【正文】 MCU的串口 1連接上了。選中之后點(diǎn)擊 OK，重新編譯，編譯結(jié)果如下圖所示： 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)論文 31 圖 335 重新編譯結(jié)果 從上圖中可以看到，編譯器已經(jīng)產(chǎn)生了 hex文件了， 然后我們打開(kāi) USER文件夾，看看里面發(fā)生了什么變化？如下圖所示： 圖 336 新編譯生成文件 從上圖可以看到，重新編譯產(chǎn)生了很多文件，其中就有我們所需要的 hex文件（圖中紅 圈圈中），至此，我們就可以開(kāi)始下載了。這個(gè)是必要的選項(xiàng)（在 BOOT0 接 GND 的條件下）。 至此，說(shuō)明下載代碼成功了，并且也從硬件上驗(yàn)證了 代碼的正確性。 FAT16 則可以管理 2G 的空間 (通過(guò)特殊處理也能管理 2G 以上的空間 )，而 FAT32 則能管理到 2TB（ 2048GB）的空間。 FAT稱為文件分配表（ FAT表），一般一個(gè)卡上會(huì)存在 2個(gè) FAT表，一個(gè)用作備份，一個(gè)用作使用。 BMP文件的圖像深度可選lbit、 4bit、 8bit 及 24bit。 //為目標(biāo)設(shè)備說(shuō)明位面數(shù)，其值將總是被設(shè)為 1 WORD biBitCount 。 //說(shuō)明位圖實(shí)際使用的彩色表中的顏色索引數(shù) DWORD biClrImportant 。,用來(lái)識(shí)別 BMP位圖類型 DWORD bfSiz。//說(shuō)明水平分辨率，用象素 /米表示 LONG biYPelsPerMeter 。 //說(shuō)明圖象的寬度，以象素為單位 LONG biHeight 。 圖像解碼與顯示 BMP 文件格式 BMP 是一種與硬件設(shè)備無(wú)關(guān)的圖像文件格式，使用非常廣。 DBR稱為操作系統(tǒng)引導(dǎo)記錄區(qū)，如果沒(méi)有 MBR，那么 DBR就位于 0扇 區(qū)，如果有則必須通過(guò) MBR區(qū)得到 DBR所在的地址，然后讀出 DBR信息。 FAT 文件系統(tǒng)本身比較復(fù)雜，所以這里 只簡(jiǎn)單介紹一下。選擇了相應(yīng)串口之后 就可以通過(guò)按 ” 開(kāi)始編程（ P） ” 這個(gè)按鈕，一鍵下載代碼到 STM32上，下載成功后如下圖所示： 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)論文 33 圖 339 下載完成 上 圖 中，我 用圈圈圈出了 mcuisp對(duì)一鍵下載電路的控制過(guò)程，其實(shí)就是控制 DTR和 RTS電平的變化，控制 BOOT0 和 RESET，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)下載。 最后，我們選擇的 DTR 的低電平復(fù)位， RTS 高電平進(jìn) BootLoader，這個(gè)選擇項(xiàng)選中， mcuisp就會(huì)通過(guò) DTR和 RTS信號(hào)來(lái)控制板載的一鍵下載功能電路，以實(shí)現(xiàn)一鍵下載功能。該軟件啟動(dòng)界面如下： 圖 333 mcuisp 啟動(dòng)界面 然后我們選擇要下載的 HEX文件，以前面我們新建的工程為例，因?yàn)槲覀兦懊娴墓こ虥](méi)有在 KEIL里面設(shè)置生成 .hex 文件，所以在 USER文件夾下是找不到 .hex文件的?？雌饋?lái)像是 USB 下載（只有一根 USB線，并沒(méi)有串口線）的，實(shí)際上，是通過(guò) USB轉(zhuǎn)成串口，然后再下載的。然后選中 Reset and Run，以實(shí) 現(xiàn)在編程后自動(dòng)啟動(dòng)。 選配用于 5V目標(biāo)板的適配器。 目標(biāo)板電壓范圍 – ,5V兼容。（ 2） LED可以指示更多的工作狀態(tài)， 1個(gè) LED指示燈。至此，我們軟件仿真算是結(jié)束了，接下來(lái)我們下載代碼到硬件上來(lái)真正驗(yàn)證一下我們的代碼是否可行。如下圖所示 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)論文 23 圖 321 查看串口 1 相關(guān)寄存器 單擊 USART1后會(huì) 在 IDE之外出現(xiàn)一個(gè)如下界面 : 圖 322 串口 1 各寄存器初始化前后對(duì)比 左邊這個(gè)就是 STM32 默認(rèn)時(shí)候，串口 1的狀態(tài)，從中可以看到所有與串口相關(guān)的寄存器全部在這上面表示出來(lái)了，而且有當(dāng)前串口的波特率等信息的顯示。 串口打印窗口：該按鈕按下，會(huì)彈出一個(gè)串口調(diào)試助手界面的窗口，用來(lái)顯示從串口打印出來(lái)的內(nèi)容。 執(zhí)行 到斷點(diǎn)處：該按鈕用來(lái)快速執(zhí)行到斷點(diǎn)處，有時(shí)候你并不需要觀看每步是怎么執(zhí)行的，而是想快速的執(zhí)行到程序的某個(gè)地方看結(jié)果，這個(gè)按鈕就可以實(shí)現(xiàn)這 樣的功能。另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不必頻繁的刷機(jī)，從而延長(zhǎng)了 STM32的 FLASH 壽命。 } } 點(diǎn)擊 （部分編譯按鈕）編譯一下，會(huì)在 Output Windows信息欄中發(fā)現(xiàn)如下報(bào)錯(cuò)信息 :(1): error: 5:can not open source input file : No such file or directory。 如下圖所示 : 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)論文 16 圖 38 在編輯狀態(tài)下的體現(xiàn) 接著，我們新建一個(gè) ，并保存在 USER目錄下 ， 然后雙擊 USER組，會(huì)彈出加載文件的對(duì)話框，此時(shí)我們?cè)?USER目錄下選擇 ，加入到 USER組下 。如圖 33所示 : 圖 33 提示界面 啟動(dòng)代碼是一段和硬件相關(guān)的匯編代碼 ， 是必不可少的 !這段代碼的具體作用如下：①堆棧的初始化；②向量表定義；③地址重映射及中 斷向量表的轉(zhuǎn)移；④設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘頻率；⑤中斷寄存器的初始化。與 ARM之前的工具包 ， RealView編譯器具有代碼更小、性能更高的優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)在發(fā)送 CMD0 之前，要發(fā)送 74 個(gè)時(shí)鐘，這是因?yàn)?SD 卡內(nèi)部有個(gè)供電電壓上升時(shí)間，大概為 64 個(gè) CLK，剩下的 10個(gè) CLK用于 SD卡同步 ,之后才能開(kāi)始 CMD0的操作，在卡初始化的時(shí)候， CLK時(shí)鐘最大不能超過(guò) 400KHZ。大小猶如一張郵票的 SD記憶卡，重量只有 2克，但卻擁有高記憶 容量、快速數(shù)據(jù)傳輸率、極大的移動(dòng)靈活性以及很好的安全性，此外它可存多種格式數(shù)據(jù)文件，具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性；用戶可方便使用 SD卡讀卡器對(duì)其進(jìn)行用戶信息修改。 2）初始化 TFTLCD模塊。當(dāng)我們要在某個(gè)指定點(diǎn)寫入一個(gè)顏色的時(shí)候，先通過(guò)這兩個(gè)命令設(shè)置到改點(diǎn)，然后寫入顏色值就可以了。 R7，顯示控制命令。這個(gè)命令最大的功能就是通過(guò)讀它可以得到控器的型號(hào)，而我們代碼在知道了控制器的型號(hào)之后，可以針對(duì)不同型號(hào)的控制器，進(jìn)行不同的初始化。另外我們還需要一個(gè)背光控制線來(lái)控制 TFTLCD的背光。為了方便用戶使用，我們存儲(chǔ)方式采用兼容 FAT 的文件系統(tǒng)，同時(shí)該文件系統(tǒng)也兼容FAT32等電腦主流的文件系統(tǒng)方式進(jìn)行存儲(chǔ)。 玻璃基板和塑料基板從根本上解決了大規(guī)模半導(dǎo)體集成電路的成本問(wèn)題，為大規(guī)模半導(dǎo)體集成電路的應(yīng)用開(kāi)拓了廣闊的應(yīng)用空間。 用于液晶投影的 TFT芯片的分辨率為 XGA含有百萬(wàn)個(gè)象素。 Thumb2指令集也包含了調(diào)用匯編代碼的功能： Luminary公司認(rèn)為沒(méi)有必要使用任何匯編語(yǔ)言。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，哈佛結(jié)構(gòu)在物理上更為復(fù)雜，但是處理速度明顯加快。 ⑤嵌入式軟件開(kāi)發(fā)要想走向標(biāo)準(zhǔn)化，就必須使用多任務(wù)操作系統(tǒng)。 接口類型 ：目前存在的所有接口在嵌入式領(lǐng)域都應(yīng)用廣泛，如 RS232(串口 )、 IRDA(紅 外線接口 )、 SPI(串行外圍設(shè)備接口 )、 I2C(現(xiàn)場(chǎng)總線接口 )、 USB(通用串行接口 )、 Ether(以太接口 )和普通并口。嵌入式處理器的選擇也制約著其配套的外圍器件及操作系統(tǒng)的選擇。 嵌入式系統(tǒng)將先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)，以及各個(gè)行業(yè)的 具體應(yīng)用 相結(jié)合，是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、學(xué)科交叉和不斷創(chuàng)新的知 識(shí)集成系統(tǒng)。 根據(jù) IEEE(國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì) )的定義，嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或輔助設(shè)備、機(jī)器和車間運(yùn)行的裝置”，這主要是從應(yīng)用上加以定義的。Host 及各種存儲(chǔ)卡接口，并支持內(nèi)部存儲(chǔ)器與各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之間的同步以及相互拷貝。 由于人機(jī)界面的限制，為了更方便的重顯和瀏覽以及確定重顯的規(guī)則，這類產(chǎn)品并不強(qiáng)調(diào)有大容量的內(nèi)存以及豐富的存儲(chǔ)卡接口，這類產(chǎn)品的主要特征是： 1） 支持 USB Deviceamp。未來(lái)幾年，數(shù)碼相框的市場(chǎng)將處在逐漸走向成熟期的階段，其產(chǎn)銷量和市場(chǎng)需求依然將保持大幅度的增長(zhǎng)，在未來(lái)的三年內(nèi)，市場(chǎng)尚無(wú)萎縮的可能。這得益于對(duì)數(shù)碼相框產(chǎn)品認(rèn)知度的提高、價(jià)格的下滑和需求量的提高。 數(shù)碼相框的發(fā)展情況和趨勢(shì) 數(shù)碼相框 的 發(fā)展現(xiàn) 狀 數(shù)碼相框產(chǎn)品是 2021年開(kāi)始出現(xiàn)的，但由于當(dāng)時(shí)消費(fèi)者的接受度及價(jià)格過(guò)高的因素，使這一市場(chǎng)一直到 2021 年都很低迷。特別是隨著消費(fèi)家電的智能化，嵌入式更顯重要。 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 (論文 ) 題目 :基于 STM32的數(shù)碼相框系統(tǒng) 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（軟件） 所屬系 電子工程系 專 業(yè) 自 動(dòng) 化 學(xué) 號(hào) 01208443 姓 名 王 永 佳 指導(dǎo)教師 汪 力 純 起訖日期 設(shè)計(jì)地點(diǎn) 東南大學(xué)成賢學(xué)院 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文） 誠(chéng) 信 承 諾 本人承諾所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）及取得的成果是在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成，引用他人成果的部分均已列出參考文獻(xiàn)。嵌入式系統(tǒng)用在一些專用設(shè)備上，通常這些設(shè)備的硬件資源 (如處理器、存儲(chǔ)器等 )非常有限，并且對(duì)成本很敏感，有時(shí)對(duì)實(shí)時(shí)響應(yīng)要求很高。因此，進(jìn)行基于 STM32平臺(tái)的數(shù)碼相框系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。直到2021年下半年，業(yè)界才感到這個(gè)一直處于培育期的市場(chǎng)，開(kāi)始了真正的起飛。 數(shù)碼相框 的 發(fā)展趨勢(shì) 從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看， 2021年及今后幾年將為處在數(shù)碼相框產(chǎn)品供應(yīng)鏈的各企業(yè)帶來(lái)巨大的商機(jī)。 1 數(shù)碼相框： 這將是以數(shù)字照片的重顯為主要功能的產(chǎn)品，其功能更接近于傳統(tǒng)意義上的相框。 2） 支持 USB Deviceamp。毫不夸張的說(shuō)，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)所不在，所以 研究 和開(kāi)發(fā)嵌入式系統(tǒng)有著十分重要的意義。正因?yàn)榕c具體應(yīng)用的緊密結(jié)合，嵌入式系統(tǒng)才具有很強(qiáng)的專用性。 ①嵌入式處理器 嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心部件，是控制、輔助系統(tǒng)運(yùn)行的硬件單元，其功能和性能影響著整個(gè)系統(tǒng)的功能、性能和設(shè)計(jì)。其中，因?yàn)?FLASH可以擦寫多次，存儲(chǔ)速度快，容量大，價(jià)格便宜在嵌入式領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 ④高實(shí)時(shí)性的操作系統(tǒng)軟件是嵌入式軟件的基本要求，而且軟件要求固化存儲(chǔ)，以提高速度 ，軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性。 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)論文 6 圖 21 STM32F103RBT6 處理器 STM32F103RBT6嵌入式處理器具有以下特點(diǎn)： 32位 RISC性能處理器； 32位 ARM CortexM3結(jié)構(gòu)優(yōu)化； 72 MHZ運(yùn)行頻率，單周期訪問(wèn)時(shí)速度可達(dá) DMIPS/MHz； 硬件除法和單周期乘法； 快速可嵌套中斷， 6~12個(gè)時(shí)鐘周期； 具有 MPU保護(hù)設(shè)定訪問(wèn)規(guī)則 ； 片內(nèi)具有 256KB FLASH， 48KB RAM； 80個(gè)快速 I/O端口， 16個(gè) I/O可映射到外部中斷，幾乎所有的 I/O可以忍受 5V電壓； 片上集成 12Bit A/D、 D/A、 PWM、 CAN、 USB、 SDIO、 FSMC等資源； ARM CortexM3 是一種基于 ARM7v 架構(gòu)的最新 ARM 嵌入式內(nèi)核，它采用哈佛結(jié)構(gòu)，使用分離的指令和數(shù)據(jù)總線 (馮諾伊曼結(jié)構(gòu)下，數(shù)據(jù)和指令共用一條總線 )。 Thumb2指令集允許用戶在 C代碼層面維護(hù)和修改應(yīng)用程序， C代碼部分非常 易于重用。 高集成度 。 低成本 。因此，本系統(tǒng)選用 TFTLCD屏（如圖 22所示）可顯 26萬(wàn)色，分辨率 320*240，控制器為ILI9320，采用 16位的 80并口，配合觸摸屏專用芯片 XPT2046，可對(duì)屏幕進(jìn)行觸摸操作，更顯智能化和個(gè)性化 。 TFTLCD模塊的 RST 信號(hào)線是直接接到 STM32 的復(fù)位腳上，并不由軟件控制， 這樣可以省下來(lái)一個(gè) I/O 口。而如果對(duì)它讀操作，則返回的是控制器的型號(hào)。 I/D[1:0]：當(dāng)更新了一個(gè)數(shù)據(jù)之后，根據(jù)這兩個(gè)位的設(shè)置來(lái)控制地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)增加 /減少 1，其關(guān)系如下圖： 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)論文 9 圖 24 GRAM 顯示方向設(shè)置圖 通過(guò)這幾個(gè)位的設(shè)置，我們就可以控制屏幕的顯示方向了。 R32用于設(shè)置列地址（ X 坐標(biāo)， 0~239）， R33用于設(shè)置行地址（ Y坐標(biāo)， 0~319）。 這一步，先將我們與 TFTLCD模塊相連的 I/O 口設(shè)置為輸出，具體使用哪些 I/O口，這里需要根據(jù)連接電路以及 TFTLCD模塊的設(shè)置來(lái)確定。 SD 卡由日本松下、東芝及美國(guó) SanDisk 公司于 1999 年 8 月共同開(kāi)發(fā)研制。 SD卡要進(jìn)入 SPI模式很簡(jiǎn)單，就是在SD 卡收到復(fù)位命令（ CMD0）時(shí)， CS 為有效電平（低電平）則 SPI模式被啟用。支持 ARM ARM9和最新的 CortexM3核處理器，自動(dòng)配置啟動(dòng)代碼，集成 Flash燒寫模塊，強(qiáng)大的 Simulation設(shè)備模擬，性能分析等功能。 如圖 32所示 : 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)論文 13 圖 32 器件選擇界面 點(diǎn)擊 OK， MDK 會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，問(wèn)你是否加載啟動(dòng)代碼到當(dāng)前工程下面，這里我們選擇是 。 這時(shí)，我們?cè)?Target樹下發(fā)現(xiàn)多了 2個(gè)組名，就是我們剛剛新建的 2個(gè)組 。 t++。 軟件仿真