STM32F103系列微控制器在应用编程技术研究

STM32F103系列微控制器由于其低廉的价格和强大的功能在嵌入式产品中被广泛应用,而STM32F103系列微处理器在下载程序时通常使用的JTAG、ISP两种方式都不适用于产品的软件更新。为解决使用STM32F103系列芯片的嵌入式产品软件更新不便的问题,本文对STM32F103系列微处理器的IAP(在应用程序编程)进行了研究,研究了两种IAP技术,给出了硬件测试和软件流程图,并作了总结,最后提出一种基于蓝牙串口模块通过ymodem传输协议实现的IAP方案。     

基于GPS与GPRS的定位防盗追踪系统设计

通过分析定位防盗系统的应用性以及可行性分析,确定了基于GPS与GPRS的定位防盗系统,硬件方面使用了基于STM32平台与SIM908芯片,软件方面使用B/S模式,设计并实现了运行于浏览器上的Web应用,重点阐述了SIM32平台和SIM908芯片硬件的使用、服务器端Socket搭建、MySQL数据库编程这几个关键部分.该设计实现了对设备位置的远程定位追踪、人性化交互界面的需求.     

基于STM32 CubeMX的高速嵌入式图像采集系统

设计了采用STM32F407VGT6芯片作为控制核心,OV2640摄像头模块进行图像采集,基于ILI9341控制器的彩色液晶屏作为显示终端的高速嵌入式图像采集系统.本文介绍了系统的总体设计思路、各模块的硬件连接方式、软件编程思路,以及STM32 CubeMX软件针对本系统的配置方法.     

MIPS64指令集模拟器的建模与实现方法

用软件编程的方法介绍一个与MIPS32/64指令集兼容的指令集模拟器的建模与实现过程。该方案用C++来描述处理器的硬件行为,通过在编译时选择不同的选项分别实现对MIPS32和MIPS64指令集构架的嵌入式处理器的模拟,实现除浮点数以外的所有指令的译码和执行。该方案的主要好处是代码可重用,指令扩展性能好,可以同时兼容MIPS32和MIPS64指令集的模拟。     

基于STM32F103VB的应用编程技术的实现

针对嵌入式应用中更新升级固件的需求,在阐述应用编程(IAP)技术原理的基础上,以具有Cortex-M3内核的微控制器STM32F103VB为平台,给出了基于STM32F103VB IAP技术的实现方案,并对方案的可靠性进行了探讨.最后讨论了IAP技术的具体实现方式.该方案实现了以具有STM32F103VB微控制器的嵌入式系统终端软件的在线升级,提高了软件维护的方便性,缩短了终端软件系统的开发周期.     

基于ARM和W5100的嵌入式以太网通信接口设计

设计了一种基于以太网控制器W5100和32bitARM微处理器STM32F105V的嵌入式以太网通信接口。介绍了W5100的工作原理、接口硬件设计及软件设计方案。硬件部分采用SPI总线接口模式实现STM32F105V与W5100连接,软件部分着重对网络控制器的4个独立端口编程,实现以太网数据快速收发功能。本接口设计可直接应用于工业数据采集系统开发。     

STM32Cube开发工具将支持经市场考验的STM32 F2微控制器

正意法半导体发布新款STM32Cube开发平台中间件,让开发人员可以在该开发平台上开发STM32F2 120MHz ARM Cortex-M3微控制器应用。STM32Cube目前可支持STM32F2和F4系列产品,预计今年还将推出新的版本,将支持范围扩大到STM32全系列产品。新的中间件与STM32Cube平台的通用低层驱动程序和硬件抽象层(HAL,Hardware Abstraction Layer)配合使用,提供一套可直接使用的自动升级的软件组件库,     

基于国产c86处理器的CP2K软件移植与优化

CP2K是目前运行最快的开源第一性原理材料计算和模拟软件，源码中调用协处理器的部分基于CUDA架构编写。因平台底层硬件架构和编译环境不同，原生的CP2K软件无法调用国产c86处理器平台上的DCU,因此不能实现跨平台应用。为解决该问题，提出了一种CP2K面向该平台的移植方案。该方案的核心思想为：对CP2K软件中主要基于CUDA接口实现的DBCSR库进行代码分析，拆解对应结构体和类的封装方式，并基于HIP的编程标准对其进行实现和封装。在国产c86处理器平台上编译安装HIP版的DBCSR库，链接CP2K软件，最终实现运行DCU版的CP2K软件。后续选取两个测试算例，基于编译级与运行级对其进行优化实验。实验发现，删除CP2K脚本链自动安装的FFTW库可提高计算结果精度。实验结果表明，所使用的优化方法可显著提升CP2K软件的计算效率和计算准确性，为实现开源软件面向国产平台的移植优化和国产化替代做出贡献。     

基于RISC-V处理器内核微控制器的智能教学平台

本文以沁恒微电子内置 RSIC-V处理器内核的 CH32V307 微控制器为基础, 利用AHL- CH32V307 硬件系统阐述嵌入式技术实践. 首先简要介绍嵌入式系统的知识体系, 降低具有高技术门槛的嵌入式系统开发工作, 实现嵌入式人工智能的敏捷开发生态系统. 接着给出并测试嵌入式开发硬件, 以多功能嵌入式集成开发环境编译、下载与运行第一个嵌入式程序的直观体验, 学员可以开始进入嵌入式系统的学习之旅. 对应开发套件的硬件系统, 文中给出一些常见嵌入式系统被控单元如彩灯、红外传感器与汇编工程的树型结构的基本原理、电路接法和编程实践. 利用CH32V307 微控制器设计一套简单实用基于图像识别的嵌入式物体认知系统, 可作为人工智能的快速入门系统. 本文所介绍的教学案例适用于高等学校嵌入式系统的教学或技术培训, 也可以提供给嵌入式系统技术人员作为研发参考.     

基于Blackfin-uClinux嵌入式平台的设计与实现

提出了一种基于Blackfin-uClinux的嵌入式平台设计方案,选用ADI公司生产的16/32位高性能ADSP-BF533芯片为该平台的核心控制器.ADSP-BF533是针对嵌入式微控制而设计的数字信号处理芯片,详细介绍了该嵌入式平台部分的硬件电路设计,并且将嵌入式操作系统uClinux的移植到该平台上.该平台既可用于嵌入式系统的开发,也可以实现各种软件算法,有利于应用此类芯片的人员快速理解,为今后开发基于该平台的应用系统提供可靠参考.     

STM32CubeMX的高速USB通信模块设计

高速USB是一种具有即插即用、热插拔特点的计算机总线技术,其传输速率高而且应用广泛.但基于USB的协议模块开发比较困难,本文给出基于STM32CubeMX的高速USB通信模块设计.该方案以外扩高速USB3300芯片的STM32F4x为硬件平台,利用STM32CubeMX快速生成USB库函数和LabVIEW图形化软件编程工具,共同实现高速USB通信的高效开发.实验结果表明,该设计传输速率可达3.0 Mbps以上,且开发快捷.     

基于核电管道评估系统的硬件与故障诊断设计

以核电管道评估系统为对象,对其核心部分硬件系统的故障诊断与控制设计进行了研究。利用程控放大、幻象供电、故障诊断等电路设计了硬件调理模块。通过Keil软件对STM32芯片嵌入式软件编程的方式实现了硬件系统的控制与故障诊断功能,并由设计的串口通信协议经RS232与软件系统通讯。通过Labview软件开发了硬件自动化测试平台和故障诊断监测程序,保证硬件系统可靠性的同时提升了测试效率并减少了人力成本。设计的硬件控制与故障诊断模块满足要求,已成功应用在出口国外某核电厂的管道评估系统中,为核电厂安全经济可靠地运行提供了保障。     

基于STM32芯片的电参数测量与数据传输

使用8位、16位单片机的传统电参数测量方法存在精度不够高,并行处理能力弱的问题,而基于DSP芯片的设计成本较高,不易推广。提出一种基于STM32芯片的电参数测量和数据传输方案,给出了各模块的硬件设计方案和软件处理流程。满足系统高性能的要求,并且实时处理能力强,功耗低,RS485接口和GPRS无线模块方便用户使用,具有较高的应用价值。     

某型数字化汽车组合仪表出厂检测设备的开发

针对汽车组合仪表出厂质量检测要求,运用模块化设计思想构建系统结构,开发出某型仪表出厂检测设备.基于工业PC、Win98软件平台,采用仿真技术和数字编程电路接口技术实现对数字式组合仪表校测进行可编程数字模拟;开发了测控系统过程处理软件包,使数字式组合仪表生产实现程序化,并兼顾了操作方便性.给出了主要软件设计和流程图.该设备实际运行可靠、操作简便、界面友好,并具备随仪表改型同步升级的能力,较好地满足了使用要求.     

基于CAN总线的公共广播和撤离报警模拟培训系统设计

为模拟核电站的公共广播和撤离报警系统、培训员工的操作技能,采用32位低功耗单片机STM32F103、高音质语音芯片ISD4004、定压功放和CAN通信技术设计了公共广播和撤离报警模拟培训系统,模拟实际系统通过广播呼叫站对核电站选定区域或全厂进行广播.首先根据实际系统的功能,提出了模拟培训系统的总体设计方案并介绍其工作原理.然后详细分析了系统硬件的设计思路和方案实现,给出了软件流程图.现场使用结果表明该系统可有效地模拟实际系统,并稳定地工作.     

STM32在复杂系统中实现固件自动升级的方法

提供了一种应用STM32微控制器实现在复杂的硬件系统中完成固件自动升级的方法.通过以太网和SPI接口实现了ARM架构STM32微控制器固件的传输、存储和自动升级;通过JTAG接口协议实现了STM32微控制器对Xil-inx公司Spartan-6系列FPGA固件的下载和升级.文中详细介绍了固件自动升级方法的实现原理和开发流程,并提供了部分源码及程序流程图.经实际产品验证,该方法极大提升了现场升级维护硬件的效率,节约了服务成本,提高了产品的稳定性.     

基于MPC8315的U-Boot在Nand Flash上的移植

以MPC8315E搭建开发平台,介绍Freescale的32位微处理器MPC8315的特点及硬件平台结构,并给出U-Boot、内核以及文件系统的物理映射结构。Nand Flash比Nor Flash容量大,将U-Boot在Nand Flash中启动能够使Bootloader、内核以及文件系统都存储在Nand Flash中,从而从硬件上省略Nor Flash。本文重点阐述U-Boot在Nand Flash上的裁剪和移植过程,通过对U-Boot中硬件复位字的配置以及与Nand启动相关程序的分析与修改,最终实现U-Boot在Nand Flash上的移植。通过修改Makefile对软件实现选择性编译,并给出Linux下交叉编译链接的过程,对如何生成可执行文件做了详细的介绍。     

嵌入式双目图像采集系统设计

针对嵌入式系统的双目图像采集,给出了基于STM32硬件平台和嵌入式操作系统μC/OS-II软件平台的图像采集系统设计。并且采用应用AL422B视频缓存芯片、四线制电阻触摸屏和SD卡实现图像采集、显示、存储功能。实验结果表明,该系统具有较好的实时性,采集到的图像对于进行进一步图像处理有重要的实际意义。