【文章內(nèi)容簡介】 器上。它的基本思路就是“近似地每時每刻總是讓優(yōu)先級最高的就緒任務(wù)處于運(yùn)行狀態(tài)”。μC/OSII是一個通用性的操作系統(tǒng)，所以對于不同硬件的實(shí)現(xiàn)，只需要根據(jù)具體CPU和實(shí)際應(yīng)用做相應(yīng)的移植即可。 通訊協(xié)議Modbus 協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行進(jìn)入中斷關(guān)閉定時器NT35FLG=1?Y接收幀的第一個數(shù)據(jù)接收字節(jié)加1 幀有效標(biāo)志位置位NT15FLG=1?YNN有效標(biāo)志位置位 Y存入緩沖區(qū) 接收字節(jié)加1接收字節(jié)加1 有效標(biāo)志位復(fù)位有效標(biāo)志位置位 Y清除T35FLG和T15FLG清空緩沖區(qū)啟動定時器退出中斷 圖32 串口中斷服務(wù)子程序流程圖本系統(tǒng)模塊間的通信過程為CPU模塊（主機(jī)）每隔一段時間就會輪詢一個從機(jī)以獲取其數(shù)據(jù)。而其它設(shè)備如ADC模塊、LCD顯示模塊或I/O模塊(從機(jī))應(yīng)返回對查詢作出的響應(yīng)，或處理查詢所要求的動作。CPU模塊（主機(jī)）可對各從機(jī)尋址，發(fā)出廣播信息，從機(jī)返回信息作為對查詢的響應(yīng)。從機(jī)對于主機(jī)的廣播查詢，無響應(yīng)返回Modbus協(xié)議報據(jù)設(shè)備地址，請求功能代碼，發(fā)送數(shù)據(jù)，錯誤校驗(yàn)碼，建立了主機(jī)查詢格式，從機(jī)的響應(yīng)信息也用Modbus協(xié)議組織，它包括確認(rèn)動作的代碼，返回?cái)?shù)據(jù)和錯誤校驗(yàn)碼。若在接收信息時出現(xiàn)一個錯誤或從機(jī)不能執(zhí)行要求的動作時，從機(jī)會組織一個錯誤信息，并向主機(jī)發(fā)送作為響應(yīng)。CPU模塊在上電之后就會發(fā)送輪詢命令，先詢問AD模塊，AD模塊響應(yīng)命令，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給CPU模塊，輪詢AD模塊的命令幀格式如圖33所示：地址碼=0x01功能碼=0x03查詢地址Ho查詢地址Li數(shù)據(jù)個數(shù)Ho數(shù)據(jù)個數(shù)Li數(shù)據(jù)CRCHiCRCLo圖33 CPU輪詢AD模塊的命令幀格式AD模塊收到CPU模塊的輪詢請求，就會做出響應(yīng)。AD模塊響應(yīng)輪詢命令的幀格式如圖34所示：減到1us，此外，多種轉(zhuǎn)換模式供選擇，支持DMA數(shù)據(jù)傳輸。直接存儲器存取用來提供在外設(shè)和存儲器之間或者存儲器和存儲器之間的高速數(shù)據(jù)傳輸。無須CPU 任何干預(yù)，通過DMA 數(shù)據(jù)可以快速地移動，這就節(jié)省了CPU 的資源來做其他操作。直接存儲器存取用來提供在外設(shè)和存儲器之間或者存儲器和存儲器之間的高速數(shù)據(jù)傳輸。無須CPU 任何干預(yù)，通過DMA 數(shù)據(jù)可以快速地移動，這就節(jié)省了CPU 的資源來做其他操作。開始系統(tǒng)時鐘初始化定時器初始化IO口初始化串口初始化AD初始化中斷控制器初始化DMA初始化進(jìn)入操作系統(tǒng) 圖39 AD模塊配置程序流程圖 IO模塊根據(jù)功能需要，IO模塊的操作系統(tǒng)分為三個任務(wù)：AppTaskCollect 任務(wù)、AppFrameAnalyze任務(wù)和AppTaskMBTx任務(wù)。AppTaskCollect 任務(wù)主要負(fù)責(zé)采集特定IO口的狀態(tài)，程序流程圖如圖310所示：進(jìn)入AppTaskCollect任務(wù)采集特定IO口狀態(tài)對狀態(tài)進(jìn)行存儲圖310 AppTaskCollect 任務(wù)流程圖IO模塊主要是負(fù)責(zé)數(shù)字量的采集，讀取特定管腳的高低電平狀態(tài)，將其存儲011 以直接驅(qū)動LCD顯示，運(yùn)算結(jié)果數(shù)據(jù)通過CPU處理轉(zhuǎn)換后寫入顯示寄存器中，最后送到顯示驅(qū)動單元輸出。不同的MCU母體來實(shí)現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方式各不相同。利用LCD可以構(gòu)建一個非常友好的人機(jī)交互界面。FSMC(Flexible Static Memory Controller，可變靜態(tài)存儲控制器))是STM32系列中內(nèi)部集成256 KB以上FlaSh，后綴為xC、xD和xE的高存儲密度微控制器特有的存儲控制機(jī)制。之所以稱為“可變”，是由于通過對特殊功能寄存器的設(shè)置，F(xiàn)SMC能夠根據(jù)不同的外部存儲器類型，發(fā)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)／地址／控制信號類型以匹配信號的速度，從而使得STM32系列微控制器不僅能夠應(yīng)用各種不同類型、不同速度的外部靜態(tài)存儲器，而且能夠在不增加外部器件的情況下同時擴(kuò)展多種不同類型的靜態(tài)存儲器，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)對存儲容量、產(chǎn)品體積以及成本的綜合要求。利用FSMC來驅(qū)動LCD可以保證數(shù)據(jù)的傳輸速度。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的LCD顯示模塊采用的ILI9320液晶顯示，ILI9320是手機(jī)常用的彩屏控制器，采用16bit并行總線方式，端口映射到DSP的IO空間，彩屏具有4個背光LED燈（控制端為LED1~LED4），采用三極管9012鏈接共陽極LEDA，是背光受控于DSP的PE3腳，若一段時間內(nèi)未觸摸屏幕，控制PE3腳為高，是背光熄滅，降低系統(tǒng)功耗，彩屏與4線電阻式觸摸屏緊貼在一起。本系統(tǒng)使用的LCD具有觸摸功能，觸摸屏控制芯片為ADS7483,。ADS7843是一個內(nèi)置12位模數(shù)轉(zhuǎn)換、低導(dǎo)通電阻模擬開關(guān)的串行接口芯片。~5 V，參考電壓VREF為1 V~+VCC，轉(zhuǎn)換電壓的輸入范圍為0~ VREF，最高轉(zhuǎn)換速率為125 kHz。ADS7843的引腳如圖35所示：圖35 ADS7843引腳圖213 4硬件設(shè)計(jì)任何系統(tǒng)都要求軟硬件的密切配合，硬件可以增加系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定性和靈活性，軟件可以降低硬件的成本，兩者是相輔相成的本系統(tǒng)的CPU模塊、AD模塊、IO模塊、LCD模塊組成。STM32是選用來自于ARM公司具有突破性的CortexM3內(nèi)核的32位閃存微控制器。該內(nèi)核是專門設(shè)計(jì)于滿足集高性能、低功耗、實(shí)時應(yīng)用、具有競爭性價格于一體的嵌入式領(lǐng)域的要求。STM32的出現(xiàn)給MCU用戶前所未有的自由空間，提供了全新的32位產(chǎn)品選項(xiàng)，結(jié)合了高性能、實(shí)時、低功耗、低電壓等特性，同時保持了高集成度和易于開發(fā)的優(yōu)勢，再加上豐富的外設(shè)和有競爭力的價格，得到了市場上高度的認(rèn)可，使得它成為眾多商家的第一選擇。 CPU設(shè)計(jì)STM32有兩個系列增強(qiáng)型和基本型。STM32F103是增強(qiáng)型系列，工作在72 MHz，帶有片內(nèi)RAM和豐富的外設(shè)。STM32F101是基本型系列，工作在36 MHz。兩個系列的產(chǎn)品擁有相同的片內(nèi)閃存選項(xiàng)，在軟件和引腳封裝方面兼容。均可以用于顯示、聲音、存儲和高級控制；兼有低功耗和多種省電工作模式，能夠優(yōu)化工業(yè)設(shè)備、物業(yè)控制設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備和計(jì)算機(jī)外設(shè)等產(chǎn)品的性能。本實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)選用的STM32F103ZE類型的微處理器芯片，主要進(jìn)行接受ADC模塊采集的8路溫度數(shù)據(jù)并進(jìn)標(biāo)度變化、接受I/O模塊采集的8路數(shù)字量數(shù)據(jù)并且發(fā)送處理完的數(shù)據(jù)給LCD顯示模塊，并且讓其進(jìn)行顯示。STM32F103ZE微處理器的內(nèi)部資源：n MCU:STM32103ZET6。(LQFP144腳,片上集成512K flash、64K RAM。12Bit A/D、D/A。PWM、CAN、USB、SDIO、FSMC等資源)n 256K*16 BIT SRAM,FSMC擴(kuò)展,滿足大容量數(shù)據(jù)采集、處理及分析等應(yīng)用MBSPIFLASH 芯片(AT45DB161),滿足彩屏上豐富的圖片存儲、數(shù)據(jù)表格存儲等應(yīng)用n ,FSMC控制, CAN接口,驅(qū)動器芯片TJA1050 具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖41所示：415圖42電源轉(zhuǎn)換電路圖 JTAG下載電路的設(shè)計(jì)JTAG也是一種國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議（IEEE ），主要用于芯片內(nèi)部測試。現(xiàn)在多數(shù)的高級器件都支持JTAG協(xié)議,如DSP、FPGA、單片機(jī)器件等。標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口是4線：TMS、TCK、TDI、TDO，分別為模式選擇、時鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。本系統(tǒng)的JTAG調(diào)試單元電路如圖43所示：圖43 JTAG接口電路這里采用的是標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接法，但是STM32還有SWD接口，SWD只需要最少2跟線（SWCLK和SWDIO）就可以下載并調(diào)試代碼了，這同我們使用串口下載代碼差不多，而且速度更快，能調(diào)試。所以建議大家在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時候，可以留出SWD來下載調(diào)試代碼，而摒棄JTAG。STM32的SWD接口與JTAG是共用的，只要接上JTAG，你就可以使用SWD模式了（其實(shí)并不需要JTAG這么多線），JLINKV8和ULINK2都支持SWD。617 題的能力。三，初步掌握了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整個流程和方法。在這次實(shí)訓(xùn)中，焊接挑戰(zhàn)了我的動手能力，印制電路板圖的設(shè)計(jì)則是挑戰(zhàn)我的快速接受新知識的能力，電路設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)了我將理論與實(shí)際結(jié)合的能力，借鑒和創(chuàng)新的能力。在這過程中主要是鍛煉了我與其他同學(xué)的團(tuán)隊(duì)合作、共同探討、共同前進(jìn)的精神。在實(shí)訓(xùn)過程中，我熟悉了印制電路板的工藝流程、設(shè)計(jì)步驟和方法。同時這個實(shí)訓(xùn)使我認(rèn)識到自己的理論知識和動手設(shè)計(jì)能力有待提高。在本次實(shí)訓(xùn)中學(xué)習(xí)到了很多以前沒有接觸過的知識，比如Modbus通信協(xié)議，uC/OS II操作系統(tǒng)，uCGUI圖形用戶界面等等，而且在學(xué)習(xí)這些知識的同時也培養(yǎng)了我們搜索文獻(xiàn)的能力，可以通過各種渠道去獲得對自己有用的信息。很感謝各位老師的細(xì)心指導(dǎo)，從他們那里我學(xué)會了很多書本上學(xué)不到的東西，教我們怎樣把理論與實(shí)際操作更好的聯(lián)系起來和許多做人的道理，這些東西無論是在以后的工作還是生活中都會對我起到很大的幫助。13周的實(shí)習(xí)給我以后的道路指出一條明路，那就是思考著做事，事半功倍，更重要的是，做事的心態(tài)，也可以得到磨練，可以改變很多不良的習(xí)慣。819 datasheet:[20]趙海，陳長華，2009 [21]Ⅱ：北京航空航天大學(xué)出版社[22]王鐵流，李宗方，2009（8）[23]Uc_GUI中文手冊（）[24]uC/CUI中文文檔（）[25]ILI9320數(shù)據(jù)手冊 [26]STM32數(shù)據(jù)手冊 [27]STM32中文參考手冊021 附錄二：系統(tǒng)運(yùn)行圖222第二篇：溫度控制器實(shí)訓(xùn)報告《溫度控制器》實(shí)訓(xùn)報告第周，星期，第節(jié)課學(xué)生姓名學(xué)號一、實(shí)訓(xùn)目的：檢測溫度控制器的好壞。二、實(shí)訓(xùn)器材：電冰箱1臺、萬用表1塊、溫度計(jì)1支、溫度控制器1只、加工后的鱷 魚夾子2只。三、實(shí)訓(xùn)要求：必須掌握溫度控制器的安裝位置和它的環(huán)溫度。四、實(shí)訓(xùn)過程：把溫度控制器設(shè)定在某一位置，連接好試驗(yàn)電路，放入冷凍室內(nèi)。開啟冰箱，隨著冷凍室內(nèi)溫度的降低，當(dāng)萬用表指示為∞時，說明溫度控制器的觸點(diǎn)已經(jīng)斷開，打開冰箱門，讀出溫度計(jì)指示為2℃，并做好記錄。停開冰箱，冷凍室內(nèi)溫度逐漸上升，當(dāng)萬用表指示復(fù)為0Ω時，再讀出溫度計(jì)指示為10℃，并做好記錄。五、實(shí)訓(xùn)總結(jié)：從上述實(shí)訓(xùn)中得知，該溫度控制器能在2℃時關(guān)斷電路，10℃時接通電路，完全符合冰箱溫度控制的要求。六、實(shí)訓(xùn)結(jié)果：該溫度控制器正常。指導(dǎo)教師評語：實(shí)訓(xùn)報告等級：指導(dǎo)教師簽字：年月日第三篇：工業(yè)沙盤實(shí)訓(xùn)報告工業(yè)沙盤實(shí)訓(xùn)報告學(xué)院安排了為期兩天的工業(yè)沙盤實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)訓(xùn)，在老師的帶領(lǐng)下，我們從對工業(yè)沙盤一無所知到好奇新穎到理解到熟悉。在實(shí)訓(xùn)期間，有幸擔(dān)任第二小組“以太會