虚拟仿真平台在嵌入式系统课程中的应用

提出了一种基于Proteus、STM32CubeMX和Keil MDK软件结合的嵌入式虚拟仿真平台的构建方法。以STM32F103R6芯片定时器中断控制LED灯闪烁实验项目为例,通过Proteus的硬件设计、STM32CubeMX的图形化配置并生成工程、Keil MDK的软件开发以及与Proteus的联合仿真,获得了与开发板工程实践接近的实验效果。该虚拟仿真平台具有一定的推广价值和借鉴意义。     

基于RCP的嵌入式快速开发及半实物仿真技术

将STM32-Mat/Target开发固件库和STM32CubeMX引入MATLAB/Simulink,首先提出了一种基于快速控制原型技术(Rapid Control Prototype,RCP)建立与标定产品具有相同I/O口与实际功能的原型系统建模过程。然后,结合一类航空电子系统大气数据计算机(Air Data Computer,ADC),详细阐述了所测试原型系统的建模方法及半实物仿真环境的配置过程,提出了一种快速高效开发嵌入式工程的方法。最后,将所建立的原型系统用于半实物仿真,测试其相对于理论数学模型的性能和效果。工程应用验证表明,上述方法可充分发挥快速原型系统用于半实物仿真的优势,结合引入的开发固件库,极大地节省时间与成本,提高开发效率。     

基于Matlab的STM32软件快速开发方法

为实现高效的C语言代码编写,将Matlab／Simulink应用在基于ARMCortex—M3内核STM32微控制器的嵌入式系统软件开发中。利用专门针对STM32系列微控制器开发的Simulink模块库RapidSTM32及其工具套件,对嵌入式系统进行建模与仿真。仿真成功后,在模型编译器中把其翻译成高效的MDKC语言代...     

FreeRTOS线程执行时间统计方法设计与应用

为精确获得嵌入式实时操作系统线程执行时间信息，本文针对意法半导体STM32嵌入式开发平台，以STM32F407单片机为例，基于STM32CubeMX开发工具生成的FreeRTOS工程对线程执行时间统计测量功能进行完善与软件设计，并对FreeRTOS支持包中的时间状态API接口进行介绍与配置，提出使用单片机硬件定时器实现微秒级高精度线程执行时间测量器的设计。实验测试结果表明，该软件设计方法可移植性强，能够正确输出执行时间信息，适用于对线程执行时间要求较高的嵌入式项目以及STM32系列单片机嵌入式工程设计。     

基于STM32CubeMX嵌入式实验教学改革实践

为了提高嵌入式实验教学质量,分析当前嵌入式实验教学现状,提出将STM32CubeMX引入嵌入式实验教学中,以流水灯实验为例,对比阐述教学改革的基本思路,详细讲解教学改革的具体实施方案,并评价改革效果。     

基于STM32CubeMX图形化编程教学改革的研究

文章根据学院电子信息专业人才培养方案,分析了STM32编程对电子信息专业学习的重要性;提出了STM32课程的教学改革建议,本文通过STM32CubeMX图形化编程教学相对传统的STM32寄存器编程及库函数编程教学进行阐述,从过阐述对比中得出STM32CubeMX图形化编程在教学中简单、易懂、快捷等;从而提高学生学习STM32单片机的积极性,改变传统的编程方式。     

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.     

STM32CubeMX的全速USB通信及测速模块设计

针对微处理器USB通信设计中通信协议以及底层驱动开发的复杂性导致其开发周期较长的问题,给出了一种利用STM32CubeMX及LabVIEW图形化编程工具实现STM32全速USB通信的方法.首先利用STM32CubeMX快速生成USB基础配置及初始化函数并通过Keil进行通信程序的编写完成USB从机设计.主机方面使用LabVIEW图形化编程工具进行编程设计,并通过NI VISA软件生成驱动,实现USB主机与从机之间的数据传输,并完成通信速率测试.经试验验证该方案开发便捷且传输速率可靠,可以作为一种基于STM32 HAL库的库函数版本下STM32全速USB通信开发的参考方案.     

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STM32CubeMX的串口控制研究

本文采用STM32的串口接收中断来对一串以特定字符结束的字符串进行判断并实现控制,在开发方式上基于当前最流行的STM32CubeMX平台,整个实现过程快捷高效.     

流程图化的嵌入式系统开发平台

面向嵌入式零代码基础使用者和低成本开发者,搭建了一个基于STM32的软硬件一体化编程的流程图化的嵌入式系统开发平台.该平台采用STM32作为硬件载体,用QT跨平台C++图形用户界面搭建简单易懂的流程图操作界面.硬件框图界面能驱动嵌入式设备,用编译软件封装功能模块放置功能编辑盒,通过命令行调用编译器,调用外部烧录软件完成下载,代码查看器可直观监视编译全过程.测试结果表明,该平台可方便、快捷解决编程问题.     

基于STM32的航天器电气负载监控系统设计

针对传统电气负载监控系统通信纠错率较低,造成航天器电气负载监控准确率较差的问题,基于STM32设计一种新的航天器电气负载监控系统;分别设计电气负载监控系统的硬件和软件;系统硬件主要设计了嵌入式数据接口以及外接设备、驱动芯片以及监控继电器控制模块,WLAN驱动芯片能够有效降低成本和功耗,提高通信速率;通过电气负载监控执行实现软件功能,建立电力负载管理中心软件,提高监控系统的通信能力,提升负载监控的准确性;实验结果表明,基于STM32的航天器电气负载监控系统通信纠错率平均值为92%,航天器电气负载监控过程误差较小,具有一定的实际应用性。     

基于模型的无刷电机控制代码快速生成

基于模型设计是国外流行的一种先进的嵌入式系统开发方式。以无刷直流电机为例,利用开发工具Simulink、Stateflow、Real-Time Workshop（RTW）等,可在MATLAB平台实现其算法模型。经验证正确后直接生成嵌入式代码,用户仅需作少量代码微调即可在Proteus中进行虚拟硬件测试。该方法无需设计者精通各种编程语言,只需了解设计规范与实现原理,极大地降低了嵌入式系统开发难度,缩短了开发周期,并且能够保证代码的高效性、可靠性。     

STM32与FPGA的B码时统解码设计

针对B码时统解码的精度及硬件使用效率等问题,结合B码原理,从应用角度出发,提出一种新型的B码的解码方案。利用微控制器STM32辅助可编程逻辑器件（FPGA）,进行全局解码设计。测试表明,DC码的秒头精度误差控制在ns级,且DC码和AC码解码所提取出的时间信息都非常准确。     

一种支持Cortex-M3的Simulink自定义目标系统设计

在基于模型的嵌入式控制系统设计开发中,利用Simulink Coder和Embedded Coder等工具为控制算法、系统模型等自动生成嵌入式代码被证实是一种高效、可靠、便捷的方法;Mathworks为自带的Simulink模块和MTALAB函数的目标代码生成提供了支持,缺乏的是对于嵌入式开发中目标外围功能的直接支持,比如数字、模拟输入/输出,网络通信以及其它微控制器自身功能,而这对于嵌入式系统开发往往是不可缺少的重要部分;针对工业级嵌入式产品领域应用广泛的Cortex—M3内核微控制器这一目标,设计开发了支持常用外围功能的STM32F1XTarget目标系统以及配套的嵌入式控制板,详细阐述了STM32F1XTarget的工作流程和自定义设备驱动模块设计原理;设计的目标系统支持由系统模型到应用程序下载的一键式操作,这将算法设计和产品开发无缝连接到一起,大大加速了嵌入式控制系统的开发流程,降低了成本,最后在倒立摆嵌入式控制系统开发中进行了实验验证,检验了该目标的有效性和可靠性.     

嵌入式软件形式化建模方法

随着嵌入式系统在各行各业的普及,嵌入式系统也越来越复杂,为保证嵌入式系统正确性,研究从需求分析、系统设计到系统验证、代码自动生成统一建模方法尤为重要。针对以上问题,提出采用状态变迁矩阵（STM）对嵌入式软件进行建模,通过确认STM中的每个单元格保证软件的正确性,且在需求分析阶段更容易发现需求遗漏。针对单元格处理经常出现大量的逻辑判断问题,提出采用决策表（DT）模型对复杂多条件判断分支问题进行建模。在模型建立后进行验证,最后自动生成代码。通过对紧急制动控制建模实验,说明方法的正确性。     

基于STM32F407的以太网通信模块设计

物联网的大规模形成和高速发展,使得基于以太网通信的嵌入式系统开发成为物联网应用的一个实际课题。本论文设计了一种以STM32F407作为主处理器的以太网通信模块;利用32位闪存微控制器STM32F407与以太网模块CH395实现串口通信;采用CH395控制芯片内置的TCP/IP协议栈与上位机LabVIEW客户端建立数据通信,并实时发送测试数据进行实验研究。实测结果表明：基于STM32F407的以太网通信嵌入式系统工作稳定,数据传输可靠,能够满足系统设计需求。     

一种起飞零时检控台的设计与实现

针对目前航天发射场高密度、多点位并行开展发射任务的情况,为满足测发、测控系统需求,研制了一种基于STM32的起飞零时(T0信号)检控设备。硬件以STM32F407作为微处理器,外围电路包括GPS/BD接收、IRIG-B(DC)码电平转换、起飞触点检测、触摸屏通信、网络传输等功能模块,基于嵌入式应用软件开发技术,实现了T0信号的3种触发方式(触点、手动和倒计时)以及GPS/BD、IRIG-B(DC)时间码的接收,产生的T0信号通过网络发送给中心计算机系统。测试结果表明,该设备人机交互性好,具有小型化、低成本、高可靠性等优点,对同类型产品的设计具有借鉴意义。