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- UID
- 1029342
- 性别
- 男
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在全站仪应用于飞机的测量过程中，常会涉及到计算，以满足不同的应用环境与测量要求，以往的方式是测量后期编辑软件在计算机上实现，现代测量迫切需要一种便携式手持计算系统，来完成实时的测量要求，而这一系统中中文人机界面成为一种事实上的行业标准。实现显示汉字的TFT液晶和可输入数字的小键盘已成为智能设备必不可少的组成部分。同时作为便携式设备基本要求的低功耗特性也贯穿于中文人机界面的设计始终。这种低功耗中文人机交互界面需要在选取处理器和具体元器件上有特殊考虑。微功耗、高性能应作为选择相关器件的首要要求。本文选用了意法半导体公司基于ARM最新Cortex—M3内核的STM32F103RB作为主控芯片，通过选择合适的液晶模块，构建了一个高性能低功耗的中文人机界面系统。
1 系统的工作原理
本系统以STM32F103RBT6为核心，采用晶彩光电的AM240320TFT液晶屏作为显示器，完成内容的显示，由于STM32F103RBT6内部Flash为128 K，如果用来储存汉字字库，对芯片资源是一种极大的浪费，所以本文中采用微控制器外挂SPI接口Flash的设计思路，将不用重复改变的中文字库存放在外部Flash芯片里面，需要时再通过SPI口调入处理器。由于STM32F103RBT6不带有FSMC，所以采用软件模拟总线的方法，完成对液晶模块的驱动。
2 系统硬件设计
2．1 供电部分电路
由于整个系统采用3．3 V供电，所以必须外部稳压电路将电压稳定到3．3 V，本设计中采用三端稳压芯片LM1117-3．3，将外部电池电压稳定为3．3 V位系统提供电源，为处理器、液晶显示器、SPI Flash供电，采用二极管IN4007串接在电源正极，为系统提供电源反接保护。供电部分原理图如图1所示。 
2．2 液晶显示部分电路设计
液晶显示部分主要由微控制器驱动液晶显示模块完成人机界面状态的显示，通过发送命令字，完成液晶模块的初始化以及汉字的显示。
2．2．1 STM32F系列ARM微控制器的特点
STM32处理器采用ARM公司最新的V7体系架构的内核Cortex—M3，它的速度比ARM7快三分之一，功耗低四分之三，同时集成了分支预测，单周期乘法，硬件除法等功能，大大地提高了处理器的数据处理能力，同时采用最新的Thumb-2指令集，有效地降低了代码的密度，提高了程序的执行效率，通过对功耗和性能的分析，本文中采用的处理器为STM32F103RBT6，该处理器工作频率为72 MHz，内置高速存储器(高达128 K字节的闪存和20 K字节的SRAM)，丰富的增强I／O端口和联接到2条APB总线的外设。供电电压2．0～3．6V，一系列的省电模式保证低功耗应用的要求，达到了性能和功耗的平衡。 |
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