基于STM32的嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)第四章ppt課件

1、基于STM32的嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)第四章工程項(xiàng)目實(shí)例,主講教師: EMAL: 博客：http:/ 交流論壇：http:/ 開(kāi)發(fā)板和教程： http:/ PPT原作者：盧有亮 有修改請(qǐng)發(fā)修改稿到論壇以更有利于其他人教學(xué),要點(diǎn),需求分析,工程設(shè)計(jì),軟件開(kāi)發(fā),設(shè)計(jì)題,第四章 工程項(xiàng)目實(shí)例,學(xué)到的知識(shí)要轉(zhuǎn)化為成果，就要開(kāi)發(fā)工程項(xiàng)目。 將學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際，才能轉(zhuǎn)化為價(jià)值。在工程項(xiàng)目中克服困難解決問(wèn)題，才能將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力。 本書(shū)的工程實(shí)例應(yīng)用于實(shí)際的多電源檢測(cè)系統(tǒng)工程。由于基于STM32的C/OS和C/GUI部分在亮點(diǎn)嵌入式后續(xù)的書(shū)籍中，因此，本章完成不需要C/OS和C/GUI的從機(jī)部分，主機(jī)部分

2、需要C/OS和C/GUI，在后續(xù)書(shū)籍中給出。 本章引領(lǐng)讀者，如何去分析和開(kāi)始做一個(gè)工程。 既然是工程，就要從需求分析開(kāi)始,4.1 需求分析4.1.1 需求,MDK KEIL,需求，是用戶想要達(dá)到的目標(biāo)。目標(biāo)沒(méi)搞清楚，技術(shù)再先進(jìn)也達(dá)不到理想的結(jié)果。因此，項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)都是從需求開(kāi)始的。 1.用戶是“上帝”，但不一定是專家。需求沒(méi)搞清楚需要返工的時(shí)候，多批評(píng)自己而不是責(zé)怪用戶。 2.與用戶友好溝通，多接觸多學(xué)習(xí)。 3.立下字據(jù)讓用戶簽字確認(rèn)。項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)應(yīng)以協(xié)議或合同為準(zhǔn)，可以滿足用戶額外的部分需求，有的時(shí)候用戶看到產(chǎn)品才覺(jué)得需要做需求的改進(jìn),4.1 需求分析4.1.1 需求,MDK KEIL,該工程項(xiàng)

3、目的被測(cè)控設(shè)備如下表： 1.電源A： 被檢測(cè)信號(hào)：電壓，電流，過(guò)流 控制信號(hào)： 開(kāi)關(guān) 2.電源B： 被檢測(cè)信號(hào)：電壓，電流，過(guò)流 控制信號(hào)： 開(kāi)關(guān) 3.電源C： 被檢測(cè)信號(hào)：電壓，電流，過(guò)流 控制信號(hào)： 開(kāi)關(guān) 4.電源D： 被檢測(cè)信號(hào)：電壓 控制信號(hào)： 開(kāi)關(guān),發(fā)射 5.功率設(shè)備： 被檢測(cè)信號(hào)：電壓（表示功率） 控制信號(hào)：數(shù)字量5根，根據(jù)功率查表進(jìn)行設(shè)置,4.1 需求分析4.1.1 需求,MDK KEIL,需要以圖形的方式在480X272的屏幕上顯示各電源電壓電流值，需要以觸摸的方式按鍵控制各電源及功率設(shè)備的開(kāi)關(guān)，需要輸入功率值以5根數(shù)字信號(hào)控制功率設(shè)備。 功率設(shè)備與電源之間需要隔離,4.1 需

4、求分析4.1.2 分析,MDK KEIL,需要檢測(cè)7路模擬電壓，由于功率設(shè)備和電源之間去要隔離，因此需要采用主從機(jī)的模式，主機(jī)和從機(jī)之間需進(jìn)行高壓隔離。 主機(jī)應(yīng)具備帶觸摸液晶屏，需要的接口如下： 1. 1路RS232接口，通過(guò)隔離電路與從機(jī)通過(guò)RS232相連，發(fā)送命令和接收數(shù)據(jù)。 2. 1路模擬輸入，檢測(cè)功率信號(hào)。 310根GPIO輸出，其中5根設(shè)置功率，4根設(shè)置4個(gè)電源的開(kāi)關(guān)，1根用來(lái)設(shè)置電源4的發(fā)射,4.1 需求分析4.1.2 分析,MDK KEIL,從機(jī)不需要液晶屏，需要的接口如下： 1. 1路RS232接口，通過(guò)隔離電路與主機(jī)通過(guò)RS232相連，接收命令和發(fā)送數(shù)據(jù)。 2. 7路模擬輸入

5、，檢測(cè)電壓電流信號(hào)。 3. 3路GPIO輸入信號(hào)，分別是3個(gè)電源的過(guò)流信號(hào)。 從機(jī)需編程實(shí)現(xiàn)的主要功能： 多路AD采集 GPIO信息采集 采集信息打包發(fā)送到串口,4.2 工程設(shè)計(jì)4.2.1 總體設(shè)計(jì),4.2 工程設(shè)計(jì)4.2.2 硬件端口設(shè)計(jì)（分配,從第2章的硬件設(shè)計(jì)來(lái)看，亮點(diǎn)STM32開(kāi)發(fā)板的功能完全滿足了項(xiàng)目的需要，有獨(dú)立的模擬和數(shù)字接口，因此使用該開(kāi)發(fā)板就可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的需要，對(duì)應(yīng)的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為分配具體的管腳功能。有多路的串口，因?yàn)榇?已經(jīng)轉(zhuǎn)為USB接口輸出，工程中采用串口4就可以滿足項(xiàng)目的需要。 亮點(diǎn)STM32開(kāi)發(fā)板的模擬接口（附錄A,P234 表A-4）還提供了4路的GPIO，因此不需要

6、采用其他接口了,端口功能分配見(jiàn)P224表4-1,4.2 工程設(shè)計(jì)4.2.3 從機(jī)軟件設(shè)計(jì),采集7路模擬量，并將其值通過(guò)串口發(fā)送給主機(jī) 在主循環(huán)中實(shí)現(xiàn)即可。注意對(duì)7路模擬量都需要通過(guò)一個(gè)積分濾波的方式進(jìn)行濾波，然后周期性的發(fā)送給主機(jī)?？紤]采用DMA方式采集AD數(shù)據(jù)， 設(shè)計(jì)軟件流程圖4-2,4.2 工程設(shè)計(jì)4.2.3 從機(jī)軟件設(shè)計(jì),發(fā)送數(shù)據(jù)格式（簡(jiǎn)單協(xié)議,4.3 軟件開(kāi)發(fā)4.3.1 宏和變量定義,為方便系統(tǒng)修改，增強(qiáng)系統(tǒng)的可讀性，定義了AD采集次數(shù)和AD通道數(shù)，過(guò)流信號(hào)的管腳和通道等宏，這些定義在bp_config.h中,4.3 軟件開(kāi)發(fā)4.3.1 宏和變量定義,全局變量在主程序main.c中定義，定義了一個(gè)二維數(shù)據(jù)AD_Value用來(lái)存儲(chǔ)每個(gè)通道一次DMA采集緩存的采集數(shù)據(jù)，一維數(shù)組After_filter用來(lái)存放濾波后的數(shù)據(jù),4.3 軟件開(kāi)發(fā)4.3.2 主程序編程,初始化變量，時(shí)鐘使能，初始化串口，初始化ADC和DMA，啟動(dòng)DMA,4.3 軟件開(kāi)發(fā)4.3.2 主程序編程,啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，延時(shí)等待轉(zhuǎn)換完成后暫停轉(zhuǎn)換，這時(shí)緩沖區(qū)中為采集到的數(shù)據(jù)。調(diào)用函數(shù)對(duì)緩沖區(qū)的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將濾波后的數(shù)值存儲(chǔ)到全局?jǐn)?shù)組CJDY中,4.3 軟件開(kāi)發(fā)4.3.2 主程序編程,主循環(huán)下半部分，讀GPIO，根據(jù)結(jié)果設(shè)置CJDY8的各個(gè)位。然后，將數(shù)組CJDY的數(shù)據(jù)循環(huán)發(fā)送到串口。CJDY為16位類(lèi)型，因