stm32畢業(yè)設(shè)計(jì)論文設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2024-12-29 16:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 查看你的汽車(chē)的一些信息、甚至你的親人的一些情況。圖像動(dòng)態(tài)采集顯示作為視頻 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分，其重要性是不言而喻的。社會(huì)的發(fā)展是為了使人們更加方面地生活，作為視頻、圖像這么直觀且容易被人們接受的東西。人們對(duì)它的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。所以圖像動(dòng)態(tài)采集具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和廣泛的應(yīng)用。 本課題是在電子技術(shù)日益發(fā)展的今天，視頻監(jiān)控系統(tǒng)更進(jìn)一步完善的背景下提出來(lái)的。綜述現(xiàn)在電子技術(shù)的特點(diǎn)，無(wú)非是在計(jì)算機(jī)理論、原理的基礎(chǔ)上，抽出一些計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用于實(shí)踐生活中。本課題是在ARM 應(yīng)用越來(lái)越廣泛的今天，在 ARM 芯片的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的一些應(yīng)用。 本課題主要解決視頻的動(dòng)態(tài)采集、圖片以文件格式在 SD 卡 的 存儲(chǔ)和存儲(chǔ)圖片的顯示。具體一點(diǎn)說(shuō)就是掌握 OV7670 圖像傳感器、 SD 卡、LCD 等的運(yùn)用，另外還應(yīng)該學(xué)習(xí) STM32 的一些相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)等。本課題研究過(guò)程中采用逐步完成的思路，開(kāi)發(fā)過(guò)程中參考了前人的很多資料，也得到了老師和同學(xué)的不少幫助，這一點(diǎn)另我不勝感激。設(shè)計(jì)過(guò)程中，主體思路是先去學(xué)習(xí)芯片的相關(guān)資料，明白芯片的一些引腳、寄存器，看怎么使用芯片，然后再著手寫(xiě)它的驅(qū)動(dòng)程序。最后有一個(gè)整體的思路，把這些模塊連接起來(lái)，最后再通過(guò) JLINK 調(diào)試器調(diào)試。由于個(gè)人能力有限，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)未免有很多不盡人意的地方，望讀者不吝賜教 。我會(huì)洗耳恭聽(tīng)，使其更加完美。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 1 章 STM32 處理器概述 STM32 介紹 STM32 簡(jiǎn)介 STM32F103xx 增強(qiáng)型系列使用高性能的 ARM/CortexM3/32 位的 RISC 內(nèi)核，工作頻率為 72MHz，內(nèi)置高速存儲(chǔ)器 (高達(dá) 128K 字節(jié)的閃存和 20K 字節(jié)的 SRAM)，豐富的增強(qiáng) I/O 端口和聯(lián)接到兩條 APB 總線的外設(shè)。所有型號(hào)的器件都包含 2 個(gè) 12 位的 ADC 、 3 個(gè)通用 16 位定時(shí)器和一個(gè) PWM 定時(shí)器，還包含標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口：多達(dá) 2 個(gè)I2C 和 SPI、 3 個(gè) USART、一個(gè) USB 和一個(gè) CAN。 STM32F103xx 增強(qiáng)型系列工作于 40℃至 +105 ℃的溫度范圍，供電電壓 至 ，一系列的省電模式保證低功耗應(yīng)用的要求。 完整的 STM32F103xx 增強(qiáng)型系列產(chǎn)品包括從 36 腳至 100 腳的五種不同封裝形式；根據(jù)不同的封裝形式，器件中的外設(shè)配置不盡相同。下面給出了該系列產(chǎn)品中所有外設(shè)的基本介紹。 這些豐富的外設(shè)配置，使得 STM32F103xx 增強(qiáng)型微控制器適合于多種應(yīng)用場(chǎng)合： 電機(jī)驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用控制 ； 醫(yī)療和手持設(shè)備 ； PC 外設(shè)和 GPS 平臺(tái)； 工業(yè)應(yīng)用：可編程控制器、變頻器、打印機(jī)和掃描儀 ； 警報(bào)系統(tǒng)，視頻對(duì)講，和暖氣通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng) ； STM32F103 的參數(shù) STM32 開(kāi)發(fā)板核心芯片的參數(shù)如表 11 表 11 器件功能和配置 (STM32F103xx 增強(qiáng)型 ) 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 芯片引腳圖如圖 12： 圖 12 STM32F103xx 增強(qiáng)型 LQFP100 管腳圖 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 內(nèi)部資源 STM32 有 豐富的內(nèi)部資源，如下所示： RealView MDK（ Miertocontroller Development Kit）基于 ARM微控制器的專業(yè)嵌入式開(kāi)發(fā)工具； 內(nèi)置閃存存儲(chǔ)器； 內(nèi)置 SRAM； 嵌套的向量式中斷控制器 (NVIC)； 外部中斷 /事件控制器 (EXTI)； 時(shí)鐘和啟動(dòng)； 自舉模式； DMA ； RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘 )和后備寄存器 ； 窗口看門(mén)狗； I2C 總線 ； 通用同步 /異步接受發(fā)送器 (USART)； 串行外設(shè)接口 (SPI)； 控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò) (CAN) ； 通用串行總線 (USB)； 通用輸入輸出接口 (GPIO)； ADC(模擬 /數(shù)字轉(zhuǎn)換器 ) ； 溫度傳感器； 串行線 JTAG 調(diào)試口 (SWJDP)。 CortexM3 內(nèi)核和 STM32 中斷 CortexM3 內(nèi)核簡(jiǎn)介 CortexM3 內(nèi)核包含一個(gè)適用于傳統(tǒng) Thumb 和新型 Thumb2 指令的譯碼器、一個(gè)支持硬件乘法和硬件除法的先進(jìn) ALU、控制邏輯和用于連接處理器其他部件的接口。 CortexM3 處理器是首款基于 ARMv7M 架構(gòu)的 ARM 處理器。中央 CortexM3 內(nèi)核使用 3 級(jí)流水線哈佛架構(gòu)，運(yùn)洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 用 分 支 預(yù) 測(cè) 、 單 周 期 乘 法 和 硬 件 除 法 功 能 實(shí) 現(xiàn) 了 出 色 的 效 率（ ）。 CortexM3 處理器是一個(gè) 32 位處理器，帶有 32 位寬的數(shù)據(jù)路徑、寄存器庫(kù)和基于傳統(tǒng) ARM7 處理器的系統(tǒng)只支持訪問(wèn)對(duì)齊的數(shù)據(jù)，沿著對(duì)齊的字邊界即可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)和存儲(chǔ)。 CortexM3處理器采用非對(duì)齊數(shù)據(jù)訪問(wèn)方式，使非對(duì)齊數(shù)據(jù)可以在單核訪問(wèn)中進(jìn)行傳輸。 CortexM3 處理器是專為那些對(duì)成本和功耗非常敏感但同時(shí)對(duì)性能要求又相當(dāng)高的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。憑借縮小的內(nèi)核尺寸和出色的中斷延遲性能、集 成的系統(tǒng)部件、靈活的配置、簡(jiǎn)單的高級(jí)編程和強(qiáng)大的軟件系統(tǒng)， CortexM3 處理器將成為從復(fù)雜的芯片系統(tǒng)到低端微控制器等各種系統(tǒng)的理想解決方案。表 23 為 CortexM3 處理器與 ARM7 作比較。 表 13 CortexM3 與 ARM7 相比較 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 STM32 中斷 .、基本概念 1． ARM cortex_m3 內(nèi)核支持 256 個(gè)中斷（ 16 個(gè)內(nèi)核 +240 外部）和可編程 256 級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置，與其相關(guān)的中斷控制和中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器（ NVIC、 SYSTICK 等）也都屬于 cortex_m3 內(nèi)核的部分。 STM32 采用了 cortex_m3 內(nèi)核，所以這部分仍舊保留使用，但 STM32 并沒(méi)有使用cortex_m3 內(nèi)核全部的東西（如內(nèi)存保護(hù)單元 MPU 等），因此它的 NVIC是 cortex_m3 內(nèi)核的 NVIC 的子集。 2． STM32 目前支持的中斷共為 84 個(gè)（ 16 個(gè)內(nèi)核 +68 個(gè)外部），和 16級(jí)可編程中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置（僅使用中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置 8bit 中的高 4 位，見(jiàn)后面解釋）?！秴⒖甲钚?101xx107xx STM32 Reference manual, RM0008》。 3．以下主要對(duì)“外部中斷通 道”進(jìn)行說(shuō)明。 對(duì)于 cortex_m3 內(nèi)核所支持的 240 個(gè)外部中斷，我在這里使用了“中斷通道”這個(gè)概念，因?yàn)楸M管每個(gè)中斷對(duì)應(yīng)一個(gè)外圍設(shè)備，但該外圍設(shè)備通常具備若干個(gè)可以引起中斷的中斷源或中斷事件。而該設(shè)備的所有的中斷都只能通過(guò)該指定的“中斷通道”向內(nèi)核申請(qǐng)中斷。因此，下面關(guān)于中斷優(yōu)先級(jí)的概念都是針對(duì)“中斷通
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