【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如音樂(lè)集成單片機(jī)，看似簡(jiǎn)單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機(jī)的原理），就需要復(fù)雜的類(lèi)似于計(jì)算機(jī)的原理。如：音樂(lè)信號(hào)以數(shù)字的形式存于存儲(chǔ)器中（類(lèi)似于 ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂(lè)電信號(hào)（類(lèi)似 于聲卡）。 在大型電路中，這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積，簡(jiǎn)化了電路，降低了損壞、錯(cuò)誤率，也方便于更換。 汽車(chē)電子 。 單片機(jī)在汽車(chē)電子中的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車(chē)中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，基于 CAN 總線(xiàn)的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)智能電子控制器、 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)、 abs 防抱死系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、胎壓檢測(cè)等。 此外，單片機(jī)在工商、金融、科研、教育、電力、通信、物流和國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。 STM32 單片機(jī) 微處理器 STM32 系列基于專(zhuān)為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的 ARM CortexM3 內(nèi)核。按性能分成兩個(gè)不同的系列： STM32F103“ 增強(qiáng)型 ”系列和 STM32F101“ 基本型 ” 系列。增強(qiáng)型系列時(shí)鐘頻率達(dá)到 72MHz，是同類(lèi)產(chǎn)品中性能最高的產(chǎn)品；基本型時(shí)鐘頻率為 36MHz，以 16 位產(chǎn)品的價(jià)格得到比16 位產(chǎn)品大幅提升的性能，是 16 位產(chǎn)品用戶(hù)的最佳選擇。兩個(gè)系列都內(nèi)置 32K到 128K 的閃存，不同的是 SRAM 的最大容量和外設(shè)接口的組合。時(shí)鐘頻率72MHz 時(shí)，從閃存執(zhí)行 代碼， STM32 功耗 36mA，是 32 位市場(chǎng)上功耗最低的產(chǎn)品，相當(dāng)于 。 除新增的功能強(qiáng)化型外設(shè)接口外， STM32 互連系列還提供與其它 STM32 微控制器相同的標(biāo)準(zhǔn)接口，這種外設(shè)共用性提升了整個(gè)產(chǎn)品家族的應(yīng)用靈活性，使長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 開(kāi)發(fā)人員可以在多個(gè)設(shè)計(jì)中重復(fù)使用同一個(gè)軟件。新 STM32 的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)包括 10個(gè)定時(shí)器、兩個(gè) 12 位 1Msample/s 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (交錯(cuò)模式下 2Msample/s)、兩個(gè) 12 位數(shù)模轉(zhuǎn)換器、兩個(gè) I2C 接口、五個(gè) USART 接口和三個(gè) SPI 端口。新產(chǎn)品外設(shè)共有 12 條 DMA 通道，還有一個(gè) CRC 計(jì)算單元，像其它 STM32 微控制器一樣，支持 96 位唯一標(biāo)識(shí)碼。 新系列微控制器還沿續(xù)了 STM32 產(chǎn)品家族的低電壓和節(jié)能兩大優(yōu)點(diǎn)。 到 的工作電壓范圍兼容主流的電池技術(shù)，如鋰電池和鎳氫電池，封裝還設(shè)有一個(gè)電池工作模式專(zhuān)用引腳 Vbat。以 72MHz 頻率從閃存執(zhí)行代碼，僅消耗 27mA 電流。低功耗模式共有四種，可將電流消耗降至兩微安。從低功耗模式快速啟動(dòng)也同樣節(jié)省電能；啟動(dòng)電路使用 STM32 內(nèi)部生成的 8MHz 信號(hào)，將微控制器從停止模式喚醒用時(shí)小于 6 微秒。 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第 2 章 便攜式體檢儀 系統(tǒng)概述 系統(tǒng)概述 便攜式采用 STM32 為核心控制模塊，該核心模塊包括 STM32 小系統(tǒng)，液晶屏觸摸電路， SD 卡儲(chǔ)存電路，按鍵電路等常用的面向用戶(hù)模塊。在 STM32 核心模塊周?chē)饨痈鞣N測(cè)量生理參數(shù)的電路，包括身高模塊、體重模塊、血壓模塊、體溫模塊、肺活量模塊、心電模塊、血氧飽和度模塊等。各模塊受 STM32 控制獨(dú)立工作，互不影響。 STM32 控制各個(gè)模塊測(cè)量生理信號(hào)，再通過(guò)內(nèi)部的 AD采樣口對(duì)各模塊檢測(cè)的電信號(hào)進(jìn)行采集， 并根據(jù)各個(gè)模塊的測(cè)量要求處理數(shù)據(jù)，把最后得到的生理指標(biāo)數(shù)據(jù)顯示到液晶屏上并保存到 SD 卡中，以便以后復(fù)查或者 提供給醫(yī)生查看。 STM32F103VCT6 芯片介紹 STM32F103VCT6屬于中等容量增強(qiáng)型 STM32單片機(jī) ， 采用 32位基于 ARM核心的帶 256K字節(jié)閃存的微控制器 ，擁有 USB,CAN,7個(gè)定時(shí)器， 2個(gè) ADC,9個(gè)通信接口 ，廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。 芯片特點(diǎn)與原理 STM32F103VCT6 采用 ARM32 位 CortexM3 CPU內(nèi)核 ，最高工作頻率72MHz， 。單周期乘法和硬件除法。 片上集成 32512KB的 Flash存儲(chǔ)器。 664KB的 SRAM存儲(chǔ)器。 采用 I/O接口的驅(qū)動(dòng)電壓。 POR、 PDR和可編程的電壓探測(cè)器（ PVD）。 416MHz的晶振。內(nèi)嵌出廠前調(diào)校的 8MHz RC振蕩電路。內(nèi)部 40 kHz的 RC振蕩電路。用于 CPU時(shí)鐘的 PLL。帶校準(zhǔn)用于 RTC的 32kHz的晶振。 系統(tǒng)具有 3種低功耗模式：休眠，停止，待機(jī)模式。為 RTC和備份寄存器供電的 VBAT。 片上具有 串行調(diào)試（ SWD）和 JTAG接口。芯片集成 12通道 DMA控制器。支持定時(shí)器， ADC， DAC， SPI， IIC和 USART。 芯片帶有 2個(gè) 12位的 us級(jí)的 A/D轉(zhuǎn)換器（ 16通道） （ A/D測(cè)量范圍： V）具有雙采樣和保持能力。片上 還 集成 了 一個(gè)溫度傳感器。 2通道 12位 D/A轉(zhuǎn)換器：STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE獨(dú)有。 系統(tǒng)具有 112個(gè)的快速 I/O端口 ， 所有的端口都可以映射到 16個(gè)外部中斷向量。除了模擬輸入，所有的都可以接受 5V以?xún)?nèi)的輸入。 集成了 11個(gè)定時(shí)器： 4個(gè) 16位定時(shí)器，每個(gè)定時(shí)器有 4個(gè)IC/OC/PWM或者脈沖計(jì)數(shù)器。 2個(gè) 16位的 6通道高級(jí)控制定時(shí)器：最多 6個(gè)通道可用于 PWM輸出。 2個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器（獨(dú)立看門(mén)狗和窗口 看門(mén)狗）。 Systick定時(shí)器： 24位倒計(jì)數(shù)器。 2個(gè) 16位基本定時(shí)器用于驅(qū)動(dòng) DAC。 集成 多達(dá) 13個(gè)通信接口：2個(gè) IIC接口（ SMBus/PMBus）。 5個(gè) USART接口（ ISO7816接口， LIN， IrDA兼容，調(diào)試控制）。 3個(gè) SPI接口（ 18 Mbit/s），兩個(gè)和 IIS復(fù)用。 CAN接口（ ）。 USB 。 SDIO接口。 芯片采用 ECOPACK封裝形式。 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 STM32F103VCT6芯片內(nèi)核如下圖 （圖 21） ： 圖 21 STM32F103VCT6芯片內(nèi)核圖 CortexM3 核概述 CortexM3采用了新型的單線(xiàn)調(diào)試 (Single Wire)技術(shù)，專(zhuān)門(mén)拿出一個(gè)引腳來(lái)做調(diào)試，從而節(jié)約了大筆的調(diào)試工具費(fèi)用。同時(shí)， CortexM3中還集成了大部分存儲(chǔ)器控制器，這樣工程師可以直接在 MCU外連接 Flash，降低了設(shè)計(jì)難度和應(yīng)用障礙。 ARM CortexM3處理器結(jié)合了多種突破性技術(shù)，令芯片供應(yīng)商提供超低費(fèi)用的芯片，僅 33000門(mén)的內(nèi)核性能可達(dá) 。該處理器還集成了許多緊耦合系統(tǒng)外設(shè)，令系統(tǒng)能滿(mǎn)足下一代產(chǎn)品的控制需求。 ARM公司希望 CortexM3核的推出 ，能幫助單片機(jī)廠商。 Cortex的優(yōu)勢(shì)應(yīng)該在于低功耗、低成本、高性能 3者的結(jié)合。 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 Cortex如果能做到合理的低功耗 (肯定要比 Arm7 amp。 Arm9要低，但不大可能比4 PIC、 AVR低 ) + 合理的高性能 (10~50MIPS是比較可能出現(xiàn)的范圍 ) + 適當(dāng)?shù)牡统杀?(1~5$應(yīng)該不會(huì)奇怪 )。 簡(jiǎn)單的低成本不大可能比典型的 8位 MCU低。對(duì)于已經(jīng)有 8位 MCU的廠商來(lái)說(shuō)，比如 Philips、 Atmel、 Freescale、 Microchip還有 ST和 Silocon Lab，不大可能用 Cortex來(lái)打自己的 8位 MCU。對(duì)于沒(méi)有 8位 MCU的廠商來(lái)說(shuō)，當(dāng)然是另外一回事，但他們?cè)趪?guó)內(nèi)進(jìn)行推廣的實(shí)力在短期內(nèi)還不夠。 對(duì)于已經(jīng)有 32位 ARM的廠商來(lái)說(shuō)，比如 Philips、 Atmel、 ST，又不大可能用Cortex來(lái)打自己的 Arm7/9，對(duì)他們來(lái)說(shuō)，比較合理的定位把 Cortex與 Arm7/9錯(cuò)開(kāi)，即 40MIPS的性能 +低于 Arm7的價(jià)格，當(dāng)然功耗也會(huì)更低些；當(dāng)然這樣做的結(jié)果很可能是，斷了 16位 MCU的后路。 對(duì)于仍然在推廣 16位 MCU的廠商來(lái)說(shuō)，比如 Freescal、 Microchip，處境比較尷尬，因?yàn)?Cortex基本 上可以完全替代 16位 MCU。 所以，未來(lái)的 1～ 2年，來(lái)自新廠商的 Cortex比較值得期待－包括國(guó)內(nèi)的供應(yīng)商；對(duì)于已有 32位 ARM的廠商，情況比較有趣；對(duì)于 16位 MCU的廠商，反應(yīng)比較有意思。 CX20206A 芯片 介紹 CX20206A是一款紅外檢波