新一代嵌入式微处理器STM32F103开发与应用（2） 微处理器, 下载速度, 嵌入式, 连接线, 开发

我是MT

( 1) STM32F103开发板(或用户目标板)是开发目标对象。
( 2) J- L ink下载仿真器是程序下载的枢纽， 它带有的标准20芯扁平电缆电缆
电缆是一种用以传输电能信息和实现电磁能转换的线材产品。既有导体和绝缘层，有时还加有防止水份侵入的严密内护层，或还加机械强度大的外护层，结构较为复杂，截面积较大的产品叫做电缆。 [全文]
可将程序通过JTAG 接口下载到处理器内部存储空间; 无需外部供电， 用USB 连接线与PC 机连接好后即可工作;还具有下载速度快、功耗低的特点。
( 3) Ke il V ision4 IDE 是一个基于窗口的软件开发平台，它集成了强大而且现代化的编辑器、工程管理器和make工具， 几乎集成了嵌入式系统开发所需的全部工具： C /C + + 编译器、宏汇编器、链接/定位器、HEX 文件生成器等。该软件提供了两种工作模式： 编译和调试模式。在编译模式中，开发者可以创建工程、选择目标器件、新建文件、输入源代码、生成可执行文件; 调试模式中，开发者可以利用其强大的集成调试器对应用程序进行调试， 如设置断点、单步执行等， 方便了程序错误的查找和修改。
3.2 开发流程
( 1)用J- L ink仿真器将PC 机和STM32F103开发板连接起来。
( 2)使用K eil V ision4 IDE开发平台创建新工程， 编写源程序。
打开Ke il V ision4 软件， 创建新的工程文件， 为该工程选择器件： STM icroe lectron ics 公司的STM32F103R8芯片， 单击确定后会弹出对话框， 提示是否选择将启动代码添加到目标工程。启动代码用来完成系统的初始化工作，对于嵌入式系统来说是必不可少的。选择??是 将启动代码加入到目标工程， 这样可以大大节省启动代码的编写工作。工程创建完毕后，即可在该工程下新建C 文件， 编写源程序， 完成后将其添加到工程中。最后将库文件STM32F10xRLIB 和STM32F10xDLIB 也添加到工程中。至此， 程序创建工作结束。所需源文件及功能如表2示。
表2 完整工程所需文件


( 3)程序的编译、下载、仿真和调试等。
程序编写完成后即可编译文件， 编译无错误后选择Options选项， 在D ebug程序编译链接成功之后， 选择Pro ject /Opt ions for Targe,t 打开对话框后， 选择Debug选项卡， 在U se下拉按钮中选择Cortex- M3 J- L ink, 选择好后点击settings, 在弹出的对话框中点击Add按钮， 选择STM32F10xM ed- density Flash。点击OK 完成配置。通过Load即可将程序下载到目标器件中。如图1所示。
如果需要对程序进行在线调试， 选择S tart /Stop Debug Session, 这时可以插入断点、设置指针、单步执行、复位等， 还可以观察各个寄存器值的变化， 进行波形仿真。总之可以很方便的在线调试程序。
4 应用程序开发实例
下面以温度测量为例， 具体介绍STM32F103处理器的开发使用方法。该处理器带有12位逐次逼近式ADC, 其输入量程为VREF- ~ VREF+ , 在LQFP64引脚或更少的引脚封装形式中， 它们在芯片内部与ADC 的地VSSA和电源VDDA相连。由于STM32处理器在本设计中采用33V 电压供电， 因此其输入量程为0~ 33V。
处理器内部自带一个温度传感器， 它感知到MPU 周围的温度变化， 将其转化为电压的变化。该传感器的温度适应范围很宽， 可以测量- 40℃~ + 125℃之间变化的温度值， 转换精度为±1.5 ℃ , 能够较好的满足温度测量的任务。
4.1 AD转换和数据传输
通常情况下， 内部温度传感器是关闭的， 为了使其正常工作， 首先需要选择ADC _IN16通道， 因为该通道是内部通道，与温度传感器直接相连， 其次要设置相关功能寄存器ADC _CR2的TSVREFE位， 开启温度传感器和VREFINT通道。
编写main c文件时， 首先配置系统时钟， 然后进行引脚配置， 主要是为串口数据发送和接收配置引脚，本设计采用通用I /O 口PB10作为串口发送引脚， 配置为推挽式输出， 速度为50MH z; 将通用I /O 口PB11作为串口接收引脚，浮空输入模式。然后配置串口工作方式及中断，设置波特率为9600Baud、8位数据位、无校验位、1位停止位、无硬件流控制。然后使能串口的中断、发送、接收。将AD 转换通道设为通道16, 使能温度传感器。检测到ADC 校准寄存器复位完成后， 启动ADC 校准， 校准完成后软件触发启动ADC 转换。
设置w h ile无限循环， 等待串口中断， 在中断程序stm32 f10x_ it c文件中，将转换结果数据通过串口发送到PC机。流程图如图2所示。


图1 Dubug 选项的配置


图2 温度测量流程图


图3 C + + Buider显示界面
4.2 显示界面的设计
在PC 机上， 使用C+ + Builder软件制作显示界面。编写串口接收程序， 将串口设置与发端一致，接收数据时以双字节十六进制形式接收。接收到的数据大小介于0~ 0x0FFF之间， 换算为十进制数介于0~4095之间。由于VREF- = 0V, VREF+ = 3.3V, 因此， 根据数值和电压值的关系算得当前电压值。VSENSE = Data /4096* 3.3V。比如， 若当前得到十进制数值为1773, 则根据上述公式算得当前电压为1.428V。得到电压值之后， 由公式：
TA = { ( V25 - VSEN SE ) /A vg_S lope} + 25可进一步算出当前温度值。其中， V25 为VSENSE 在25℃ 时的大小， 其值为1.43V; Avg_Slope为温度与VSENSE曲线的平均斜率， 大小为4.3mV /℃ 。根据上例得出的当前电压1428V, 可推算得温度值为25.36 ℃ 。得出结果的同时将该温度值在该界面中显示出来。结果显示如图3所示。