智能天然气监控终端的数据显示系统的设计毕业设计论文(编辑修改稿)

智能天然气监控终端的数据显示系统的设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

注意：根据 ST 公司的推荐， B2 要采用电容负载为 6P 的晶振，否则有可能会出现停振的现象。 （ 4） SPI 存储电路： D2 SST25VF016B（ 2M Bytes） CPU 采用 SPI1 端口PA7SPI1MOSI（ P32）、 PA6SPI1MISO（ P31）、 PA5SPI1SCK（ P30）、 PC4SPI1CS2（ P33）控制读写访问 , SPI1 地址： 0x4000 3800 0x4000 3BFF。 （ 5） 显示及触摸接口模块：显示器采用 ” TFT320X240LCD( 控制器ILI9325), 采用 CPU 的 FSMC 功能， LCD 片选 CS 采用 FSMC_NE1(P88)，FSMC_A16(P58)作为 LCD的 RS选择， FSMC_nWE(P86)作为 LCD的 /WR, FSMC_nOE(P85) 作为 LCD 的 /RD, LCD 的 RESET 脚用 CPU 的 PE1(P98)（ LCDRST），FSMC_D0FSMC_D15 和 LCD 的 D1D8 D10D17 相互连接，触摸屏接口采用 SPI1 接口，片选为 PB7SPI1CS3，由于 LCD 背光采用恒流源芯片 PT4101 控制，采用了 PWM 控制信号控制背光的明暗， PWM 信号由 PD13LIGHTPWM 来控制。 触摸电路的中断申请线由 PB67846INT 接收。 LCD 寄存器地址为： 0x6000 0000,LCD 数据区地址： 0x6001 0000。 （ 6） MICRO SD 卡接口： MICRO SD 卡座接口为 8 脚，与 CPU 的 SD 卡接口连接分别为 SD 卡座 CPU： ① SDIOD2 PC10SDIOD2（ P78） ② SDIOD3 PC11SDIOD3（ P79） ③ SDIOCMD PD2SDIOCMD（ P83） ④ +3V +3V ⑤ SDIOCK PC12SDIOCK（ P80） ⑥ GND GND ⑦ SDIOD0 PC8SDIOD0（ P65） ⑧ SDIOD1 PC9SDIOD1（ P66） SDIO 地址： 0x4001 8000 0x4001 83FF （ 7） USB 接口： CPU 的 USB_DM（ P70）、 USB_DP(P71)与 USB 接口连接 , USB 11 插座的引脚排列问为 15V、 2— D、 3— D+、 4— GND、 5， 6— SHELL。 采用手动自举。 JP2 短路的话。 板子采用 USB 供电。 USB 地址： 0x4000 5C00 0x4000 5FFF （ 8） CAN 接口： CPU 的 CAN_TX（ P96）、 CAN_RX(P95)通过 TJA1050 与 CAN 插座连接 , CAN 插座的引脚排列问为 1CANH、 2— CANL。 2 脚之间根据情况装有 R12 120 欧的终端匹配电阻，如果连入在一个已经在两端具有终端匹配电阻的 CAN 网络 中， 该电阻可以不装。 USB 地址： 0x4000 6400 0x4000 67FF （ 9） 10M以太网接口： CPU 的 PA7SPI1MOSI（ P32）、 PA6SPI1MISO（ P31）、PA4SPI1NSS（ P29）、 PA5SPI1SCK（ P30）通过 SPI 总线方式， 控制 D5 ENC28J60 来完成网络功能 , ENC28J60 的 TPIN、 TPIN+、 TPOUT+、 TPOUT、 LEDB、 LEDA 通过 HR911105A（内置网络变压器、收发 LED、 RJ45）与以太网连接。 SPI1 地址：0x4000 3800 0x4000 3BFF。 （ 10） RS232 接口、 TTL 异步通信接口：拥有二路 RS232 接口， CPU 的PA9US1TX（ P68）、 PA10US1RX（ P69）、 PA9US2TX（ P25）、 PA10US2RX（ P26）通过 MAX3232 实现两路 RS232 接口，分别连接在 XS5 和 XS17 接口上。 USART1在系统存储区启动模式下，将通过该口通过 PC 对板上的 CPU 进行 ISP，该口也可作为普通串口功能使用， JP3,JP4 的短 路冒拔去，将断开第二路的 RS232 通信， 仅作为 TTL 通信通道。 USART1 地址： 0x4001 3800 0x4001 3BFF USART2 地址： 0x4000 4400 0x4000 47FF （ 11） GPIO 接口：包含了可以作为普通 IO 的可具有 PWM， ADC， DAC 等功能以及其他类型的 IO 口，同时包含了电源 5V， 接口。 （ 12） 数模转换 DAC： 当要使用 DAC 功能时，将会影响到板子的网络功能（网络芯片的 SPI 的片选被占用），两种功能不能同时使用，在 DAC 功 能时，拥有一路 CPU 自带的 DAC 通道（ PA4DAC1）， 通过端子座 XS13 的 6 脚引出。 该口也可作为普通 IO 端口（ PA4）使用。 DAC地址： 0x4000 7400 0x4000 77FF （ 13） FM 接收机功能：通过 CPU 上的 I2C2 接口（ PB11I2C2SDA，PB10I2C2SCL）控制 FM 模块 TEA5767，可以接收兼容美国 ( to 108 MHz)和日本 (76 to 91MHz)调频波段 , 左右声道经由功放电路 TDA1308T 通过耳机接口输出。 I2C2地址： 0x4000 5800 0x4000 5BFF 12 （ 14） MP3 功能：通过 CPU 上的 SPI2 接口 PB15SPI2MOSI、PB14SPI2MISO、 PB13SPI2SCK、 PB12SPI2CS1 控制 MP3 电路 VS1003B，可以将存储于 Micro SD 卡中的语音文件经由音放电路 TDA1308T 通过耳机接口播放， 能解码 MPEG 1 和 MPEG2 音频层 III（ CBR+VBR+ABR）； WMA 5384kbps 所有流文件； WAV(PCM+IMA ADPCM)。 并也能对通过 MIC（ XS7）接口输入或线路输入的音频信号进行 IMA ADPCM编码，并保存在 micro SD 卡上。 SPI2地址： 0x4000 3800 0x4000 3BFF （ 15） 音频放大电路： MP3 及 FM 收音机电路的线路输出信号经过 D8 TDA1308T 可以驱动头戴式耳机。 （ 16） SPI 外接接口（可直接接 RNF24L01 模块）： 将 CPU 上的 SPI2 接口PB15SPI2MOSI、 PB14SPI2MISO、 PB13SPI2SCK、 PB0RFSPI2CS 引出到 接口 XS12 上，这是一个 2X5 的排母插座，可以直接和 数传模块 NRF24L01 相连。 SPI2 地址： 0x4000 3800 0x4000 3BFF （ 17） 键盘电路及复位按键。 STM32目前的技术水平和应用领域 STM32 是一个微控制器产品系列的总称，目前这个系列中已经包含了多个子系列，分别是： STM32 小容量产品、 STM32 中容量产品、 STM32 大容量产品和 STM32 互联型产品；按照功能上的划分，又可分为 STM32F101xx、STM32F102xx 和 STM32F103xx 系列。 STM32 系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM CortexM3 内核。 按性能分成两个不同的系列： STM32F103“增强型”系列和 STM32F101“基本型”系列。 增强型系列时钟频率达到 72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为 36MHz，以 16 位产品的价格得到比 16 位产品大幅提升的性能，是 16位产品用户的最佳选择。 两个系列都内置 32K 到 128K的闪存，不同的是 SRAM 的最大容量和外设接口的组合。 时钟频率 72MHz 时 ，从闪存执行代码， STM32 功耗 36mA，是 32 位市场上功耗最低的产品，相当于。 13 ARM CortexM3 处理器的优点 除了有好的处理器之外，还要配合好的开发环境和工具链。 也正出于此，在设计 ARM7TDMI处理器时， ARM的工具链工程师们和 CPU设计师们强强联手，为了让它的内部结构更优化、更精练、更到位而并肩奋战了很多日日夜夜，终于有了 ARM7TDMI 的无限辉煌，并且久经岁月的洗礼依旧光芒绽放。 珠联璧合的最新果实，是破茧而出的 ARM CortexM3 处理器。 这个小尤物，处处闪耀着 ARM 体系结构最激动人心的新突破。 它基于最新最好的 32 位ARMv7 架构 —— 这个架构支持高度成功的 Thumb2 指令集，还有很多时尚、前卫甚至崭新的特性，充满了新生代的气息。 它在很好、很强大的同时，编程模型却变得更加清新爽洁了。 单片机市场的规模可以用“巨无霸”来形容，预计到 20xx 时每年能有 20G片的出货量。 世界各地的器件供应商纷纷亮出自己的得意之作，他们提供的器件和架构也是各具特色。 业界内部可谓是百花齐放，热闹非凡，好戏不断。 各行各业对单片机能力的要求也一直“得寸进尺”，而且还又要马儿跑，又要马 儿不吃草 —— 处理器必须在不怎么增加主频和功耗的条件下干更多的活儿。 另一方面，处理器之间的互连也在加深，看这一串串熟悉的字眼：串口， USB，以太网，无线数传„„处理器如欲支持这些数据通道，就必须在片上塞进更多的外设。 软件方面的情况也如出一辙：应用程序的功能一直在花样翻新，性能需求也是变本加厉：更高的运算速度，更硬的实时能力，更多的功能模块，更炫的图形界面，„„所有这些要求单片机都得照单全收。 在这个大环境下， ARM CortexM3 处理器，作为 Cortex 系列的处女作，为了让 32 位处理器入主作庄单片机市场，轰 轰烈烈地诞生了。 由于采用了最新的设计技术，它的门数更低，性能却更强。 许多曾经只能求助于高级 32 位处理器或 DSP 的软件设计，都能在 CM3 上跑得很快很欢。 嵌入式处理器市场正在 32 位化，相信用不了多久， CM3 就一定会在这美丽新世界中脱颖而出。 CM3的招牌功夫包括： （ 1） 性能强劲。 在相同的主频下能做处理更多的任务，全力支持劲爆的程 14 序设计。 （ 2） 功耗低。 延长了电池的寿命 这简直就是便携式设备的命门（如无线网络应用）。 （ 3） 实时性好。 采用了很前卫甚至革命性的设计理念，使它能极速地响应中断，而且响应中断 所需的周期数是确定的。 （ 4） 代码密度得到很大改善。 一方面力挺大型应用程序，另一方面为低成本设计而省吃俭用。 （ 5） 使用更方便。 现在从 8位 /16位处理器转到 32位处理器之风刮得越来越猛，更简单的编程模型和更透彻的调试系统，为与时俱进的人们大大减负。 （ 6） 低成本的整体解决方案。 让 32位系统比和 8位 /16位的还便宜，低端的CortexM3单片机甚至还卖不到 1美元。 （ 7） 遍地开花的优秀开发工具。 免费的，便宜的，全能的，要什么有什么。 STM32与 C51 单片机的优劣对比 C51 单片机 的 汇编指令比 80x86 的指令要简陋不少，但是这种简陋也使得我们能够很清楚得看透内部结构。 8 位操作，内部可访问 2^8=256B 存储单元，外部使用 16地址线可以访问 64K存储空间 ,外部分别使用 movx和 movc区分存储空间和代码空间。 定时、串口、 I0 通过几个寄存器很容易管理他们，程序编写 也比较简单，从代码区的第一条指令开始运行。 麻雀虽小但是五脏俱全， 它的结构很简单。 C51 可以说是单片机的一个里程碑。 但是随着时间的洪流当初的英雄也被渐渐埋没，大规模集成电路的发展，成功的 C51 给了人们经验，后来各种类型功能不尽相同 的单片机层出不穷。 包括 ARM 系列 ,DSP 系列 ,FPGA/CPLD 的发展。 随着人们需求的发展， C51单片机越来越承受不了压力，它的功能和设计决定了只能使用在比较简单的控制 ,虽然低廉的价格和简单的结构在社会中占有一席之地，但是越来越高的要求使得 C51 在主流的应用中败下阵来。 新星们 ARM,AVR等纷纷冲上前线展开激烈的战争， ARM 系列中代表低端嵌入式的 M3 内核主要打拼深度嵌入领域。 72Mhz 的最大时钟， 32位总线，最大可以寻址 4G 空间，虽然说是应用于深度嵌入和要求不是很高的场合，但是其结构还是和 C51 产生了翻天 15 覆 地的变化。 作为 32 位代表的就是 STM32单片机，频率和位数是为了顺应天命，寄存器的数量也不可同日而语。 由于寄存器的结构比较复杂，所以官方推出了一个库，在不需要具体了解芯片细节的情况下也可以对其操作。 STM32比起 C51 来说功能大大增加，也更为灵活，许多东西可以自己进行配置，包括内部时钟的输出，对不需要的功能可以直接关掉时钟，从而减少耗电量， IO 引脚可以切换多种模式来适应不同的场合，每个引脚都有相应的寄存器来进行管理和配置。