内容发布更新时间 : 2024/5/19 2:35:29星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

河南科技大学

综合

践

报 实 告

综合实践任务书

（指导教师填写）

课程名称 自动化综合实践 学生姓名 专业班级

设计题目 基于STM32的信息显示设计

一、综合实践目的

1. 培养学生文献检索的能力，如何利用Internet检索需要的文献资料。 2. 培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3. 培养学生综合运用知识的能力和工程设计的能力。 4. 提高毕业班学生理论联系实际的能力。 5. 提高学生设计报告撰写水平。 二、设计内容、技术条件和要求 1设计内容

以STM32为主机，设计一个信息显示系统，需要显示功能如下： （1）显示人员姓名，三个字用三种不同的颜色显示； （2）使用大字体显示； （3）显示该人员的照片；

（4）通过按键进行人员信息切换。 2 设计要求

? 设计STM32的最小系统； ? 启动系统的按键电路设计。

? 绘制实现本设计内容的硬件电路（原理图），系统的组成框图。 ? 编写本综合实践内容的软件设计（包含程序流程图和对程序注释）。 ? 硬件实验部分可选用实验箱测试或仿真软件实现。 三 时间进度安排

按教学计划规定，综合实践课程的总学时为2周，其进度安排和时间大致分配如下：

1. 十七周周一至周三 查阅资料、进行软、硬件初步设计； 2. 十七周周四至周五 具体实现软硬件的设计功能；

3. 十八周周一至周三 完善系统设计，调试、测试，形成完整的系统。 4. 十八周周四至周五 总结设计过程，编写综合实践报告书，并答辩。 四 主要参考文献

[1] 梁新元. 嵌入式系统开发. 电子工业出版社，2009 [2] 陈振林. 嵌入式硬件设计. 中国电力出版社，2007

[3] STM32嵌入式微控制器快速上手. 电子工业出版社，2012

[4] 陈启军. 嵌入式系统及其应用:基于Cortex-M3内核和STM32F103系列微控

制器的系统设计与开发. 同济大学出版社，2014 五、设计分组及选题安排

自动化122班全体学生，自动化123班部分生。

指导教师签字：

2015年12月20日

自动化综合实践报告

目录

1 设计项目简介 1.1 系统功能描述

1.2 目前该项目的类似产品的情况简介 1.3 项目本身的特色

2 总体设计

2.1 总体方案设计框图

3 硬件设计

3.1 主控芯片选型

3.1.1 STM32F103X系列处理器简介3.1.2 功能介绍

3.1.3 STM32电路图 3.1.4 JTAG/SWD 3.2 LCD显示屏

3.2.1 LCD显示屏电路

3.2.2 数据与显存对应关系图 3.3 按键电路图

4 软件设计

4.1 LCD显示系统程序框图 4.2 按键程序框图

5 程序清单

5.1 STM32启动程序 5.2 LCD程序 5.3 按键相关程序

6 收获及体会

参考文献

1

1 设计项目简介

1.1 系统功能描述

以STM32为主机，设计一个信息显示系统，系统可以显示人员姓名，三个字用三种不同的颜色，并且可以使用大字体显示；此外，还应该具有显示该人员的照片，并通过按键进行人员信息切换的功能。

1.2 目前该项目的类似产品的情况简介

本次所参加的设计项目，其目的是培养学生文献检索的能力，如何利用Internet检索需要的文献资料；培养学生综合分析问题、发现问题和综合运用知识解决问题的能力，以期能提高毕业班学生理论联系实际的能力，提高学生设计报告撰写水平。

本次项目实习不具备任何创新点，关于该技术，在商业上已经运用的十分成熟，移动电话就是其中一个非常普遍的例子。

1.3 项目本身的特色

本次设计项目实习的特色点在于可以将本学期学习的嵌入式课程，通过亲自动手实践，加深了对学习的知识的了解，培养了理论联系实践的能力。此外，通过本次亲自动手编写程序，加深了对嵌入式的认识，简要学习了STM32的相关知识。另外，本次程序编写主要使用模块化编程，对于老师所讲的模块化编程概念，让我觉得受益良多。通过本次实习，也让我明白了LCD显示屏的发光原理，并且明白了分辨率的概念。

2 总体设计

2.1 总体方案设计框图

电源 LCD屏 按键 STM32

3 硬件设计

3.1 主控芯片选型

对于微处理器，作为大学生，我们常见并且比较熟悉的当然是51单片机，但是51单片机功能单一，难以胜任较复杂系统的主控芯片。当需要处理比较复杂的系统的时候，当前较为流行，应用最普遍的应该是ARM架构的相关嵌入式处理器。

ARM是Advanced RISC Machines的缩写，ARM，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。该企业设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC （精简指令集）处理器。该公司的特点是只设计芯片，而不生产。它提供ARM技术知识产权（IP）核，将技术

2

授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，并提供服务。在ARM的相关系列产品中，除了一些Unix图形工作站外，大多数ARM核心的处理器都使用在嵌入领域。

到目前为止，基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位嵌入式微处理器75％以上的市场份额。 全球80%的GSM/3G手机、99%的CDMA手机以及绝大多数PDA产品均采用ARM体系的嵌入式处理器。 “掌上计算”相关的所有领域皆为其所主宰。主要应用领域为：消费类电子，无线、图像应用开放平台、存储、自动化、智能卡、SIM卡等。

ARM处理器的三大特点：耗电少功能强、16位/32位双指令集、众多合作伙伴。ARM公司开发了很多系列的ARM处理器核，目前最新的系列是ARM11。 另外还有ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处理器系列，每一个系列提供一套相对独特的性能来满足不同应用领域的需求。ARM公司在经典处理器ARM11以后的产品改用Cortex命名，并分成A、R和M三类，旨在为各种不同的市场提供服务。“A”系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用；“R”系列针对实时系统；“M”系列对微控制器。

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 Cortex-M系列内核，其性能优良，按内核架构的不同，意法半导体公司推出了满足不同领域、不同要求的32系列处理器。目前市面流通的型号有：基本型：STM32F101R6、STM32F101C8、STM32F101R8、STM32F101V8、STM32F101RB、STM32F101VB。增强型：STM32F103C8、STM32F103R8、STM32F103V8、STM32F103RB、STM32F103VB、 STM32F103VE、STM32F103ZE，本项目选用STM32F103X系列处理器

3.1.1 STM32F103X系列处理器简介

STM32F103X系列处理器共有STM32F103XC、STM32F103XD、STM32F103XE三个类型，是32位基于ARM Cortex-M3架构的带512K字节闪存的增强型微控制器，内含11个定时器、 3个ADC 、 13个通信接口，最高72MHz工作频率，在存储器的0等待周期访问时可达1.25DMips/MHz。

3.1.2 功能介绍

■ 内核： ARM 32位的Cortex?-M3 CPU

? 最高72MHz工作频率，在存储器的0等待周期访问1.25DMips/MHz(Dhrystone

2.1) ? 单周期乘法和硬件除法 ■ 存储器 ? 从256K至512K字节的闪存程序存储器 ? 高达64K字节的SRAM ? 带4个片选的静态存储器控制器。支持CF卡、SRAM、 PSRAM、 NOR，NAND存储器

? 并行LCD接口，兼容8080/6800模式 ■ 时钟、复位和电源管理 ? 2.0～3.6伏供电和I/O引脚 ? 上电/断电复位(POR/PDR)、可编程电压监测器(PVD) ? 4～16MHz晶体振荡器 ? 内嵌经出厂调校的8MHz的RC振荡器

3