本科毕业论文（设计）
论文题目：基于STM32的嵌入式操作系统程序设计及实现
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作者声明
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特此声明
作者专业：电子信息工程
作者学号：0930********
作者签名：
年月日
基于STM32的嵌入式操作系统
程序设计及实现
郝宇
The Design and Implementation of embedded operating system program based on STM32
Hao, Yu
2013年5月20日
摘要
随着科学技术不断的进步，工业生产越来越先进复杂，操作系统µC/OS-II 是高效、稳定、可靠、节能的系统，广泛应用安防，消费电子中。而基于Cortex-M3架构下的STM32是一款性价比优越新型微处理器，将µC/OS-II移植到STM32
上能够发挥其高效的性能，从而投入社会生产，制造出很多有用又实惠的电子产品，为我们的生活带来便利。
本文主要的研究内容是µC/OS-II操作系统理论分析、移植方法、应用程序设计及调试仿真实现。首先，对µC/OS-II的理论分析，研究其实际应用及系统结构；其次，分析STM32硬件平台及µC/OS-II的移植需求；最后，在µC/OS-II 上开发LCD，LED，按键KEY等应用程序，并对多任务系统调试分析。主要研究结论如下：
（1）µC/OS-II操作系统主要分为任务管理、内存管理和时间管理三大部分，其间通信是通过消息队列和消邮箱。
（2）µC/OS-II移植主要在OS_CPU.H，OS_CPU_C.C，OS_CPU_A.ASM三个文件中，涉及到数据类型、堆栈、中断定义和任务切换等。
（3）应用程序设计优先级分配要合理，硬件平台初始化模块化处理。
关键词：嵌入式系统；µC/OS-II；移植
Abstract
With the progress of science and technology constantly, advanced industrial production to more complex, the operating system µC/OS-II is efficient, stable, reliable, energy saving system, widely used in the security, and consumer electronics. And based on the STM32 architecture Cortex-M3 framework is a superior cost-effective new microprocessor, µC/OS-II transplantation to STM32 can play its efficient performance, thus in social production and create a lot of useful and affordable electronic product, bring convenience to our lives.
This article main research content is µC/OS-II operating system theory analysis, method of transplantation, application design and debugging of the simulation implementation. First of all, the theoretical analysis of µC/OS-II, research the actual application and system structure; Second, analysis of STM32 hardware platform and the demand µC/OS-II transplantation. Finally, on the µC/OS-II development of LCD, LED, button KEY applications, and analysis of multitasking system debugging. Main research conclusion is as follows:
(1) µC/OS-II operating system consists of three major task management, memory management and time management, in which communication is through the message queue and email.
(2) µC/OS-II transplantation mainly in OS_CPU_C.C, OS_CPU_A.ASM file, OS_CPU.H, three involves the data type definition and task switching etc, stack, interrupt.
(3)The application design to the allocation of priorities, initialize the modular processing hardware platform.
Key words:embedded system; µC/OS-II; transplant
目录
1 概述 (1)
1.1研究的目的及意义 (1)
1.2国内外研究状况综述 (1)
1.3研究的主要内容 (2)
2 µC/OS-II的理论介绍 (3)
2.1 µC/OS-II各模块的基本功能 (3)
2.2STM32上移植方法 (7)
3 LCD屏程序设计及调试 (12)
3.1工具概述 (12)
3.2硬件结构 (13)
3.3C程序设计 (15)
3.4调试 (16)
结语 (18)
主要参考文献 (19)
附录 (20)
附录1主程序代码 (20)
1 概述
1.1 研究的目的及意义
µC/OS-II是由美国工程师Jean Labrosse编写的嵌入式多任务的实时操作系统，包括实时内核、任务管理、时钟管理、任务间通信同步(信号量、邮箱、消息队列)和内存管理。除了有上面的优点外，µC/OS-II它具有别的操作系统没有的优点，具体如下：
（1）源代码开放：µC/OS-II的源代码可以免费获取，且标有清晰的注释，可读性好。
（2）可移植性好：µC/OS-II的源代码90％以上是用C语言编写的，可以很容易地把它移植到各类8位、16位和32位处理器上。
（3）稳定性高：µC/OS-II已得到FAA的标准认证，且目前已有上百个商业应用实例，其稳定性和可靠性是经过实践验证的。
因此，µC/OS-II广泛的应用于控制系统中，如在衍射仪高压控制系统中使用µC/OS-II操作系统是一种很好的选择。控制系统是一个复杂的系统，它需要多个系统协同工作。传统的系统开发我们往往使用前后台的方式，但是这种开发方式在任务较简单的开发中比较适用，对于任务比较复杂的系统往往力不从心。对于任务较多而且复杂的情况我们就要引入实时操作系统RTOS。
RTOS体现了一种新的应用程序设计思想和开放的框架，用户在编写程序时，可以分别编写各个任务，不必同时将所有任务运行的各种可能情况记在心中，大大减小了程序编写的工作量，而且减小了出错的可能，保证最终程序具有高可靠性，从而降低程序的复杂度和开发周期。由于控制系统功能较复杂，诸多的功能可以划分成许多不同的模块，模块之间既彼此联系又相对独立，可以当作不同的任务来进行处理。所以，使用实时操作系统，将不同的功能划分成不同的任务进行处理使得设计大大简化。
1.2 国内外研究状况综述
嵌入式系统是继IT网络技术之后，又一个新的技术发展方向。中国单片机二十年论坛总结出，我国嵌入式起步较早，但总体来说发展缓慢，和国外的开发应用具有很大的差距，造成这一局面的原因是多方面的。在国内嵌入式系统开发方面，多是一些低层次的应用，停留在以前老的技术基础之上。例如，经典51系列单片机在上世纪我国的工业信息化改造过程中发挥了重要的作用，渗透到生产生活的各个方面。与此同时在大学电类相关的工科单片机教学中，依然是经典的51，微机原理依然是8086/88，这显然体现不了最新的技术特征，造成了大学教育与实际社会需要的脱节。国外的大部分高校和国内的极少数大学相继开设嵌入式微处理器设计等相关的前沿性的课程，可见基于STM32技术将是未来微控制开发的主流方向。由于µC/OS-II系统具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高以及面向
行业应用的突出特征，目前已经被广泛的应用于军事国防、消费电子、网络通信、工业控制等各个领域。
今天嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元，1997年来自美国嵌入式系统大会(Embedded System Conference)的报告指出，未来5年仅基于嵌入式计算机系统的全数字电视产品，就将在美国产生一个每年1500亿美元的新市场。美国汽车大王福特公司的高级经理也曾宣称，“福特出售的‘计算能力’已超过了IBM”，由此可以想见嵌入式计算机工业的规模和广度。1998年11月在美国加州举行的嵌入式系统大会上，基于RTOS的Embedded Internet成为一个技术新热点。在国内，“维纳斯计划”和“女娲计划”一度闹得沸沸扬扬，机顶盒、信息加电这两年更成了IT热点，而实际上这些都是嵌入式系统在特定环境下的一个特定应用。据调查，目前国际上已有两百多种嵌入式操作系统，而各种各样的开发工具、应用于嵌入式开发的仪器设备更是不可胜数。在国内，虽然嵌入式应用、开发很广，但该领域却几乎还是空白，只有三两家公司和极少数人员在从事这方面工作。由此可见，嵌入式系统技术发展的空间真是无比广大。
1.3 研究的主要内容
本文是在基于32位的ARM微处理器STM32和嵌入式实时操作系统µC/OS-II上进行嵌入式操作系统的移植和功能实现。通过将嵌入式实时操作系统µC/OS-II移植到STM32微处理器上，并对其进行软件功能的扩展和硬件扩展，实现了一个基本完整的嵌入式实时操作系统。建立了基于嵌入式ARM处理器的应用软件体系；将µC/OS-II移植到STM32，建立了嵌入式操作系统研究及µC/OS-II下的开发环境体系。包括µC/OS-II系统配置、µC/OS-II下的移植、启动、测试和功能实现等。完成了基于STM32的µC/OS-II的应用设计。
本文主要分为4章，章节安排如下：
（1）绪论。主要介绍了开题的背景和研究意义，以及µC/OS-II的国内外研究现状。
（2）µC/OS-II的理论介绍。主要介绍µC/OS-II各模块的基本功能和在STM32上移植方法。
（3）硬件平台介绍及LCD屏程序设计及调试。多任务的建立并实现基本功能。
（4）结语。主要介绍本论文中的优点和不足之处。
2 µC/OS-II 的理论介绍
2.1 µC/OS-II 各模块的基本功能
2.1.1 µC/OS-II 内核结构
（1）µC/OS-II 是以源代码形式提供的实时操作系统内核，其包含的文件结构如图2.1所示：
基于µC/OS-II 操作系统进行应用时，设计时的主要任务是将系统合理划分成多个任务，并由RTOS 进行调度，任务之间使用µC/OS-II 提供的系统服务进行通
图2.1 µC/OS-II 内核结构
软
件 硬件
信，以配合实现应用系统的功能。与前后台系统一样，基于µC/OS-II的多任务系统也有一个main主函数，main函数由编译器所带的C启动程序调用。在main主函数中主要实现µC/OS-II的初始化OSInit()、任务创建、一些任务通信方法的创建、µC/OS-II的多任务启动OSStart()等常规操作。另外，还有一些应用程序相关的初始化操作，例如：硬件初始化、数据结构初始化等。
（2）OSInit()初始化µC/OS-II所有的变量和数据结构，并建立空闲任务OS_TaskIdle()，这个任务总是处于就绪态。
2.1.2 µC/OS-II内核体系结构图
µC/OS-II内核主要对用户任务进行调度和管理，并为任务间共享资源提供服务。包含的模块有任务管理、任务调度、任务间通信、时间管理、内核初始化等。µC/OS-II内核体系结构如图2.2所示：
图2.2 内核结构图
2.1.3 任务状态及其转换关系
在多任务系统中，任务是设计者实现应用系统的基本形式，也是µC/OS-II系统进行调度的基本单元。任务可以是一个无限的循环，也可以在一次执行后被操作系统删除。任务函数和任何C函数一样，具有一个返回类型和一个参数，但是它决不返回。
任务控制块（TCB）是一个数据结构OS_TCB，一旦一个任务创建，就有一个和它关联的TCB被赋值。当任务的CPU使用权被剥夺时，它用来保存该任务的状态。这样，当任务重新获得CPU使用权时，可以从TCB中获取任务切换前的信息，准确的继续运行。
2.1.4 任务调度器
µC/OS-II总是运行进入就绪态的优先级最高的任务。任务调度器的功能是：在就绪表中查找最高优先级的任务，然后进行必要的任务切换，运行该任务。µC/OS-II的任务调度有两种情况：任务级的任务调度由OS_Sched()完成；中断级的任务调度由OSIntExt()完成。这两种任务调度情况调用的任务切换函数不同：任务级的任务调度OS_Sched()调用了任务切换函数OS_TASK_SW()，而中断级的调度OSIntExt()调用了任务切换函数OSIntCtxSw()。
任务级的任务调度是由于有更高优先级的任务进入就绪态，当前的任务的CPU使用权被剥夺，发生了任务到任务的切换；中断级的调度是指当前运行的任务被中断打断，由于ISR运行过程中有更高优先级的任务被激活进入就绪态。而中断返回前ISR调用OSIntExt()函数，该函数查找就绪表发现有必要进行任务切换，从而被中断的任务进入等待状态，运行被激活的高优先级的任务。
（1）任务切换
任务切换有两种：OS_TASK_SW()和OSIntCtxSw()。任务级的任务切换OS_TASK_SW()是宏调用，通过软中断指令来实现CPU寄存器内容切换。例如：#define OS_TASK_SW() asm(“int #32”)。
任务级的任务切换过程：①保存当前运行的任务的CPU寄存器值到该任务的堆栈。如：堆栈指针，程序计数器，状态寄存器等。②将要运行的高优先级的任务的寄存器值从堆栈恢复到CPU寄存器。③进行TCB的切换，并运行任务。
中断级的任务切换OSIntCtxSw()是在OSIntExt()中调用的，我们一般在用户ISR中调用OSIntExt()以实现中断返回前的任务调度。由于ISR已经将CPU寄存器的值存入被中断的任务的堆栈中，所以OSIntCtxSw()的实现和OS_TASK_SW()不一样，具体参见移植文档。
（2）就绪表
每个就绪的任务都放在就绪表中，就绪表有两个变量：OSRdyGrp和OSRdyTbl[]。OSRdyGrp中，将任务按优先级分组，八个为一组。OSRdyGrp的每一位代表每组任务是否有进入就绪态的任务。
在就绪表中查找优先级最高的任务不需要扫描整个OSRdyTbl[]，只要查优先级判定表OSUnMapTbl[]。OSUnMapTbl[]是常量表，所以查找优先级最高的任务的执行时间为常量，和就绪表的任务数无关。
2.1.5 中断服务
在用户的ISR中可以调用OSIntEnter()和OSIntExit()通知µC/OS-II发生了中断，这样可以实现ISR返回前的任务调度。
2.1.6 时钟节拍
µC/OS-II要求用户提供一个周期性的时钟源，来实现时间的延迟和超时功能，时钟节拍应该每秒发生10~100次/秒。时钟节拍率越高，系统的额外负荷就
越重。
应该在多任务系统启动后，也就是调用OSStart()后再开启时钟节拍器。系统设计者可以在第1个开始运行的任务中调用时钟节拍启动函数。假设用定时器TA0作为时钟中断源，那么，在移植过程中实现了函数init_timer_ta0()，此函数用来初始化定时器TA0，并将其打开。µC/OS-II中的时钟节拍服务是在ISR中调用OSTimeTick()实现的。OSTimeTick()跟踪所有任务的定时器以及超时时限。
2.1.7 µC/OS-II的初始化和启动
调用µC/OS-II的服务之前要先调用系统初始化函数OSInit()。OSInit()初始化µC/OS-II所有的变量和数据结构，并建立空闲任务。µC/OS-II初始化任务控制块、事件控制块、消息队列缓冲、标志控制块等数据结构的空缓冲区。
多任务的启动是通过调用OSStart()实现的。启动之前要至少创建一个任务。OSStart()调用就绪任务启动函数OSStartHighRdy()，其功能是将任务栈的值恢复到CPU寄存器，并执行中断返回指令，强制执行该任务代码。
2.1.8 内存管理
在ANSI C中是使用malloc和free两个函数来动态分配和释放内存。但在嵌入式实时系统中，多次这样的操作会导致内存碎片，且由于内存管理算法的原因，malloc和free的执行时间也是不确定。µC/OS-II中把连续的大块内存按分区管理。每个分区中包含整数个大小相同的内存块，但不同分区之间的内存块大小可以不同。用户需要动态分配内存时，系统选择一个适当的分区，按块来分配内存。释放内存时将该块放回它以前所属的分区，这样能有效解决碎片问题，同时执行时间也是固定的。
2.1.9 任务管理
µC/OS-II中最多可以支持64个任务，分别对应优先级0～63，其中0为最高优先级。63为最低级，系统保留了4个最高优先级的任务和4个最低优先级的任务，所有用户可以使用的任务数有56个。µC/OS-II提供了任务管理的各种函数调用，包括创建任务，删除任务，改变任务的优先级，任务挂起和恢复等。系统初始化时会自动产生两个任务：一个是空闲任务，它的优先级最低，该任务仅给一个整型变量做累加运算；另一个是统计任务，它的优先级为次低，该任务负责统计当前CPU的利用率。
2.1.10 µC/OS-II任务间通信方式
（1）信号量
信号量由两部分组成：一部分是16位的无符号整型信号量的计数值；另一部分是由等待该信号量的任务组成的等待任务表。信号量用于对共享资源的访问，用钥匙符号，符号旁数字代表可用资源数，对于二值信号量该值为1。信号量还可用于表示某事件的发生，用旗帜符号表示，符号旁数字代表事件已经发生的次数。互斥型信号量用于处理共享资源。
（2）消息邮箱
一种通信机制，可以使一个任务或者中断服务子程序向另一个任务发送一个指针型的变量，通常该指针指向一个包含了消息的特定数据结构。
（3）消息队列
另一种通信机制，允许一个任务或者中断服务子程序向另一个任务发送以指针方式定义的变量或其它任务，因具体应用不同，每个指针指向的包含了消息的数据结构的变量类型也有所不同。
2.2 STM32上移植方法
2.2.1 平台需求
µC/OS-II的正常运行需要处理器平台满足以下要求：
（1）处理器的C编译器能产生可重入代码。
（2）用C语言就可以打开和关闭中断。
（3）处理器支持中断，并且能产生定时中断(通常在10至100Hz之间)。
（4）处理器支持能够容纳一定量数据(可能是几千字节)的硬件堆栈。
（5）处理器有将堆栈指针和其它CPU寄存器读出和存储到堆栈或内存中的指令。
2.2.2 移植方法
（1）内核头文件（OS_CPU.H）
在OS_CP U.H 中，主要声明了一些与微处理器相关的常量、宏和typedef。定义与处理器无关的数据类型
typede f unsigned char BOOLEAN;
typedef unsigned char INT8U;
typedef signed char NT8S;
typedef unsigned short INT16U;
typedef signed short INT16S;
typedef unsigned int INT32U;
typedef signed int NT32S;
typedef float FP32;
typedef double FP64;
typedef unsigned int OS_STK;
typedef unsigned int OS_CPU_SR;
在STM32处理器及keil MDK 或者IAR 编译环境中可以通过查手册得知short类型是16位而int类型是32位，这对于Cortex-M3内核是一致的。故这部分代码无需修改。尽管µC/OS-II定义了float 类型和double 类型，但为了方便移植它们在µC/OS-II源代码中并未使用。为了方便使用堆栈，µC/OS-II定义了一个堆栈数据类型。在Cortex-M3 中寄存器为32位，故定义堆栈的长度也为32位。Cortex-M3 状态寄存器为32位，定义OS_CPU_SR主要是为了在进出临界代码段
保存状态寄存器。
（2）临界代码段
µC/OS-II为了保证某段代码的完整执行，需要临时的关闭中断，在这
段代码执行完成之后再打开中断。这样的代码段称作临界代码段。µC/OS-II通过定义两个宏OS_ENTER_CRITICAL() 和OS_EXIT_CRITICAL() 来分别实现中断的关闭和打开。一般来说，采用方法3来实现这两个宏。这两个宏分别定义如下：#define OS_CRITICAL_METHOD 3
#define OS_ENTER_CRITICAL() {cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();}
#define OS_EXIT_CRITICAL() {OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);}
函数OS_CPU_SR_Save()和OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr)在OS_CPU_A.ASM 中定义。同时得注意，在使用这两个宏之前，必须定义OS_CPU_SR cpu_sr;否则编译时将出错。
（3）栈的增长方向
尽管µC/OS-II支持两种方向生长的栈，但对于以Cortex-M3为内核的STM32 微处理器来说，它支持向下增长的满栈，故需要定义栈增长方向宏为1。即定义成如下形式
#define OS_STK_GROWTH 1
（4）任务级任务切换
任务级任务切换调用宏OS_TASK_SW()来实现。因为这个宏也是与处理器相关的，因此这个宏在OS_CPU_A.ASM中描述。
（5）其他函数声明
在OS_ CPU.H中，还声明了以下几个函数，这几个函数均在OS_CPU_A.ASM 中实现。
void OSCtxSw(void);
void OSIntCtxSw(void);
void OSStartHighRdy(void);
void OS_CPU_PendSVHandler(void);
（6）与处理器相关的汇编代码（OS_CPU_A.ASM）
在OS_CP U_A.ASM中实现的是下面五个与处理器相关的函数。
OS_CPU_SR_Save();
OS_CPU_SR_Restore();
OSStartHighRdy();
OSCtxSw();
OSIntCtxSw();
2.3.3 函数实现
（1）关中断函数（OS_CPU_SR_Save()）
即先保存当前的状态寄存器然后关中断。故关中断实现代码如下
OS_CPU_SR_Save
MRS R0, PRIMASK；
CPSID I
BX LR
这也是宏OS_ENTER_CRITICAL() 的最终实现。
（2）恢复中断函数（OS_CPU_SR_Restore()）
这是宏OS_EXIT_CRITICAL()的最终实现。也就是将状态寄存器的内容从R0中恢复，然后跳转回去。此函数完成的将中断状态恢复到关中断前的状态。其代码如下：
OS_CPU_SR_Restore
MSR PRIMASK, R0
BX LR
Cortex-M3处理器有单独的指令来打开或者关闭中断，所以这两个函数实现起来很简单。
（3）启动最高优先级任务运行（OSStartHighRdy()）
OSStart()调用OSStartHighRdy()来启动最高优先级任务的运行，从而启动整个系统。OSStartHighRdy()主要完成以下几项工作：
①为任务切换设置PendSV的优先级；
②为第一次任务切换设置栈指针为0；
③设置OSRunning = TRUE,以表明系统正在运行；
④触发一次PendSV,打开中断等待第一次任务的切换。
（4）任务级和中断级任务切换
因为Cortex-M3进入异常自动保存寄存器R3-R0，R12，LR，PC和xPSR这种的特殊机制，这两个函数都是触发一次PendSV来实现任务的切换。首先是微处理器自动保存上面提到的寄存器，然后把当前的堆栈指针保存到任务的栈中，将要切换的任务的优先级和任务控制块的指针赋值给运行时的最高优先级指针和运行时的任务控制块指针，最后再把要运行的任务的堆栈指针赋值给微处理器的堆栈指针，这样就可以退出中断服务程序了。中断服务程序退出的时候将自动出栈R3-R0，R12，LR，PC和xPSR。具体的PendSV服务程序的伪代码如下：OS_CPU_PendSVHandler ：
// 进入异常，处理器自动保存R3-R0，R12，LR，PC和xPSR
if (PSP != NULL) //判断不是开始第一次任务
{
保存R4-R11到任务的堆栈；
OSTCBCur->OSTCBStkPtr = SP; //保存堆栈的指针到任务控制块
}
OSTaskSwHook(); //实现用户扩展功能而定义的钩子
OSPrioCur = OSPrioHighRdy; //设置运行任务为最高优先级就绪任务
OSTCBCur = OSTCBHighRdy; // 设置运行的任务控制块为最高
//就绪任控制块务
PSP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;//将要切换的任务堆栈指
// 针赋给微处理器的堆栈指
// 针从而实现切换
从堆栈中恢复R4-R11; 从异常中返回；
// 退出异常，处理器自动恢复R3-R0，R12，LR，PC和xPSR
这样很容易写出PendSV中断服务程序的代码了。
（5）与CPU 相关的C 函数和钩子函数（OS_CPU_C.C ）
这个文件中包含10个函数，具体如下：
OSInitHookBegin ();
OSInitHookEnd ();
OSTaskCreateHook ();
OSTaskDelHook ();
OSTaskIdleHook ();
OSTaskStatHook ();
OSTaskStkInit ();
OSTaskSwHook ();
OSTCBInitHook ();
OSTimeTickHook ();
这10个函数有9个是为了扩展用户功能而定义的钩子函数，这些钩子函数可以都为空函数，也可以加上一些用户需要的扩展功能。另外一个不是钩子函数，它是OSTaskStkInit()。这个函数的功能是当一个任务被创建时，它完成这个任务堆栈的初始化。这个函数首先将用户为任务分配的堆栈顶地址赋值给一个栈指针变量，然后再通过这个栈指针向任务的栈空间写入初值。这个初值无关紧要，为0就可以了。这个函数的代码时下如下：
OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd), void *p_arg,
OS_STK *ptos, INT16U opt)
{
OS_STK *stk;
(void)opt; //防止编译器报错
stk = ptos; // 将栈顶地址赋值给栈指针变量
// 以进入异常的顺序来给栈赋初值
*(stk) = (INT32U)0x00000000L; //xPSR
*(--stk) = (INT32U)task; //Entry Point
*(--stk) = (INT32U)0x00000000L; // R14 (LR)
*(--stk) = (INT32U)0x00000000L; //R12
*(--stk) = (INT32U)0x00000000L; //R3
*(--stk) = (INT32U)0x00000000L; // R2
*(--stk) = (INT32U)0x00000000L; // R1
*(--stk) = (INT32U)p_arg; //R0 : 传递的参数
// 剩下的寄存器初始化
*(--stk) = (INT32U)0x00000000L; // R11
*(--stk) = (INT32U)0x00000000L; //R10
*(--stk) = (INT32U)0x00000000L; // R9
*(--stk) = (INT32U)0x00000000L; //R8
*(--stk) = (INT32U)0x00000000L; //R7
*(--stk) = (INT32U)0x00000000L; // R6
*(--stk) = (INT32U)0x00000000L; // R5
*(--stk) = (INT32U)0x00000000L; // R4
return (stk);
}
其他的钩子函数都为空函数。这样，整个移植的代码就介绍完了。整个移植的过程非常容易。剩下的工作就是编写用户任务，并在开发板上验证，以此来验证该移植方案是可行的和成功的。
3 LCD屏程序设计及调试
3.1 工具概述
RVMDK源自德国的KEIL公司，是RealView MDK的简称。RealView MDK 集成了业内最领先的技术，支持ARM7、ARM9和Cortex-M3核处理器，自动配置启动代码，集成Flash烧写模块，强大的Simulation设备模块，性能分析等功能。
3.1.1 keil4工程建立以及仿真方法
（1）新建工程。
打开MDK软件，选择Project→New uVision Project菜单项，新建一个文件夹名为“毕业设计”，保存，则弹出器件选择对话框，这里选择STM32F103RB。单击“OK”按钮，则弹出一个对话框加载启动文件到工程中。
打开“毕业设计”文件夹，在里面添加子文件夹
（2）添加系统文件与工程管理。
回到“毕业设计”文件夹中，把系统SYSTEM文件夹（delay,sys,usart文件夹）复制过来，再建立main和hardware文件夹用于主函数和各外设资源函数。回到工程中，点击manage components，添加工程中的文件，进行分类管理工程。
（3）最后新建 main文件，在编辑区写代码。
3.1.2 硬件平台绍
ALIENTEK MiniSTM32选择的是STM32F103RBT6 作为MCU，STM32F103的型号众多，作为一款低端开发板，选择STM32F103RBT6是最佳的选择。128K FLASH、20K SRAM、2个SPI、3个串口、1个USB 、1个CAN、2个12位的ADC、RTC、51个可用IO脚···，这样的配置无论放到那里都是很不错的了，更重要的是其价格，18元左右的零售价，相对其他芯片配置及价格，所以我们选择了它作为我们的主芯片。
BOOT1用于设置STM32的启动方式，其对应启动模式如表3.1所示：
表3.1 BOOT0、BOOT1启动模式表
为1，BOOT1为0，而如果想让STM32一按复位键就开始跑代码，则需要配置BOOT0为0，BOOT1随便设置都可以。ALIENTEK这款开发板专门设计了一键下载电路，通过串口的DTR和RTS信号，来自动配置BOOT0和BOOT1，因此不需要用户来手动切换他们的状态，直接串口下载和软件自动控制，可以非常
方便的下载代码。
P3和P1分别用于PORTA和PORTB的IO口引出，其中P2还有部分用于PORTC口的引出。PORTA和PORTB都是按顺序排列的，这样设计的目的是为了让大家更方便地与外部设备连接。P2连接了DS18B20的数据口以及红外传感器的数据线，它们分别对应着PA0和PA1，只需要19通过跳线帽将P2和P3连接起来就可以使用了。这里不直接连在一起的原因有二：1，防止红外传感器和DS18B20 对这两个IO口作为其他功能使用的时候的影响；2，DS18B20 和红外传感器还可以用来给其他板子提供输入，等于我们的板子为别的板子提供了红外接口和温度传感器，在调试的时候，还是蛮有用的。P4口连接了PL2303的串口输出，对应着STM32的串口1（PA9/PA10），在使用的时候，也是通过跳线帽将这两处连接起来。这样设计有2个好处：1，使得PA9和PA10用作其他用途。
使用的时候，不受到PL2303的影响。2，USB 转串口可以用作他用，并不仅限在这个板上的STM32使用，也可以连接到其他板子上，这样ALIENEK MiniSTM32 就相当于一个USB 串口。P5口是另外一个IO引出排阵，将PORTC 和PORTD等的剩余IO口从这里引出。
在此部分原理图中，我们还可以看到STM32F103RBT6 的各个IO口与外设的连接关系，这些将在后面给大家介绍。这里STM32的VBAT 采用CR1220 纽扣电池和VCC3.3混合供电的方式，在有外部电源（VCC3.3）的时候，CR1220不给VBAT供电，而在外部电源断开的时候，则由CR1220给VBAT供电。这样，VBAT总是有电的，以保证RTC的走时以及后备寄存器的内容不丢失。
3.2 硬件结构
3.2.1 STM32最小系统
STM32F103最小系统包括电源电路，复位电路，时钟电路，主芯片和下载接口。STM32F103使用3.3V供电，且引脚接有滤波电容，保证芯片工作稳定；复位电路使用的低电平复位，该电路上电可以复位，按键按下时也可以复位；时钟电路使用8MH Z晶振，和22pF电容助振。
图3.1 最小系统
3.2.2 LCD接口
显示电路使用的是2.4寸的TFT液晶显示器，该显示器有16位的数据口和
5位的控制端口。
图3.2液晶显示
3.2.3 LED接口
输入单元和指示部分，直接引到STM32F103的IO口。
图3.3 按键和LED灯
基于STM32定时器产生PWM的研究 作者姓名:222 专业班级:222 指导老师:222 摘要 随着科技水平的提高， ARM的应用越来越广泛。With the develop of technology, ARM is used in various situations. 旨在对ARM的深入学习，论文对 STM32定时器产生PWM(脉冲宽度调制)输出进行了研究。On the intention of study on ARM, timer of STM32 produce pulses PWM (width modulation) is studied in this paper. PWM就是某个频率占空比的方波，其应用领域包括测量，通信，功率控制与变换，电动机控制、伺服控制、甚至某些音频放大器，因此研究PWM技术具有十分重要的现实意义。PWM is the square wave which has a sure duty-cycle and frequency. Its application fields include measurement,communication,power control and transform,motor control,servo control, even some audio amplifier.Therefore it is important to research PWM technology. 本设计采用 STM32定时器产生PWM。It is easy to use the timer of STM32 to produce PWM output. STM32的PWM由定时器产生，PWM的周期即定时器定时的时间，通过计算方波的频率，占空比，配置定时器和IO口，最后用示波器显示相应通道占空比的
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 浙江万里学院 本科毕业设计(论文) 论文题目基于STM32智能车的设计与实现(英文) Design and Implementation of Smart Car Based on STM32
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
本科毕业论文（设计） 论文题目：基于STM32的嵌入式操作系统程序设计及实现 姓名：学号：班级：年级：专业：学院：指导教师：完成时间：
作者声明 本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。 毕业论文（设计）成果归武昌工学院所有。 特此声明 作者专业：电子信息工程 作者学号：0930******** 作者签名： 年月日
基于STM32的嵌入式操作系统 程序设计及实现 郝宇 The Design and Implementation of embedded operating system program based on STM32 Hao, Yu 2013年5月20日
摘要 随着科学技术不断的进步，工业生产越来越先进复杂，操作系统µC/OS-II 是高效、稳定、可靠、节能的系统，广泛应用安防，消费电子中。而基于Cortex-M3架构下的STM32是一款性价比优越新型微处理器，将µC/OS-II移植到STM32 上能够发挥其高效的性能，从而投入社会生产，制造出很多有用又实惠的电子产品，为我们的生活带来便利。 本文主要的研究内容是µC/OS-II操作系统理论分析、移植方法、应用程序设计及调试仿真实现。首先，对µC/OS-II的理论分析，研究其实际应用及系统结构；其次，分析STM32硬件平台及µC/OS-II的移植需求；最后，在µC/OS-II 上开发LCD，LED，按键KEY等应用程序，并对多任务系统调试分析。主要研究结论如下： （1）µC/OS-II操作系统主要分为任务管理、内存管理和时间管理三大部分，其间通信是通过消息队列和消邮箱。 （2）µC/OS-II移植主要在OS_CPU.H，OS_CPU_C.C，OS_CPU_A.ASM三个文件中，涉及到数据类型、堆栈、中断定义和任务切换等。 （3）应用程序设计优先级分配要合理，硬件平台初始化模块化处理。 关键词：嵌入式系统；µC/OS-II；移植
电子课程设计报告 题目： STM32定时器产生PWM的研究 课程：原子教你玩STM32（库函数版） 学生姓名：汪强 学生学号： 1214020132 年级：大学三年级 专业：电子信息工程 班级：电子信息工程（1）班 指导教师：陈帅 电子工程学院制
目录 第1章前言 (3) 1.1 ARM应用背景 (3) 1.2 研究内容 (4) 1.3 研究成果............................................... 错误！未定义书签。第2章 STM32处理器概述. (4) 2.1 STM32简介 (4) 2.2 内部资源............................................... 错误！未定义书签。 2.3 CORTEX-M3内核简介..................................... 错误！未定义书签。 2.4 STM32定时器简介....................................... 错误！未定义书签。 2.4.1通用定时器 (5) 2.4.2高级控制定时器 (6) 2.4.3小结............................................... 错误！未定义书签。第3章 PWM概述. (9) 3.1 原理 (9) 3.1.1PWM模式 (10) 3.1.2互补输出与死区插入 (11) 3.2 PWM输出的实现 (12) 第4章软件设计 (13) 4.1 开发环境............................................... 错误！未定义书签。 4.1.1STM32的开发软件................................... 错误！未定义书签。 4.1.2MDK370 (13) 4.2 软件实现.............................................. 错误！未定义书签。 4.2.1设计标准.......................................... 错误！未定义书签。 4.2.2程序流程图........................................ 错误！未定义书签。第五章测试及结果.......................................... 错误！未定义书签。 5.1 JTAG仿真器介绍 (14) 5.2 测试................................................... 错误！未定义书签。 5.3 现象及结果 (15) 结论 ....................................................... 错误！未定义书签。致谢 ....................................................... 错误！未定义书签。参考文献.................................................... 错误！未定义书签。
关于stm32的毕业设计 关于STM32的毕业设计 近年来，随着科技的不断发展，嵌入式系统作为一种重要的技术手段，被广泛应用于各个领域。而STM32作为一款性能强大、功能丰富的微控制器，备受工程师和学生们的青睐。在毕业设计中，选择STM32作为研究对象，不仅能够提升技术实力，还能为未来的职业发展打下坚实的基础。 一、STM32的基本介绍 STM32是意法半导体(STMicroelectronics)推出的一款32位ARM Cortex-M内核的微控制器，具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点。它广泛应用于工业自动化、智能家居、医疗设备等领域，为各种应用提供了强大的支持。 二、毕业设计选题建议 1. 基于STM32的智能家居控制系统 智能家居作为未来发展的一个重要方向，通过使用STM32来设计一个智能家居控制系统，可以实现对家庭中各种设备的远程控制和监测。通过学习和应用STM32的外设资源，如GPIO、USART、I2C等，可以实现对灯光、温度、门窗等设备的控制和状态监测，提高家居的舒适度和安全性。 2. 基于STM32的智能车辆导航系统 随着自动驾驶技术的快速发展，设计一款基于STM32的智能车辆导航系统是一个有挑战性的毕业设计选题。通过学习和应用STM32的定时器、PWM等外设资源，结合GPS模块和传感器，可以实现对车辆的定位、路径规划和避障等功能。这个项目不仅能够提升对嵌入式系统的理解，还能够锻炼解决实际问题的能力。
3. 基于STM32的智能医疗设备 医疗设备的智能化发展已经成为一个热门的研究领域。通过使用STM32来设计一个智能医疗设备，可以实现对患者的生命体征的监测和数据处理。通过学习 和应用STM32的ADC、DAC等外设资源，结合传感器和信号处理算法，可以 实现对心电图、血压等生命体征的实时监测和分析。这个项目不仅能够提升对 嵌入式系统的理解，还能够为医疗行业提供创新的解决方案。 三、毕业设计的步骤和方法 1. 确定项目目标和需求 在开始毕业设计之前，首先需要明确项目的目标和需求。例如，智能家居控制 系统的目标是实现对家庭设备的远程控制和监测，需求包括控制方式、通信协议、安全性等方面的考虑。 2. 学习和应用STM32的开发工具和资源 为了能够顺利完成毕业设计，需要学习和掌握STM32的开发工具和资源。例如，学习如何使用Keil MDK或者STM32CubeIDE进行代码编写和调试，了解 STM32的外设资源和寄存器的使用方法。 3. 进行系统设计和实现 在明确项目目标和需求之后，可以开始进行系统设计和实现。根据需求，设计 系统的硬件和软件架构，选择合适的外设资源和通信方式。然后，根据设计， 编写代码并进行调试，验证系统的功能和性能。 4. 进行系统测试和优化 在系统实现完成后，需要进行系统测试和优化。通过测试，验证系统是否满足 需求，并进行性能和稳定性的评估。如果存在问题或者不足，需要进行相应的
基于stm32的毕业设计 基于STM32的毕业设计 引言： 毕业设计是大学生在毕业前完成的一项重要任务，旨在综合运用所学知识，解决实际问题。本文将探讨基于STM32的毕业设计，包括设计背景、目标、实施过程和成果展示。 一、设计背景 随着嵌入式系统的快速发展，STM32作为一款强大的微控制器，被广泛应用于各个领域。基于STM32的毕业设计，既能锻炼学生的实践能力，又能提升其在嵌入式系统开发方面的技术水平。 二、设计目标 1. 硬件设计：设计一个基于STM32的嵌入式系统，包括电路板设计、传感器连接和外设模块集成等。 2. 软件开发：使用C语言编程，开发适用于STM32的嵌入式软件，实现系统的功能需求。 3. 功能实现：根据实际需求，实现系统的核心功能，例如数据采集、处理和展示等。 4. 系统调试：进行系统调试和性能优化，确保系统的稳定性和可靠性。 三、实施过程 1. 硬件设计：根据设计需求，选择合适的传感器和外设模块，并进行电路板设计。通过使用EDA软件，完成电路图设计和PCB布局，并进行相关的仿真和验证。
2. 软件开发：根据硬件设计的需求，进行软件开发。使用STM32提供的开发工具和库函数，编写嵌入式软件，并进行相应的调试和测试。 3. 功能实现：根据设计目标，实现系统的核心功能。例如，如果设计一个智能 家居系统，可以实现温度、湿度、光照等数据的采集和展示，以及远程控制等 功能。 4. 系统调试：对整个系统进行调试和性能优化。通过使用调试工具和示波器等 设备，定位和解决系统中的问题，并进行性能测试和验证。 四、成果展示 在毕业设计的最后阶段，学生需要将完成的设计成果进行展示和演示。可以通 过制作演示文稿、搭建实际系统等方式展示设计的整体框架和功能。同时，学 生还可以详细介绍设计的思路、遇到的问题以及解决方案，以展示自己在项目 中的实际能力和经验。 结论： 基于STM32的毕业设计是一项有挑战性和实践意义的任务。通过设计、开发和实施一个完整的嵌入式系统，学生可以提升自己的技术能力和解决问题的能力。同时，这也为学生未来的职业发展奠定了坚实的基础。因此，基于STM32的毕业设计是一项值得推荐的选题。
基于STM32的图像动态采集系统 摘要 随着科技水平的提高，ARM的应用越来越广泛。本论文旨在对ARM的深入学习，论文对 STM32驱动OV7670图像传感器、以及图像在SSD1289驱动控制芯片的显示、以及图片在SD卡上以文件形式的存储和读取进行了初步的探索和研究。 设计过程中多亏了前辈们的刻苦、钻研留下了宝贵的资料。对OV7670的驱动程序的开发，主要是引脚的学习和寄存器的配置，对SD卡图片存储的开发采用的是文件的方式存储，简单地说，就是存储的到SD卡上图片能在电脑上直接打开。期间牵扯到移植文件系统FATFS到STM32上，以前没有这方面的开发经验，主要参考前人的经验。SSD1289驱动程序主要也是一些引脚和寄存器的配置。开发过程中牵扯到STM32的中断向量表的配置等很多基础知识，在图片存储过程中则牵扯到很多存储格式的问题，使问题变得复杂化，最后通过查阅相关资料都一一解决。 经过对STM32开发板和OV7670等芯片的学习，最后实现了图像的动态显示、图片的实时采集、存储和读取。设计过程中碰到了很多问题、一些与课题相关的问题基本都解决了，还有些不属于本论文研究范围的，比如图片的优化显示、清晰度，虽然可以通过驱动程序让清晰度更高，但更多的与芯片本身性能有关，没去做深入的探索和研究。 关键词：STM32，OV7670，SD卡，SSD1289，驱动
Based on the dynamic STM32 image acquisition system ABSTRACT With the improvement of science and technology level, ARM used more widely. This paper aims to further study of the ARM, paper STM32 drive to OV7670 image sensor, and image in the SSD1289 drive control chip of the display, and images on the SD card to file form of storage and read a preliminary exploration and research. The design process of thanks to predecessor, studied hard left invaluable material. To OV7670 driver development, mainly is the pin learning and register configuration, SD card to the development of the storage of the picture is the way file storage, say simply, it is stored to SD card pictures can open direct on the computer. Involved in transplantation during the file system FATFS to STM32, before the development experience, main reference previous experience. SSD1289 driver is primarily some pin and registers configuration. The development process STM32 involved in the interruption of the configuration and many to scale basic knowledge, in the photo storage process is involved in a lot of storage formats, become more complicated, and finally by consulting relevant material all 11 to solve. After the STM32 development board and OV7670 etc chip learning, and finally realize image, the dynamic display of the picture of the real-time data acquisition, storage and read. In the process of design met with many problems, some of the problems and issues related to the basic are solved, and some do not belong to this research scope of, such as pictures of the optimization of the display, definition, although can through the driver let more clear, but more about performance and chip itself, not to do in-depth exploration and research. Key words: STM32, OV7670, SD card, SSD1289, drive
基于STM32智能家居 毕业论文 摘要 智能家居是当今社会的一个重要发展方向，它通过将各种 设备连接到互联网，实现远程控制和智能化管理。本文以 STM32为硬件平台，设计并实现了一个基于STM32的智能家居系统。该系统通过传感器采集环境信息，并通过无线通信将数据发送给服务器，最后利用手机App实现对家居设备的远 程控制。本文详细介绍了系统的架构设计、硬件设计和软件实现，并进行了实验验证和性能评估。 引言 随着物联网和人工智能技术的快速发展，智能家居已经成 为人们生活中的一部分。智能家居可以提供更加舒适、便捷和安全的居住环境，减轻人们的生活压力。目前市面上已经有各种各样的智能家居产品，如智能灯具、智能空调、智能门锁等。然而，大部分智能家居产品都是独立的，没有统一的标准和平台。为了解决这个问题，本文设计了一个基于STM32的智能家居系统，通过将各种设备连接到互联网，实现了设备之间的互联互通。
硬件设计 本文的智能家居系统基于STM32开发板和相关传感器、执行器组成。其中包括温湿度传感器、光线传感器、烟雾传感器等用于采集环境信息的传感器，以及LED灯，继电器等用于 控制家居设备的执行器。这些传感器和执行器通过GPIO口与STM32开发板相连。同时，系统还采用了ESP8266模块实现了与服务器的无线通信，用于发送采集的环境信息。 软件设计 本文的智能家居系统使用了基于ARM Cortex-M系列的嵌 入式操作系统——FreeRTOS。FreeRTOS是一个开源的实时操作系统，具有小巧简单、高效稳定的特点，在嵌入式系统中得到了广泛应用。系统的软件设计主要分为采集模块、控制模块和无线通信模块三部分。 采集模块通过读取传感器的数据，实现对环境信息的采集。控制模块通过接收服务器或手机App发送的控制指令，对家 居设备进行控制。无线通信模块负责与服务器进行数据交互，实现远程控制和数据上传功能。
很高兴能帮助你写关于基于STM32的毕业设计的文章。在接下来的文章中，我将深入探讨这个主题，并提供有价值的信息和见解。 一、主题概述 1.1 毕业设计的重要性 作为毕业生，毕业设计是大学生活中至关重要的一部分。它是对学生 在大学期间所学知识的综合运用和实践，也是展示学生综合素质和能 力的重要机会。选择一个合适的毕业设计课题是非常重要的。 1.2 基于STM32的毕业设计 基于STM32的毕业设计是指通过应用STM32系列单片机，完成一项具体的设计项目。STM32是意法半导体推出的32位微控制器产品线，广泛应用于各种电子设备中，包括嵌入式系统、智能家居、工业控制 等领域。基于STM32的毕业设计一般会涉及到硬件设计和软件开发，对学生综合能力的考查较为全面。 1.3 回复 回复作为本文的主题词，将在接下来的内容中多次提及，以便全面、 深入地理解基于STM32的毕业设计。 二、深入探讨
2.1 选择合适的毕业设计课题 对于基于STM32的毕业设计，首先需要选择一个合适的设计课题。学生可以根据自己的兴趣和专业方向，选择与STM32相关的项目，例如智能家居控制系统、智能农业设备、智能健康监测设备等。在选择课 题时，需要考虑实际应用场景和市场需求，确保设计项目具有一定的 实用性和创新性。 2.2 硬件设计与软件开发 基于STM32的毕业设计通常涉及到硬件设计和软件开发两个方面。在硬件设计阶段，学生需要根据项目需求选择合适的STM32系列单片机，并设计相应的电路和外围设备。在软件开发阶段，学生需要熟练掌握STM32系列单片机的编程语言和开发工具，编写相应的控制程序和应用程序。通过硬件设计和软件开发的实践，学生可以全面掌握STM32系列单片机的应用技巧和工程实践经验。 2.3 回复 在进行硬件设计和软件开发的过程中，需要不断回顾和总结前期的工作，及时发现和解决问题，确保设计项目的顺利进行。回复作为本文 的主题词，提醒学生在设计过程中要不断回顾和总结，及时调整方向，确保项目的顺利实施。 三、个人观点和理解
浙江万里学院 本科毕业设计(论文) 论文题目基于STM32智能车的设计与实现(英文) Design and Implementation of Smart Car Based on STM32 所在学院电子信息学院 专业班级电子093班 完成日期2013 年05 月06 日
摘要 智能车是一种集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了微处理器、现代传感器、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。 本论文提出了一种基于STM32嵌入式微处理器的智能车的设计。系统分为两部分：车载主机系统和手持主机系统。车载主机系统主要以履带式车轮为其机械平台，结合主控电路、超声波避障、无线通信、语音播报、GPS数据采集、碰撞保护功能，完成车载主体功能。手持主机系统主要包括无线通信、数据显示模块、体感操控，它主要负责控制智能车的运行姿态，实时车载数据的采集。整个方案的控制器核心为意法半导体公司的STM32F103VCT6处理器，利用其高速的数据处理能力和丰富的集成外设接口资源，充分发挥智能车的性能，也有利于智能车的程序设计和功能扩展。 论文首先介绍了智能车领域的国内外研究现状，然后介绍智能车控制系统总体设计框架和整个开发流程，再是介绍了智能车系统硬件电路设计和软件设计流程和思想，最后介绍智能车系统的制作与调试以及对本次毕业设计总结。 关键词：STM32F103; GPS定位; 智能控制; uCOS-ii实时操作系统;
Abstract The smart car is a set of situational awareness, planning and decision-making, multi-level driver assistance functions in an integrated system，It is a typical high-tech complex of focusing on the use of a microprocessor, modern sensors, information fusion, communications, artificial intelligence and automatic control technology. This paper presents a design of smart car based on embedded microprocessor of STM32. The entire system is divided into two parts: Car host system and Handheld host system. The car host system is major to crawler wheels for its mechanical platform to Complete main function of Vehicle module Combine with The main control circuit module ultrasonic obstacle avoidance, voice broadcast, GPS data collection. Handheld host system mainly includes data of receiver module, data of show module, control of intelligent vehicle module and additional entertainment audio and video module. Handheld host system is mainly responsible for running posture control the smart car, real-time data acquisition of vehicle and handheld entertainment of audio and video. The main controller core is STMicroelectronics’ processor of STM32,Its high-speed data processing capabilities and a wealth of integrated peripherals interface resources, give full play to the performance of the smart car smart car, but also conducive programming and extensions. The paper introduces the field of smart car’s status of research and the control system design framework and the entire development process of smart car, Then it introduces hardware design of the smart car’s system and design processes and ideas of software. Finally, the production of the smart car system and debugging, as well as the Summary of graduation Design. Key Words：STM32F103；GPS positioning；Intelligent Control；Real-time operating system
本科毕业设计 （20 届） 题目基于stm32无线数据基站的设计和实现 学院电子信息学院 专业电子信息工程 姓名陈洁 班级09091813 学号09918307 指导教师周磊 完成日期20 年3月
诚信承诺 我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《基于stm32无线数据基站的设计和实现》均系本人独立完成,没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释,若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 年月日
摘要 随着人们的生活及其生产水平的不断提高，对生活中各种数据接收的速度和准确度的要求就显得尤为重要，无线数据收发控制就是一个典型的例子，因此无线数据基站就是现代生产生活中应运而生的一种智能、快捷、方便可靠的检测系统。 本设计通过STM32F107控制无线收发模块从无线网络节点接收数据,进行相关处理后通过以太网把数据发送至应用服务器.系统的用户统用户通过Internet网络访问应用服务器，其中本设计起到网桥和防火墙的作用。其中本设计中采用的以太网控制器为DM9161芯片。 本设计软件部分的主要工作是在硬件平台的基础上实现TCP/IP协议栈，由于TCP/IP协议栈较复杂，功能实现比较困难，一般选择成熟的TCP/IP协议栈进行移植，此次选择开源并且较成熟的LwIP以太网协议栈. 关键词:STM32F107 以太网DM9161 TCP/IP协议栈
ABSTRACT With the continuous improvement of people's lives and their production levels, the the life data reception speed and accuracy requirements is particularly important, wireless data transceiver control is a typical example，the wireless data base station is modern production lifecame into being a smart, fast，convenient and reliable detection system. This design STM32F107 control wireless transceiver module receives data from the wireless network nodes related via Ethernet transmits data to the application server. The system user system user access to the application server through the Internet，including the design play a role of bridge and firewall. DM9161 Ethernet controller chip used in the design. The software part of the design work is implemented in hardware platform based on the TCP / IP protocol stack，the TCP / IP protocol stack is more complex, and more difficult to achieve, usually selected mature TCP / IP protocol stack for transplantation, the choiceopen source and the more mature LwIP Ethernet protocol stack。 Key words：STM32F107 Ethernet DM9161 TCP/IP Protocol stack
基于STM32智能车设计与实现本科毕业设计本科毕业设计论文《基于STM32智能车设计与实现》 摘要：随着科技的不断进步和应用的不断推广，智能车作为一种智能化、自动化的交通工具，越来越受到人们的关注。本文以STM32为核心芯片，设计和实现了一辆智能车，并通过实验验证了车辆的性能和功能。设计过程主要包括了硬件设计和软件设计两个方面。在硬件设计方面，本文详细介绍了智能车的电路设计和传感器的选择和接口设计。在软件设计方面，本文介绍了智能车的控制算法和实现方法。通过对实验结果的分析，验证了智能车设计的可行性和有效性。本文的研究成果对于智能车的发展和应用具有一定的参考价值。 关键词：STM32，智能车，硬件设计，软件设计，控制算法 1.引言 智能车作为一种重要的智能交通工具，具有广泛的应用前景和研究价值。随着科技的不断进步和应用的不断推广，智能车的研究和应用变得越来越重要。本文以STM32为核心芯片，设计和实现了一辆智能车，并通过实验验证了车辆的性能和功能。 2.设计原理和方法 2.1硬件设计 本文的智能车硬件设计包括电路设计和传感器的选择和接口设计。首先，根据智能车的功能需求和性能要求，选择了适当的传感器并进行了接口设计。然后，根据传感器的信号特点和STM32的特点，设计了电路图并制作了PCB板。
2.2软件设计 本文的智能车软件设计主要包括控制算法的设计和实现方法。首先， 根据智能车的运动控制需求，设计了合适的控制算法。然后，将控制算法 实现在STM32的软件中，并通过编程实现智能车的自动控制功能。 3.实验结果与分析 通过对智能车的性能和功能进行实验测试，得到了以下结果。首先， 智能车能够根据传感器的反馈信息进行自主导航和避障。其次，智能车的 运动轨迹准确且稳定，具有较好的控制性能。最后，智能车的速度和灵敏 度能够满足智能交通的需求。通过对实验结果的分析，证明了智能车设计 的可行性和有效性。 4.结论 本文以STM32为核心芯片，设计和实现了一辆智能车，并通过实验验 证了车辆的性能和功能。通过对智能车的硬件和软件设计的详细介绍，得 出了智能车设计的可行性和有效性。本文的研究成果对智能车的发展和应 用具有一定的参考价值。 [1]张三，李四，王五.基于STM32的智能车设计与实现[J].电子技术 与软件工程，2024 [2]王六，赵七.智能车控制算法实现及应用研究[J].电子与信息学报，2024 [3]STM32团队.STM32参考手册[R].上海：电子工业出版社。
stm32毕业设计 毕业设计：基于STM32的智能家居系统 引言： 随着科技的不断发展，智能家居系统已经逐渐进入人们的生活中。它可以为人们提供更加智能便捷的生活体验，实现家居设备的远程控制和自动化管理。本毕业设计基于STM32单片机开发一个智能家居系统，实现对家庭的电器设备进行智能化控制。 一、设计方案： 本设计方案基于STM32单片机，通过利用其丰富的外设和强大的处理能力，实现对家庭设备的智能化控制。具体设计方案如下： 1. 系统硬件部分： （1）采用STM32F103C8T6单片机作为主控芯片，它具有高性能、低功耗和丰富的外设资源； （2）采用ESP8266模块进行无线通信，实现系统与手机或者电脑之间的远程通信； （3）采用各种传感器模块，如温湿度传感器、红外遥控模块等，实现对环境信息的检测和设备的控制。 2. 系统软件部分： （1）编写STM32的硬件驱动程序，包括GPIO、串口、定时器等的配置和初始化； （2）编写ESP8266模块的通信协议程序，实现模块和手机或
者电脑之间的数据传输； （3）编写家居控制程序，实现对家庭电器设备的远程控制和自动化管理； （4）编写用户界面程序，实现用户与智能家居系统的交互。 二、系统功能： 本智能家居系统的主要功能如下： 1. 远程控制： 通过手机或者电脑等终端设备，用户可以远程控制家庭的电器设备，如灯光、空调、电视等。用户只需要在终端设备上选择相应的设备和操作命令，即可实现对设备的远程控制。 2. 定时控制： 系统可以根据用户设置的时间表来控制家庭设备的开关。用户可以在手机或者电脑上设置设备的开启和关闭时间，系统会自动执行相应的操作。例如，用户可以在每天的晚上10点自动关闭电视机。 3. 智能监测： 系统配备了各种传感器模块，可以实时监测家庭的环境信息。例如，温湿度传感器可以监测室内的温度和湿度，人体红外传感器可以检测到是否有人在房间内。系统会根据这些信息智能地控制家庭设备的开关，提供更加舒适和便捷的生活体验。 三、设计思路： 本设计以STM32单片机为核心，通过与外设的配合，实现智
单片51stm32机设计毕业设计任务书 《单片51stm32机设计毕业设计任务书》 1. 任务背景 单片51stm32机设计是一项涉及硬件和软件开发的综合性毕业设计任务。该任务旨在帮助学生通过实际项目来深入理解嵌入式系统设计和开发的相关知识，提升实际应用能力，并为未来的就业或学术研究打下坚实基础。 2. 任务目标 本任务的主要目标在于通过设计和开发单片51stm32机，实现对嵌入式系统设计和开发的全面理解和掌握。具体目标包括： - 设计硬件电路，包括主控芯片选型、外围电路设计等； - 编写嵌入式软件，实现对单片机的控制和管理； - 实现基本的功能，例如输入输出控制、通信功能、定时器、中断等；- 测试和调试单片机系统，保证其稳定可靠； - 撰写毕业设计报告，总结设计过程和成果。 3. 任务内容 本任务的具体内容包括但不限于以下几个方面： - 硬件设计：选择适当的51stm32芯片作为主控芯片，设计外围电路
包括时钟电路、复位电路、IO口等。 - 软件编程：使用C、C++等编程语言，编写单片机的控制程序，实现各种功能。 - 功能实现：包括输入输出控制、串口通信、定时器中断、中断处理等功能的实现。 - 系统测试：对设计的单片机系统进行全面测试，确保其性能和稳定性。- 毕业设计报告：撰写毕业设计任务书，包括设计背景、目标、内容、实施计划、预期成果等内容。 4. 个人观点和理解 单片51stm32机设计毕业设计任务书对于学生来说是一个非常有挑 战性和有意义的毕业设计任务。通过该任务的实施，学生不仅可以深 入理解51stm32机的设计原理和操作方法，还可以锻炼自己的硬件和软件开发能力。完成该任务也为学生未来的就业或者学术研究打下了 良好的基础，使其在实践中更加熟练地运用相关知识。 单片51stm32机设计毕业设计任务书是一项既有挑战性又有意义的 任务，通过认真实施该任务，学生可以全面提升自己的硬件和软件开 发能力，为未来的发展打下坚实的基础。 以上是本篇文章的初步内容，希望能够帮助你更深入地理解单片 51stm32机设计毕业设计任务书的相关内容。完成单片51stm32机 设计毕业设计任务书，学生需具备一定的电子电路和嵌入式系统设计
基于STM32F407的毕业设计 1. 简介 在现代科技高速发展的时代，微处理器的应用已经遍及各行各业。而STM32F407是STMicroelectronics公司推出的一款高性能、低功耗的单片机，适用于各种嵌入式应用。在本次毕业设计中，我们选用了STM32F407作为主控芯片，设计了一款具有一定实用性和创新性的嵌入式系统，以此作为毕业设计的主题。 2. 选题意义 2.1 嵌入式系统的重要性 嵌入式系统已经成为现代科技领域的重要组成部分，它在工业控制、智能家居、无人机、智能交通等领域发挥着不可替代的作用。设计一款基于STM32F407的嵌入式系统，对于提高学生的综合能力，丰富学生的实践经验，具有重要的意义。 2.2 STM32F407的特点 STM32F407具有丰富的外设和强大的性能，能够满足复杂嵌入式系统的设计需求。它的特点包括：ARM Cortex-M4内核，最高频率 168MHz，1MB Flash存储器，192KB RAM，丰富的外设接口等。选择STM32F407作为毕业设计的主控芯片，可以让我们更好地理解和应用现代微处理器技术。
3. 毕业设计内容 在本次毕业设计中，我们计划设计一个基于STM32F407的智能家居 控制系统。主要功能包括： 3.1 硬件设计 （1）选用STM32F407作为主控芯片，设计合理的外围电路和模块，满足系统的功能需求。 （2）设计各功能模块的驱动电路和接口电路，包括网络通信模块、传感器模块、执行器控制模块等。 （3）设置合理的电源系统，保证系统的稳定供电和低功耗运行。 3.2 软件设计 （1）基于STM32CubeMX和Keil等开发工具，进行嵌入式软件开发，包括底层驱动程序编写和应用程序开发。 （2）实现智能家居控制系统的各项功能，包括远程控制、传感器数据采集和分析、执行器控制等。 （3）优化系统软件架构，提高系统的鲁棒性、可靠性和安全性。 3.3 系统测试 （1）进行硬件功能测试，包括外设模块功能测试、电路连接测试、电源供电测试等。 （2）进行软件功能测试，包括各项功能的单元测试、集成测试和系统测试。