基于STM32的嵌入式測控系統設計

李 海 蘇州經貿職業技術學院

基于STM32的嵌入式測控系統設計

李 海 蘇州經貿職業技術學院

采取有效的設計方法完善嵌入式測控系統的服務功能，有利于提高系統的運行效率，增強對實際問題的有效處理。STM32芯片作用下控制器的合理使用，可以在較短的時間內完成移植任務，擴大嵌入式測控系統的實際應用范圍。基于此，本文將對基于STM32的嵌入式測控系統設計進行必要地探討。

嵌入式測控系統；STM32芯片；應用范圍

引言

基于STM32的嵌入式測控系統設計目標的實現，有利于增強多路數據實時采集、各類數據快速顯示的實際作用效果，優化嵌入式系統各部分的組成結構。與此同時，合理地運用圖形支持軟件uC/GUI，可以構建出友好的用戶界面，最大限度地滿足用戶的多樣化需求。

1. 基于STM32的嵌入式測控系統的硬件架構設計

嵌入式測控系統硬件架構設計設計的過程中應充分地考慮STM32移植方法的實際作用，最大限度地滿足各種任務多平臺移植的實際需求，豐富系統的組成結構。在系統硬件架構設計的過程中，需要結合實際生產活動的具體要求，合理地設置其中的SDIO、DA等不同的接口，優化相關設備使用中的服務功能。在嵌入式硬件架構的支持下，芯片的主頻率將會逐漸地提高，整體的運算水平也將保持在更高的層面上，適用于復雜的嵌入式算法，為嵌入式測控系統的有效構建提供了可靠的工作思路。因此，需要結合這種測控系統構建的具體要求，合理地運用嵌入式架構，實現系統空間的控制，提高系統資源的利用效率。

在基于STM32的嵌入式測控系統的硬件架構設計的過程中，主要采用的主芯片是STM32F103。這種芯片主要是通過意法半導體制作而成的，在實際的應用中取得了良好的作用效果。STM32F103是基于Coretex-M3內核的32位ARM 芯片系列，而ZET6屬于該系列的高容量芯片，片內Flash為512KB，片內SRAM為64 KB，主頻72MHz，具備26位地址線和16位數據寬度。

系統的顯示屏為翰彩4.3寸TFT液晶屏，分辨率為640×480，顯示屏驅動模塊是SSD1963，采用了16位(5位紅色，6位綠色，5位藍色)64K接口模式，由FSMC數據接口連接控制。覆蓋電阻式觸摸屏，控制芯片ADS7843輸入觸摸屏四路電壓，用SPI通訊輸出觸摸點位置信息。當采用可靠的ADC模塊時，由于這種模塊包含著16通道，可以滿足系統硬件架構的具體要求。在CAN總線單元的支持下，有利于完善系統硬件架構的組成部分，優化系統的服務功能。設計過程中收發器采用的是TJA1050，可以滿足相關協議作用下各類控制器與物理總線之間有效連接的具體要求，增強了終端電阻的匹配效果。因此，在系統硬件的組成架構設計中，需要對不同模塊、接口、接口電路等進行重點地考慮，提高嵌入式測控系統的實際工作效率，擴大系統使用中各項業務的應用范圍。在本系統硬件架構設計的過程中，為了達到不同接口的各種要求，設計了可靠的RS232接口，促使系統硬件架構設計能夠達到預期的效果。這些方面的不同內容，客觀地說明優化硬件架構設計對于STM32的嵌入式測控系統服務功能完善的重要性。

2.基于STM32的嵌入式測控系統的軟件設計

2.1 外圍電路驅動設計

在嵌入式測控系統的軟件設計過程中，為了擴大存儲芯片的容量，本系統設計中采用了STM32F103ZET6。這種芯片使用中包含著可靠的啟動代碼、中斷向量表等，可以優化外圍電路驅動設計方案，滿足用戶使用的多樣化需求。在實際的操作中，使用者應采取合理的操作方法，正常地設置不同的功能模塊，增強外圍電路的驅動效果。像USART功能模塊、FSMC功能模塊等，都需要使用者自己設置。與此同時，為了滿足多路ADC通道自動采集的實際需求，需要選擇STM32的ADC通道配置中的規則組，依照一定的順序完成各種數據的實時采集。在提高數據傳輸速度的過程中，主要采用的是DMA，增強各種外設與存儲器之間的銜接性。

2.2 顯示驅動的設計

在嵌入式測控系統軟件設計中，不同接口驅動顯示電路的設計主要采用了FMSC。它作為一種可靠的總線接口，實際應用中包含了4個片選信號，可以對多個存儲設備進行實時地訪問。結合不同數據及控制區域的具體要求，需要設置合理的存儲模塊，明確其起始地址，實現芯片數據的實時顯示。在實際的操作過程中，可以通過顯示芯片SSD1963指令集的實際作用，構建出功能強大的函數，為uC/GUI移植方法的有效使用提高必要的參考信息。

2.3 uC/OS 移植與實現

嵌入式系統uC/OS的合理運用，可以在較短的時間內完成多個任務，增強各種數據獲取的實時性。相關的研究資料表明，充分地發揮uC/OS的實際作用，可以有效地縮短上下文的切換時間，滿足嵌入式系統運用中各種業務的多樣化需求。在具體的移植過程中，需要做到：（1）合理地設置os_cpu.h中的相關參數。uC/OS移植方法的有效使用，必須保證各類數據統一表達時長度的一致性；堆棧空間增長過程中應按照從高到低的地址順序，豐富其中的宏定義選項；（2）合理地運用C語言函數，編寫可靠的初始化堆棧初始化函數；（3）正確地使用os_cpu_a.asm中的各種匯編語言，根據不同的底層函數特點進行實時地切換。當這些操作順利完成后，需要構建可靠的多任務操作系統，即uC/OS-II，促使系統正常運行中不同工作狀態下各個任務可以進行正常地切換。

2.4 uC/GUI的移植與實現

作為嵌入式應用中重要的圖形支持系統，uC/GUI的合理使用，可以滿足LCD圖形顯示的多樣化需求，構建出性能可靠的LCD控制器作用下的系統接口。在多任務系統環境工作過程中，uC/GUI的移植與實現，將會使各種LCD控制器在不同的工作環境中進行實時地顯示。因此，系統軟件設計中需要利用模塊化架構的設計方式，合理地設置uC/GUI軟件架構，促使系統運行中不同層中都包含著不同的模塊，確保LCD控制器作用下移植操作的順利進行。

3.結束語

uC/OS-II與uC/GUI的各部分功能相對比較完善，通過STM32移植方法實際作用的充分發揮，有利于擴大嵌入式測控系統的實際應用范圍，滿足相關生產活動的各種需求。基于STM32嵌入式測控系統設計目標的實現，有利于擴展系統的各種接口，增強系統運行過程中的穩定安全性。

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[2]任艷,于海勛,張磊.基于STM32的嵌入式溫度及應力測量系統的設計[J].微型機與應用,2010,(09).