其顯存總大小為 172820（ 240*320*18/8），即 18 位模式（ 26 萬色）下的顯存量。這里我們要介紹的命令列表如下： 表 ILI9320 常用命令表 R0，這個命令，有兩個功能，如果對它寫，則最低位為 OSC，用于開啟或關(guān)閉振蕩器。 R3，入口模式命令。當(dāng) AM=1 的時候，地址以列