【文章內容簡介】 道DMA控制器。支持的外設：定時器，ADC，DAC，SPI，IIC和UART。2個12位的us級的A/D轉換器（16通道）：A/D測量范圍： V。雙采樣和保持能力。片上集成一個溫度傳感器。2通道12位D/A轉換器：STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE獨有。最多高達112個的快速I/O端口：根據型號的不同，有26，37，51，80，和112的I/O端口，所有的端口都可以映射到16個外部中斷向量。除了模擬輸入，所有的都可以接受5V以內的輸入。最多多達11個定時器：4個16位定時器，每個定時器有4個IC/OC/PWM或者脈沖計數器。2個16位的6通道高級控制定時器：最多6個通道可用于PWM輸出。2個看門狗定時器（獨立看門狗和窗口看門狗）。Systick定時器：24位倒計數器。2個16位基本定時器用于驅動DAC。最多多達13個通信接口：2個IIC接口（SMBus/PMBus）。5個USART接口（ISO7816接口，LIN，IrDA兼容，調試控制）。3個SPI接口（18 Mbit/s），兩個和IIS復用。CAN接口（）。USB 。SDIO接口。ECOPACK封裝：STM32F103xx系列微控制器采用ECOPACK封裝形式。集成嵌入式Flash和SRAM存儲器的ARM CortexM3內核。和8/16位設備相比，ARM CortexM3 32位RISC處理器提供了更高的代碼效率。STM32F103xx微控制器帶有一個嵌入式的ARM核，所以可以兼容所有的ARM工具和軟件。嵌入式Flash存儲器和RAM存儲器：內置多達512KB的嵌入式Flash，可用于存儲程序和數據。多達64KB的嵌入式SRAM可以以CPU的時鐘速度進行讀寫（不待等待狀態(tài)）?？勺冹o態(tài)存儲器（FSMC）：FSMC嵌入在STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE中，帶有4個片選，支持四種模式：Flash,RAM,PSRAM,NOR和NAND。3個FSMC中斷線經過OR后連接到NVIC。沒有讀/寫FIFO，除PCCARD之外，代碼都是從外部存儲器執(zhí)行，不支持Boot，目標頻率等于SYSCLK/2，所以當系統(tǒng)時鐘是72MHz時，外部訪問按照36MHz進行。嵌套矢量中斷控制器（NVIC）：可以處理43個可屏蔽中斷通道（不包括CortexM3的16根中斷線），提供16個中斷優(yōu)先級。緊密耦合的NVIC實現了更低的中斷處理延遲，直接向內核傳遞中斷入口向量表地址，緊密耦合的NVIC內核接口，允許中斷提前處理，對后到的更高優(yōu)先級的中斷進行處理，支持尾鏈，自動保存處理器狀態(tài)，中斷入口在中斷退出時自動恢復，不需要指令干預。外部中斷/事件控制器（EXTI）：外部中斷/事件控制器由用于19條產生中斷/事件請求的邊沿探測器線組成。每條線可以被單獨配置用于選擇觸發(fā)事件（上升沿，下降沿，或者兩者都可以），也可以被單獨屏蔽。有一個掛起寄存器來維護中斷請求的狀態(tài)。當外部線上出現長度超過內部APB2時鐘周期的脈沖時，EXTI能夠探測到。多達112個GPIO連接到16個外部中斷線。時鐘和啟動：在啟動的時候還是要進行系統(tǒng)時鐘選擇，但復位的時候內部8MHz的晶振被選用作CPU時鐘?？梢赃x擇一個外部的416MHz的時鐘，并且會被監(jiān)視來判定是否成功。在這期間，控制器被禁止并且軟件中斷管理也隨后被禁止。同時，如果有需要（例如碰到一個間接使用的晶振失?。?，PLL時鐘的中斷管理完全可用。多個預比較器可以用于配置AHB頻率，包括高速APB(PB2)和低速APB（APB1），高速APB最高的頻率為72MHz，低速APB最高的頻率為36MHz。Boot模式：在啟動的時候，Boot引腳被用來在3種Boot選項種選擇一種：從用戶Flash導入，從系統(tǒng)存儲器導入，從SRAM導入。Boot導入程序位于系統(tǒng)存儲器，用于通過USART1重新對Flash存儲器編程。電源供電方案：VDD ，外部電源通過VDD引腳提供，用于I/O和內部調壓器。VSSA和VDDA，外部模擬電壓輸入，用于ADC，復位模塊，RC和PLL，在VDD范圍之內（），VSSA和VDDA必須相應連接到VSS和VDD。VBAT，當VDD無效時為RTC，外部32KHz晶振和備份寄存器供電（通過電源切換實現）。電源管理：設備有一個完整的上電復位（POR）和掉電復位（PDR）電路。這條電路一直有效，用于確保從2V啟動或者掉到2V的時候進行一些必要的操作。當VDD低于一個特定的下限VPOR/PDR時，不需要外部復位電路，設備也可以保持在復位模式。設備特有一個嵌入的可編程電壓探測器（PVD），PVD用于檢測VDD，并且和VPVD限值比較，當VDD低于VPVD或者VDD大于VPVD時會產生一個中斷。中斷服務程序可以產生一個警告信息或者將MCU置為一個安全狀態(tài)。PVD由軟件使能。電壓調節(jié)：調壓器有3種運行模式：主（MR），低功耗（LPR）和掉電。MR用在傳統(tǒng)意義上的調節(jié)模式（運行模式），LPR用在停止模式，掉電用在待機模式：調壓器輸出為高阻，核心電路掉電，包括零消耗（寄存器和SRAM的內容不會丟失）。1低功耗模式：STM32F103xx支持3種低功耗模式，從而在低功耗，短啟動時間和可用喚醒源之間達到一個最好的平衡點。休眠模式：只有CPU停止工作，所有外設繼續(xù)運行，在中斷/事件發(fā)生時喚醒CPU；停止模式：允許以最小的功耗來保持SRAM和寄存器的內容。，PLL，HSI和HSE RC振蕩器被禁能，調壓器也被置為正?；蛘叩凸哪Ｊ健ＴO備可以通過外部中斷線從停止模式喚醒。外部中斷源可以使16個外部中斷線之一，PVD輸出或者TRC警告。待機模式：追求最少的功耗，內部調壓器被關閉。PLL,HSI和HSE RC振蕩器也被關閉。在進入待機模式之后，除了備份寄存器和待機電路，SRAM和寄存器的內容也會丟失。當外部復位（NRST引腳），IWDG復位，WKUP引腳出現上升沿或者TRC警告發(fā)生時，設備退出待機模式。進入停止模式或者待機模式時，TRC,IWDG和相關的時鐘源不會停止 本章小結 因為傳感器輸出電壓較小，需要進行放大采集，措意我們采用INA128信號放大器進行電壓信號放大后采集。 選擇一個比較簡易實用經濟的方案，對整個項目的進行有著極其重要的意義。同時重要元器件的選擇也是前期準備工作要必須做好的。電壓范圍為o5v所以再設計電壓信，并且無需外加AD轉換器，可以直接利用CC2530進行AD檢測與傳輸，方便使用。 在CC2530片內存儲器中，80HFFH共128個字節(jié)為特殊功能寄存器（SFE）。并非所有的地址都被定義,從80HFFH共128個字節(jié)只有一部分被定義,還有相當一部分沒有定義,對沒有定義的單元讀寫將是無效的,讀出的數值將不確定，而寫入的數據也將丟失。 第3章 硬件系統(tǒng)設計 硬件系統(tǒng)功能設計 儀器由甲烷氣體敏感元件、A/D轉換電路、顯示電路及報警開關控制電路等組成。儀器將電源設備送來的穩(wěn)定5v電壓源，供整機電路使用。甲烷氣體敏感元件是采用熱催化原理探頭，加熱器電壓（VH）和測試電壓（VC）。其中VH用于為傳感器提供特定的工作溫度。VC是用于測定與傳感器串聯(lián)的負載電阻（RL）上的電壓（VRL）。這種傳感器具有輕微的極性，VC 需用直流電源。在滿足傳感器電性能要求的前提下，VC 和VH 可共用同一個電源電路，測量電橋輸出與甲烷濃度成比例的信號電壓。系統(tǒng)以ARM為控制中心，集成了數據采集、分析、報警的功能。系統(tǒng)主要由以下兩個部分構成：1)、甲烷氣體檢測傳感器及數據收發(fā)模塊。2)、ARM控制終端。3）、CDMA入網模塊。聲光報警電路由蜂鳴器，發(fā)光二極管和驅動電路構成。當甲烷濃度超過設定的報警點時，儀器會發(fā)出聲光報警信號。ARM主控制器LCD顯示數據輸入鍵盤控制串口通訊無線接收 各模塊仿真原理圖及工作原理 信號采集電路 信號采集電路圖 信號的采集是整個實驗至關重要的一步，信號采集處理的準確與否直接關系到整個實驗的成功與否，耗兒導致信號不準確，所以在實際排版的時候盡量減少分壓采集電路與CC2530的距離，傳感器經采集電壓信號號，經放大器放大，AD轉換，無線傳輸。 單片機最小系統(tǒng)電路Stm32控制芯片進行所有zigbee子模塊信號的接收，匯總，數據處理，圖形界面顯示，報警燈，所以采用32位處理器更為合適。 液晶顯示電路 串口通信以及電源電路 本