【正文】 布如圖23所示。圖中，J3為插針，用于選擇系統(tǒng)的啟動模式：當BOOT0=1時用戶閃存存儲器被選為啟動區(qū)域，此時可以通過串口下載程序；當BOOT0=0時，系統(tǒng)存儲器被選為啟動區(qū)域。Y2為8MHz晶振，為STM32F103RBT6提供工作時鐘，在設計時也要靠近MCU，避免干擾。STM32F103RBT6微控制器各引腳的接口描述如表21所列。DS18B20的外形及管腳排列如圖25所示。 I/O為數(shù)字信號輸入/輸出端； 216。 VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。 圖25 DS10B20引腳圖 圖26 18B20接口電路3. EEPROM 存儲器24C02系統(tǒng)掉電時需要保存一些系統(tǒng)配置信息，用于恢復關機前的狀態(tài)。系統(tǒng)中需要保存的數(shù)據(jù)不是很大，采用24C02[7]即可滿足要求。其引腳圖如圖27所示，各引腳的功能如表22所列。由于只用一個24C02，因而A0、A1和A2可直接接地。圖28 24C02電路設計 帶觸摸功能的TFT液晶顯示模塊STM32F103RBT6有豐富的I/O接口，在選擇顯示器件時有充足的余地。隨著TFT屏的廣泛使用，它的價格也越來越低，并且更符合本設計的要求，（型號WXCAT24TSI001），它的顯示驅動采用ILI9320[8]，其特征如下：216。216。216。216。216。當觸摸屏被按下時會得到模擬的電壓值，因此要將該值轉換成坐標就需要一個A/D控制器。其芯片引腳圖見圖29所示，各個引腳的功能如表23所列。為高電平時等同于掉電模式，僅僅對ADC有效16DCLK外部時鐘輸入端。圖中，三極管Q1用來控制TFT背光，DB0～DB15是顯示驅動ILI9320的數(shù)據(jù)線，JP1為引腳插針，便于和微控制器模塊連接。本模塊涉及到模擬信號與數(shù)字信號，在設計時要考慮信號的隔離措施，模擬信號與數(shù)字信號的連接處需串聯(lián)磁珠或0歐電阻以避免信號干擾。它包含一個高性能、自主產(chǎn)權的低功耗DSP處理器核VS_DSP4；一個工作數(shù)據(jù)存儲器。VS1003通過一個串行接口來接收輸入的比特流，它可以作為一個系統(tǒng)的從機。通過串行總線控制解碼器。VS1003的內部結構及引腳如圖211所示。圖211 VS1003內部結構及引腳圖表24 VS1003引腳功能表引腳號管腳名稱管腳功能4,20,21,22DGND處理器核與I/O地6,14,19IOVDDI/O電源（典型值： 最大值：）38,43,45，47APWR模擬電源（典型值：：）5,7,24,31CVDD處理器內核電源（典型值： 最大值：）37,40,41,47AGND模擬地1和2MICP和MICN同相和反相差分話筒輸入，自偏壓3XRESET低電平有效，異步復位端8DREQ數(shù)據(jù)請求，輸入總線9GPIO2/DCLK通用I/O2，串行數(shù)據(jù)總線時鐘10GPIO3/SDATA通用I/O3，串行數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)13XDCS/BSYNC數(shù)據(jù)片選端/字節(jié)同步15VCO時鐘壓控振蕩器VCO輸出17和18XTALO和XTALI晶振輸出和晶振輸入23XCS片選輸入，低電平有效26RXUART接收口，不用時接IOVDD27TXUART發(fā)送口28SCLK串行總線的時鐘29和30SI和SO串行輸入和串行輸出32TEST保留做測試，連接至IOVDD33GPIO0/SPIBOOT通用IO/0，/SPIBOOT，使用100K下拉電阻34GPIO1通用I/O139和46RIGHT和LEFT右聲道輸出和左聲道輸出42GBUF公共地緩沖器44RCAP基準濾波電容48LINE IN線路輸入2. VS1003解碼電路設計在設計VS1003解碼電路時，數(shù)字地與模擬地必須相互連接并盡量靠近VS1003以避免鎖存上拉，為了能播放48KHz采樣率的音頻文件。VS1003通過MISO﹑MOSI﹑SCK(SPI接口)來接收輸入的MP3數(shù)據(jù)，經(jīng)過VS1003內置的采樣DAC轉換為音頻模擬量，最后通過Left﹑Right和Gbuf輸出。以FAT32為例，其數(shù)據(jù)信息常分為5個部分：MBR區(qū)、DBR區(qū)、FAT區(qū)、FDT區(qū)和DATA區(qū)。各分區(qū)的含義如下。DBR區(qū): 內容為系統(tǒng)引導記錄，它包括一個引導程序和一個被稱為BPB（Bios Parameter Block）的本分區(qū)參數(shù)記錄表。FAT區(qū)：稱為文件分配表（FAT 表），一般一個卡上會存在2個FAT表，一個用作備份，一個用作使用。FAT表記錄了每個文件的位置和區(qū)域，是一種鏈式結構，F(xiàn)AT以“F8 FF FF 0F FF FF FF FF”這樣的8個字節(jié)為表頭，用以表示FAT表的開始，后面的數(shù)據(jù)每四個字節(jié)為一個簇項（從第2簇開始），用來標記下一個簇所在的位置，這樣每個位置都存儲了下一個簇，只要按著這個表走，就可以找到文件的所有內容。FTD區(qū)：該區(qū)的內容為文件目錄表，F(xiàn)AT文件系統(tǒng)的一個重要思想是把目錄（文件夾）當作一個特殊的文件來處理，F(xiàn)AT32甚至將根目錄當作文件處理。因此，目錄占用空間的大小并不等同于其下所有數(shù)據(jù)的大小，但也不等于0，通常占很小的空間。DATA區(qū)：該數(shù)據(jù)區(qū)存放文件的內容，SD卡所占用的空間絕大部分為此部分。表31 文件目錄表各字段定義FAT32文件目錄項32個字節(jié)的定義字節(jié)偏移量字數(shù)量定義0～78文件名8～103擴展名111屬性字節(jié)0x00 (讀寫)0x01 (只讀)0x02 (隱藏)0x04 (系統(tǒng))0x08 (卷標)0x10 (子目錄)0x20 (歸檔)121系統(tǒng)保留131創(chuàng)建時間的10毫秒位14～152文件創(chuàng)建時間16～172文件創(chuàng)建日期18～192文件最后訪問時間20～212文件起始簇號的高16位22～232文件的最近修改時間24～252文件的最近修改日期26～272文件起始簇號的低16位28～314表示文件的長度 FAT文件系統(tǒng)的讀取操作一般硬盤的數(shù)據(jù)結構是按圖31而建立的。其中，帶下劃線或點線部分為有用內容，具體含義依次如下。4D 53 44 4F 53 35 2E 30：廠商標志和dos版本號。表示的意思是，該磁盤每個扇區(qū)有512個字節(jié)。08(偏移地址0DH，長度1)：表示每個簇有8個扇區(qū)。但是這個值不能使每個簇超過32KB。那么就可以知道下面的FAT1區(qū)的開始的地址就是：0x24*200（每個扇區(qū)的字節(jié)數(shù)）=0x4800。C6 03(偏移地址24H，長度2)：每個FAT占用的扇區(qū)數(shù)，轉換一下，為03C6。根據(jù)啟動區(qū)、FATFAT根目錄、數(shù)據(jù)區(qū)的次序，可以依次計算出它們的地址。FAT1表的起始地址的為0x4800，如圖33所示。根目錄區(qū)的起始地址為0x7D400+0x78C00=0xF6000，如圖35所示。找出這些地址后，可以很方便的找到數(shù)據(jù)。根據(jù)前面得到的根目錄地址0xF6000，通過軟件查看它的內容如圖36所示。具體含義分別如下。54 45 53 54 20 20 20 20(偏移地址20H，長度8)：文件名TEST(空缺部分是空格)。20(偏移地址2BH，長度1)：文件屬性，00000000(讀寫)；00000001(只讀)；00000010(隱藏)；00000100(系統(tǒng))；00001000(卷標)；00010000(子目錄)；00100000(歸檔)。58 39 (偏移地址32H，長度2)：文件最后訪問日期。77 2D 00 00(偏移地址3CH，長度4)：文件長度2D77就是11639字節(jié)。根據(jù)前面的數(shù)據(jù)，每個簇放8個扇區(qū)，每個扇區(qū)512個字節(jié)，那么一個簇的空間就是4096字節(jié)了，即4KB。通過起始簇號計算得到起始簇的地址：0xF6000（根目錄區(qū)地址）+（032）*08*0x200=0xF7000（第一個簇開始地址）這里03減去的02的意思是因為簇號都是從2開始的。此時第二個簇的地址:0xF6000+（042）*08*0x200=0xF8000。繼續(xù)看看下一個簇號：內容為0x0FFFFFFF，說明文件放置結束。由此就可以獲得該文件的數(shù)據(jù)了。軟件設計平臺使用RealView MDK[13]。 圖41 系統(tǒng)軟件總流程 底層驅動程序設計 TFT顯示驅動程序設計本設計所使用的TFT使用ILI9320作為顯示驅動芯片，數(shù)據(jù)的讀寫方式由模塊硬件設置為16位數(shù)據(jù)模式。1. 寫顯示緩存寫顯示緩存GRAM的操作比較簡單，只需要寫入顏色的數(shù)值即可，它的操作時序如圖42所示。最低5位代表藍色，中間6位為綠色，高5位是紅色，數(shù)值越大表示顏色越深。先寫入寄存器號碼，再寫入對應的操作數(shù)據(jù)，即完成了一次相關命令操作，本設計驅動所示用的命令如表41所列。圖44 寫寄存器操作時序表41 ILI9320常用命令表R0：這個命令有兩個功能，當對其寫時，最低位為OSC，用于開啟或關閉振蕩器，當對其讀時，則返回控制器型號。當更新了一個數(shù)據(jù)之后，根據(jù)I/D[1:0]這兩位的設置來控制地址計數(shù)器自動加/減1。圖45 GR