【文章內(nèi)容簡介】 位的。 CortexM3 采用了哈佛結(jié)構(gòu)，擁有獨立的 Dcode 總線 和 Icode 總線 ，可以讓數(shù)據(jù)訪 問和 取指并行不悖 ， 這樣數(shù)據(jù)訪問 就 不再占用 Icode 總線，從而提升了 工作 性能。為實現(xiàn)這個特性， CortexM3 內(nèi)部含有好幾條總線接口，每條都為自己的應用場合 而 優(yōu)化過，并且它們可以并行工作。 Cortex M 3Fl ash 接口 Fl ashSRAMFSMCSDIOBr i dge 2Br i dge 1AHB 系統(tǒng)總線復位和時鐘控制 （ RCC ）IcodeDcodeSyst emDMA總線矩陣通道 1通道 1通道 1DMA 1通道 1通道 1通道 1DMA 2 ADC 1ADC 2ADC 3USA RT 1SPIIT IM 1T IM 8GPIOAGPIOBGPIOCGPIODGPIOEGPIOFGPIOGE XTIAFIODACPW RBKPbxCANUSBI 2 C 2I 2 C 1USA RT 5USA RT 4USA RT 3USA RT 2SPI 3 / I 2 SSPI 2 / I 2 SIW DGW W DGRT CT IM 7T IM 6T IM 5T IM 4T IM 3T IM 2DMA 請求DMADMA 請求第 2章 各個硬件模塊的說明 5 BOOT094NC73NRST14OSC_IN12OSC_OUT13PA0WKUP23PA124PA225PA326PA429PA530PA631PA732PA867PA968PA1069PA1170PA1271PA13/JTMS/SWDIO72PA14/JTCK/SWCLK76PA15/JTDI77PB035PB136PB2/BOOT137PB3/JTDO89PB4/JNTRST90PB591PB692PB793PB895PB996PB1047PB1148PB1251PB1352PB1453PB1554PC015PC116PC217PC318PC433PC534PC663PC764PC865PC966PC1078PC1179PC1280PC13TAMPERRTC7PC14OSC32_IN8PC15OSC32_OUT9PD081PD182PD283PD384PD485PD586PD687PD788PD855PD956PD1057PD1158PD1259PD1360PD1461PD1562PE097PE198PE21PE32PE43PE54PE65PE738PE839PE940PE1041PE1142PE1243PE1344PE1445PE1546VDD_150VDD_275VDD_3100VDD_428VDD_511VDDA22VREF20VREF+21VSS_149VSS_274VSS_399VSS_427VSS_510VSSA19VBAT6U1STM32F103VET6 圖 22 STM32F103VET6 引腳圖 (2) 存儲器： 512KB 的閃存程序存儲器； 64K 字節(jié)的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器燕山大學本科生畢業(yè)設計（論文） 6 SRAM，它可以以字節(jié)、半字 (16 位 )或全字 (32 位 )訪問。 (3) 時鐘和電源管理： (a) 三種不同的時鐘源可被用來驅(qū)動系統(tǒng)時鐘 (SYSCLK)： 1) HSI 振蕩器時鐘 ； 2) HSE 振蕩器時鐘 ； 3) PLL 時鐘 。 (b) STM32 的工作電壓 (VDD)為 ～ ， 通過內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)器提供所需的 電源； (c) 獨立的 A/D 轉(zhuǎn)換器供電和參考電壓 ； (d) 一個完整的上電復位 (POR)和掉電復位 (PDR)電路； (e) 可有 3 種不同 工作模式 的 電壓調(diào)節(jié)器； (f) 可編程電壓監(jiān)測器 (PVD)。 (4) 通用和復用功能 I/O(GPIO 和 AFIO)： 5 組多功能雙向 5V兼容的通用 I/O 端口；可使用復用功能重新映射到其他一些引腳上。 (5) DMA 控制器： 支持定時器、 ADC、 SPI、 IIC 和 USART 等外設。 (6) 嵌套向量中斷控制器： (a) 有 68 個可屏蔽中斷通道 (不包含 16 個 Cortex?M3 的中斷線 )； (b) 16 個可編程的優(yōu)先等級 (使用了 4 位中斷優(yōu)先級 )； (c) 低延遲的異常和中斷處理； (d) 電源管理控制； (e) 系統(tǒng)控制寄存器的實現(xiàn)。 (7) 模擬 /數(shù)字轉(zhuǎn)換 (ADC)： 12 位的 ADC 是一種逐次逼近型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，它有多達 18 個通道，可測量 16 個外部和 2 個內(nèi)部信號源。 (8) 定時器： 2個高級控制定時器 (TIM TIM8)； (a) 4 個通用定時器 (TIM TIM TIM TIM5)； (b) 2 個基本定時器 (TIM TIM7)； (c) 一個實時時鐘、兩個看門狗定時器和一個系統(tǒng)滴答定時器(Systick)。 (9) 通用異步收發(fā)器 (USART)： 全雙工的，異步通信 RZ標準格式 ； 發(fā)送和接收共用的可編程波特率，最高達 ； 智能卡模擬功能。 第 2章 各個硬件模塊的說明 7 短信收發(fā)模塊 GPRS 本設計選用的 GPRS 模塊為華為的 GTM900B。 華為 GTM900B 無線模塊是一款兩頻段 GSM/GPRS 無線模塊。它支持標準的 AT 命令及增強 AT 命令，提供豐富的語音 和數(shù)據(jù)業(yè)務等功能，是高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣N應用的理想解決方案。 GTM900B 模 代表支持 PPP 協(xié)議的模塊，主要兼容西門子 C35 模塊還有 數(shù)據(jù)傳送的 AT 命令，適用于小數(shù)據(jù)量傳送的場合，用戶無需實現(xiàn)PPP 協(xié)議也可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸 的 功能。 GTM900B采 用 AT 命令集，通過 UART 接口與外部 的 CPU 進行 通信，主要實現(xiàn)無線 短信的 發(fā)送和接收、 音頻處理 、 基帶處理 等功能。鍵盤、 液晶顯示 LCD等外部設備由外部 CPU 進行控制。 本設 計主要用于短信的首發(fā)來監(jiān)控主機上的一些外圍設備， GTM900引腳圖如圖 23所示 ， 主要 引腳說明如表 21所示 。 SIM_CD24SIM_RST25SIM_DATA26SIM_CLK27SIM_VCC28SIM_GND29PWON15DSR016RI017RXD018TXD019CTS020RTS021DTR022DCD023VBAT5VBAT4VBAT3VBAT2VBAT1GND6GND7GND8GND9GND10USB_D+11USB_D12VBUS13ADC14AUX0+33AUX034EAR+35EAR36MIC+37MIC38AUXI+39AUXI40VBACKUP30RST31LPG32U5GTM900 圖 23 GTM900 引腳圖 燕山大學本科生畢業(yè)設計（論文） 8 表 21 GTM900 引腳功能說明 序號 名稱 I/O 功能 1～ 5 VBAT I 供電 6～ 10 GND 工作地 14 ADC I 模擬數(shù)字采樣 15 PWON I 開關(guān)控制信號 17 RIO O 振鈴指示 18 RXD0 O GTM900模塊 AT 命令串口發(fā)送信號（對端設備接收） 19 TXD0 I GTM900 模塊 AT 命令串口接收信號（對端設備發(fā)送） 20 CTS0 O 清 除 發(fā)送 21 RTS0 I 請求發(fā)送 22 DTR0 I 數(shù)據(jù)設備準備就緒 23 DCD0 O 載波檢測 24～ 29 SIM_x SIM卡的信號 31 RST I 復位信號 32 LPG O 指示燈狀態(tài)控制信號 溫濕度測量模塊 溫濕度的測量選擇溫濕度傳感器 DHT11，數(shù)字溫濕度傳感器 DHT11 是一 種具 有已校準數(shù)字信號輸出的溫 度與 濕度復合 的 傳感器。它 采 用 了 專用的溫濕度傳感技術(shù) 與 數(shù)字模塊采集技術(shù) ，確保 DHT11 具有極高的可靠性與 優(yōu)越的長期穩(wěn)定性。 DHT11 的引腳說明 數(shù)字溫濕度傳感器 DHT11 中具有 一個 NTC 測溫元件 和 一個 電阻式感濕元件 ，并與一個高性能 的 8 位單片機相連接。因此 DHT11 具有 抗干擾能力強、 超快響應、 品質(zhì)卓越、 性價比極高等優(yōu)點。每個 溫濕度 傳感器 DHT11產(chǎn)品 都在極為精確的 溫 濕度校驗室中進行 了 校準。校準系數(shù)以程序的形式儲存在 DHT11 中的 OTP 內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要 使 用這些校準系數(shù)。其引腳接線圖如圖 24 所示，引腳說明如表 22 所示。 第 2章 各個硬件模塊的說明 9 MCUDH T 11VDDGNDVDD5KDATA4 Pin2 Pin1 Pin 圖 24 DHT11 引腳接線圖 表 22 DHT11引腳功能說明 引腳 Pin 名稱 注釋 1 VDD 供電， 2 DATA 串行數(shù)據(jù)，單總線雙向 3 NC 空腳，懸空 4 GND 接地，電源負極 DHT11 的工作原理 DHT11的供電電壓為 3~。傳感器上電后，要等待 1s 以越過不穩(wěn)定狀態(tài) ， 在此期間無需發(fā)送任何指令。 DATA引腳 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步 ， 采用 的是 單總線數(shù)據(jù)格式 ， 一次通 信 時間 為 4ms左右 ， 數(shù)據(jù)分 為 整數(shù)部分 和小數(shù)部分 ， 當前 的 小數(shù)部分 現(xiàn)讀出為零 。 (1) 數(shù)據(jù)的格式 進行 一次 溫濕度采集得到 完整的數(shù)據(jù) 為 40bit， 高位 數(shù)據(jù) 先出。 數(shù)據(jù)格式 :8bit濕度整數(shù) +8bit濕度小數(shù) +8bi溫度整數(shù) +8bit溫度小數(shù) +8bit數(shù)據(jù) 校驗和 。 采集到的溫濕度 數(shù)據(jù)傳 輸 正確時 ，其 校驗和 等于 “8bit濕度整數(shù) +8bit濕度小數(shù) +8bi溫度整數(shù) +8bit溫度小數(shù) ”所得結(jié)果的末 8位 數(shù)據(jù) 。 (2) 主機與 DHT11的通信過程 主機與 DHT11進行通信要有一個握手的過程， 如圖 25所示， 當主機 開燕山大學本科生畢業(yè)設計（論文） 10 始 發(fā)送 開始 信號后 ,溫濕度傳感器 DHT11即 從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式 ，等 到 主機 的 開始信號結(jié)束后 ， DHT11立即 發(fā)送響應信號 ，接下來開始 送出40bit的 溫濕度 數(shù)據(jù) ， 用戶 可選擇 需要 讀取 的溫濕度 數(shù)據(jù) 。 若 沒有接收到主機發(fā)送開始信號 ， DHT11就不會響應主機的信號也就 不會主動進行溫濕度采集 。當 DHT11采集數(shù)據(jù) 完成 后 就會 轉(zhuǎn)換到低 功耗 模式。 主 機 發(fā) 開始 信 號V C CG N D拉 高并 延時 等待D H T 1 1響 應 輸出拉 高延 時準 備輸 出數(shù) 據(jù) ‘ 0 ’ 數(shù) 據(jù) ‘ 1 ’從 機拉 低5 0 u s數(shù) 據(jù) 傳 送 接 束拉 高 總 線主 機 信 號D H T 信 號圖 25 DHT11與主機通信過程 如圖 26所示， 當 總線空閑 是其 狀態(tài)為高電平 ， 主機 要與 DHT11通信則需要 主機 將 總線拉低 至少 18毫秒 以上 ,再拉高 20~40us， 保證 DHT11傳感器 能檢測到 開始 信號。 當 DHT11檢測 到主機的 握手 開始信號后 ，會 等待主機開始信號 的 結(jié)束 ,然后發(fā)送 80us低電平 的 響應信 號 。 主機發(fā)送開始信號結(jié)束后 , 接收 DHT11的響應信號 ,當 主機發(fā)送開始信號后 ,就 可以 由輸出模式 切換到輸入模式 ，開始接收 DHT11測量出來的溫濕度數(shù)據(jù) 。 V C CG N D主 機 信 號D H T 信 號主 機 至 少 拉 低1 8 m s主 機 拉 高2 0 ～ 4 0 u sD H T 響 應 信 號8 0 u sD H T 拉 高 8 0 u s開 始 傳送 數(shù) 據(jù) 圖 26 主機與 DHT11的握手過程 DHT11發(fā)送 80us低電平的 響應信號后 ， 再把總線拉高 80us， 準