【正文】 .......................................................................... 18 第 5章 實(shí)習(xí)心得 ................................................................................. 20 參考文獻(xiàn) ............................................................................................... 21 河南工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1章 實(shí)習(xí)目的與要求 通過(guò)實(shí)習(xí)提高自己的對(duì)社會(huì)的認(rèn)知能力，同時(shí)理論聯(lián)系實(shí)際，讓自己迅速適應(yīng)社會(huì)，跟上新興產(chǎn)業(yè)前進(jìn)的快速步伐。通過(guò)理論與實(shí)際的結(jié)合、學(xué)校與社會(huì)的溝通，進(jìn)一步提高學(xué)生的思想覺(jué)悟、業(yè)務(wù)水平，尤其是觀察、分析和解決問(wèn)題的實(shí)際工作能力，以便培養(yǎng)自己成為能夠主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的高素質(zhì)的復(fù)合型 人才。 通信接口電平的講解 STM32 串口控制器的工作原理 目的： 學(xué)生掌握嵌入式 STM32 中串口通信以及上位機(jī)操作，方便后續(xù)項(xiàng)目的使用 嵌入式 STM32 LCD 屏模塊 主要工作： 項(xiàng)目中常用顯示器件的介紹和產(chǎn)品案例。 TFT LCD 屏顯示原理、 8080 接口信號(hào)時(shí)序圖分析。 圖片取模軟件的使用和圖片顯示程序分析。 不許睡覺(jué) ,吃零食 ,喝水或者玩手機(jī) 。 河南工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 2章 設(shè)計(jì)背景 課題研究的背景 近幾年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，計(jì)算機(jī)科技的快速發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)的快速普及，互聯(lián)網(wǎng)在人類(lèi)活動(dòng)中也越來(lái)越緊密聯(lián)系，尤其是對(duì)于工業(yè)控制和信息電器領(lǐng)域中同樣有著越來(lái)越重要的應(yīng)用。而嵌入式接入設(shè)備是數(shù)字化時(shí)代的一大主流標(biāo)志，形態(tài)各異的計(jì)算機(jī)，通訊，消費(fèi)電子三合一產(chǎn)品也將是網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的一大主流。由于嵌入式設(shè)備具有低成本高性能的特點(diǎn)，而現(xiàn)今對(duì)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究和嵌入式技術(shù)也都進(jìn)入到了一個(gè)成熟的階段，將嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)非網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制，那么世界可能就是另一番景象。像傳統(tǒng)的電器，電冰箱，微波爐，電視，空調(diào)等，這類(lèi)電子設(shè)備的功能也不在單一，電器結(jié)構(gòu)也更為復(fù)雜，也逐步開(kāi)始應(yīng)用嵌入式網(wǎng)絡(luò)接入， 使用戶(hù)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，信息通訊。而一些小型輕便的設(shè)備，比如一些醫(yī)學(xué)儀器上的身體上使用的傳感器，體積小而且便宜，內(nèi)存小，運(yùn)算能力有限，因此必須在資源受限的情況下實(shí)現(xiàn) TCP/IP協(xié)議甚至處理接受到的信息。物理層和數(shù)據(jù)鏈路層 是 TCP/IP 協(xié)議的最低層，要求提供給上層一個(gè)訪問(wèn)接口，以便傳遞 IP 分組信息。其中定義了分組格式和協(xié)議，即 IP 協(xié)議，來(lái)對(duì)分組進(jìn)行排序。傳輸層是第三層，負(fù)責(zé)在應(yīng)用進(jìn)程中的端到端之間的通信。 TCP 是一種可靠的面向連接的協(xié)議，允許將源主機(jī)的字節(jié) 數(shù)據(jù)流無(wú)差別的傳送到目的主機(jī)。應(yīng)用層是最高層，其中也包括了很多協(xié)議：文件傳送協(xié)議，簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議，簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，超文本傳送協(xié)議等。 LwIP 是Light Weight IP 協(xié)議，有無(wú)操作系統(tǒng)都可以運(yùn)行，其實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)是在保持 TCP/IP協(xié)議的主要功能的基礎(chǔ)上減少對(duì)內(nèi)存的占用，一般只需要幾百字節(jié)的 RAM 和40K 左右的 ROM 就可以運(yùn)行，這使得 LwIP 成為在資源受限 的情況下實(shí)現(xiàn)及處理 TCP/IP 協(xié)議的解決方法。 像 LwIP 的目標(biāo)系統(tǒng)是最小限度系統(tǒng)，所使用的操作系統(tǒng)通常不能在內(nèi)核與應(yīng)河南工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 用層進(jìn)程之間維持一個(gè)嚴(yán)格的保護(hù)屏障。應(yīng)用層可以知道底層協(xié)議使用的緩沖處理機(jī)制，這使得應(yīng)用層可以有效的重復(fù)使用緩沖區(qū)。 國(guó)內(nèi)外 stm32 控制以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 中國(guó)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)走過(guò)了二十多年的歷程，有超過(guò)數(shù)十萬(wàn)名從事開(kāi)發(fā)應(yīng)用的工程師，但大多數(shù)以上是幾個(gè)人的小組以孤軍奮戰(zhàn)的封閉方式開(kāi)發(fā)幾乎不可重用的軟件。 嵌入式軟件方面逐漸形成了系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件的架構(gòu)。其中，國(guó)外涌現(xiàn)了 一些著名的嵌入式操作系統(tǒng)，如 :Vxworks、 pSOS、 WinCE、 RTEK、 palmOS、 EpOC、 QNX、 LynxOS、 DSPhnux等。 國(guó)內(nèi)外有大量嵌入式應(yīng)用軟件已廣 泛用于各類(lèi)嵌入式系統(tǒng)中。但是對(duì)于嵌入式 Web 服務(wù)器方面的研究國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，目前國(guó)外的相關(guān)研究相對(duì)多些。而國(guó)內(nèi)也相應(yīng)提出了 Webito 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，但是相對(duì)滯后， 缺少具體的工程實(shí)現(xiàn)方面的研究和具體產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。 Platform公司開(kāi)發(fā)的高可用性集群系統(tǒng) LSF提供了分布式集群系統(tǒng)的解決方案，通過(guò)將物理上分離的多個(gè)集群連接在一起使多個(gè)同構(gòu)或異構(gòu)的計(jì)算機(jī)能夠通過(guò)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)共享計(jì)算資源，并能夠?yàn)橛脩?hù)提供對(duì)資源的透明訪問(wèn)。 聯(lián)想公司在 1999年 9月推出了用于分布式高性能計(jì)算的 NS10000高性能 集群服務(wù)，該系統(tǒng)是一個(gè)四節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)，主要基于聯(lián)想萬(wàn)全 45008服務(wù)器，以總體成本相對(duì)較低的設(shè)備組合，足以替代傳統(tǒng)班 SC小型機(jī)和中型機(jī)的工作，而價(jià)格僅為市場(chǎng)上同等性能小型機(jī)的 1/21/40。 從國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀看，目前集群系統(tǒng)的應(yīng)用大都致力于高可用性問(wèn)題的解決，真正基于負(fù)載均衡的集群系統(tǒng)還比較少，而且在大部分負(fù)載均衡集群中采用的都是輪轉(zhuǎn)調(diào)度、加權(quán)輪轉(zhuǎn)調(diào)度等靜態(tài)調(diào)度算法。 屏： 16 位 RGBTFT 彩色 LCD 屏，經(jīng)過(guò) 8080 接口與 STM32 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 ：通過(guò) TCP/IP 接收 +設(shè)備號(hào) +溫度值 +濕度值協(xié)議的數(shù)據(jù)，并保存到后臺(tái)數(shù)據(jù) 庫(kù)。 GPRS 的 TCP/IP 協(xié)議以及相關(guān)指令 通過(guò)電腦與服務(wù)器進(jìn)行測(cè)試（前提電腦要連上以太網(wǎng)）： ping IP 地址 例如：我運(yùn)用電腦 ping 百度的公共 IP 地址。 這里是對(duì)于沒(méi)有公網(wǎng) IP 的用戶(hù)是通過(guò)發(fā)送 給花生殼域名轉(zhuǎn)發(fā)的，如果是有公網(wǎng)的用戶(hù)，這里把 IP 直接替換為自己的公網(wǎng) IP， 端口寫(xiě) 8086 即可。 此時(shí)， SIM800 模塊和電腦已經(jīng)建立了一個(gè) TCP 連接， 可以相互發(fā)送數(shù)據(jù)了。然 后模塊返回： SEND OK，說(shuō)明發(fā)送成功，如下圖： 注意： TCP 連接需要心跳維持，如果長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有數(shù)據(jù)的收發(fā)，那么 TCP 連接很可 能會(huì)被斷開(kāi)，下次數(shù) 據(jù)通信，又得重新連接，所以實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，都需要添加心跳，來(lái)維持當(dāng)前 TCP 的連接。 發(fā)送： AT+CGCLASS=” B” ,設(shè)置移動(dòng)臺(tái)類(lèi)別為 B。 AT+CGDCONT： 用于設(shè)置 PDP 上下文。 AT+CGATT,用于設(shè)置附著和分離 GPRS 業(yè)務(wù)。 AT+CIPCSGP:用于設(shè)置 CSD 或 GPRS 鏈接模式。 AT+CLPORT，用于設(shè)置本地端口號(hào)。 AT+CIPSTART：用于建立 TCP 連接或注冊(cè) UDP 端口號(hào)。 AT+CIPSEND：用于發(fā)送數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，模塊返回： SEND OK，表示發(fā)送 成功。 發(fā)送 :AT+CIPSTATUS，模塊即 返回當(dāng)前連接狀態(tài)。 發(fā)送 :AT+CIPCLOSE=1,即可快 速關(guān)閉當(dāng)前 TCP/UDP 連接。 發(fā)送： AT+CIPSHUT，則可以關(guān)閉移 動(dòng)場(chǎng)景，關(guān)閉場(chǎng)景后連接狀態(tài)為： IP INITIAL，可以 通過(guò)發(fā)送： AT+CIPSTATUS，查詢(xún)。 GPIO 口 功能描述 每個(gè) GPI/O 端口有兩個(gè) 32 位配置寄存器 (GPIOx_CRL， GPIOx_CRH)，兩個(gè) 32位數(shù)據(jù)寄存器 (GPIOx_IDR 和 GPIOx_ODR)，一個(gè) 32 位置位 /復(fù)位寄存器(GPIOx_BSRR)，一個(gè) 16 位復(fù)位寄存 器 (GPIOx_BRR)和一個(gè) 32 位鎖定寄存器(GPIOx_LCKR)。 河南工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 ─ 輸入浮空 ─ 輸入上拉 ─ 輸入下拉 ─ 模擬輸入 ─ 開(kāi)漏輸出 ─ 推挽式輸出 ─ 推挽式復(fù)用功能 ─ 開(kāi)漏復(fù)用功能 每個(gè) I/O 端口位可以自由編程，然而 I/0 端口寄存器必須按 32 位字被訪問(wèn) (不允許半字或字節(jié)訪 問(wèn) )。 下圖給出了一個(gè) I/O端口位的基本結(jié)構(gòu)。 復(fù)位后， JTAG引腳被置于輸入上拉或下拉模式： ─ PA15： JTDI置于上拉模式 ─ PA14： JTCK置于下拉模式 ─ PA13： JTMS置于上拉模式 ─ PB4： JNTRST置于上拉模式 STM32F10xxx 參考手冊(cè) 當(dāng)作為輸出配置時(shí)，寫(xiě)到輸出數(shù)據(jù)寄存器上的值(GPIOx_ODR)