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关于嵌入式系统开发实验板 一、设计嵌入式实验开发板的总体构思 （1）考虑共性和个性的结合 按照共性和个性的关系，除了教材之外，实验开发板也同样遵循这个原则。因此开发板设计时希望根据大部分用户的要求，把共同的通用
I/O接口和相关模块接口做进去，如数字通道、模拟通道、人机交互通道、通信互连通道等尽可能全面的集成在一块底板上，使具体应用时，可以根据需求连接外部设备或传感器，尽可能不需要用户搭建详细的电路（底板集成了模拟通道的信号调整电路，可直接接模拟传感器）。
由于不同厂家不同型号ARM芯片开发时是有些区别的，这就是个性的考量，所以在设计开发板时，把最小系统单独设计成一块板子，如果不是所需要的ARM处理器，甚至用其它厂家的CPU芯片，也可以自行或委托设计最小系统更换原配最小系统，而底板集成的各种模块均是通用的，任何处理器都可以使用。底板上设计了一个可以方便拔插的最小系统插座，可以方便不同使用者使用不同处理器进行嵌入式系统的开发。 （2）自行扩展实验功能 考虑到可能是开发技术人员或毕业设计或课程设计等实践性环节要求比较高的情况，本开发板设计时尽可能考虑今后的扩展实验或开发。把CPU的所有GPIO引脚全部引出连接到两个连接插针上，这样即使不用板载器件的实验，可以利用两个插针连接器通过杜邦线自行连接到自己设计的板子上进行二次开发。 也可以把最小系统拔下，使用自行设计或购买的最小系统，通过杜邦线把自己的最小系统CPU引脚连接到开发板预留的GPIO插针连接器上的相关引脚上，利用开发板上的所有外围接口进行二次开发。比如借助于板载各种通信接口、人机交互接口、模拟通道接口、数字通道接口等**把自行设计的最小系统连同本开发板用到的模块一起集成为自行设计的嵌入式应用系统，这样可加快系统开发的进度。 二、教材配套实验开发板的组成 实验开发板板子布局图示如下所示： 实验开发板由嵌入式最小系统板、通用数字输入输出接口部分、模拟输入输出接口部分、存储器接口、人机交互接口部分，互连通信接口部分等组成。并且无论引脚用于哪个模块，所芯片所有I/O引脚全部引到板子连接器上，便于用户任何选用。主要组成部分简介如下： 1、嵌入式最小系统 嵌入式最小系统由独立的最小系统板构成可直接插到主底板上，最小系统由CPU芯片、复位、时钟以及调试下载接口组成。CPU可更换为任何厂家任何型号的不超过100脚的所有芯片，除了ARM芯片，也可以换成51系列、MSP430系列等。只是例程不同而已。 默认CPU：TI的ARM Cortex-M3微控制器STM32F107VCT6。 可更换为其它厂家芯片（只要不超过100个引脚都是能兼容的）。 2、数字输入输出接口接口部分 该部分可以做任何数字输入或输出实验，包括直流电机控制、步进电机控制、继电器输出控制，外部输入捕获控制、PWM输出控制、频率输入检测和频率输出等。 3、模拟输入输出接口部分 该部分可以测量板载模拟量如电位器电位检测，通过板载调整放大电路可以检测外部各种模拟传感器的信号如电压信号、电流信号，可以检测标准的PT100电阻来**测量温度等。有标准4－20mA电流输入测量还有4－20mA电流输出。内置板载模拟通道的放大调整电路，可以配接以模拟信号为输出信号（电压或电流）的传感器。 4、存储器接口 （1）板载I2C存储器，FRAM/EEPROM （2）板载SPI Flash存储器 （3）TFT屏上SD卡接口 （4）板载CF卡接口 5、人机交互接口部分 **的人机交互接口，提供了多种不同要求适应不同应用目标的显示接口。 （1）4位LED数码管显示接口 （2）不带汉字库，可自行进行汉字编码的图形点阵的LCD模块接口，支持常用的128*64 LCD模块 （3）带汉字库的128*64 LCD显示模块接口，支持串行接口和并行接口 （4）两种TFT真彩LCD模块支持240*320等3.2吋屏，也可支持大屏 （5）两种OLED屏显示接口 以上可以根据需求选用其中一种或几种液晶屏。 （6）一个板载双色LED发光二极管 （7）5个板载LED指示灯 人机输入接口 （1）4个按键输入，其中一个可以用来捕获 （2）一个4*4矩阵键盘接口 （3）板载红外遥控接收接口 6、丰富的互连通信接口部分 （1）一路RS-232接口 （2）一路RS-485接口 （3）两路CAN接口 （4）一路Ehee接口 （5）SPI和I2C接口 （6）USB接口 （7）USB-UART接口（主要考虑现在的笔记本或PC机RS232稀少，用板载USB转UART以代替RS232在练习UART时可直接使用USB-UART而不用RS232接口） （8）RF24L01无线通信模块接口 （9）北斗/GPS模块接口 （10）WIFI模块接口 （11）蓝牙模块接口 （12）RFID模块接口 （13）板载红外接收模块 7、可选配各种传感器，直接与开发板连接 （1）人体感应传感器 （2）气体传感器 （3）振动传感器 （4）超声波测距传感器 （5）温度传感器 （6）湿度传感器 （7）其它数字式或模拟传感器 三、实验开发板使用的开发环境 硬件环境：PC兼容机、一套嵌入式实验开发板、一个基于JTAG的下载器（可以是Jlink，也可以是ST-link）。 软件环境：PC安装有WINDOWS X系列操作系统，集成开发环境采用ARM-MDK(KEIL)。 四、配套实验内容 （1）按键与LED发光管实验（基本GPIO实验） （2）定时计数器定时实验（配合蜂鸣器和LED发光管） （3）PWM输出实验 （4）UART通信实验 （5）ADC实验（板载电位器测量电压值、外接模拟电压或电流测量相关量） （6）DAC实验（控制灯泡或电机或扬声器） （7）基于I2C的EEPROM实验 （8）基本SPI的Flash实验 （9）RS-485通信实验 （10）数码管实验 （11）液晶屏实验 （12）CAN总线通信实验 （13）Ehee通信实验 （14）红外遥控实验 （15）内部温度实验 （16）外部数字温度测试实验 （17）RTC实验 （18）蓝牙通信控制实验 （19）SD卡实验 （20）USB实验 （21）直流电机控制实验（可用于直流风扇、运动小车等） （22）步进电机控制实验（可应用于机器人的关节控制） （23）继电器控制输出实验（可外接水泵排水、控制外部灯光、控制窗帘移动等） （24）湿度测量实验 （25）操作系统实验（uCOS/II） （26）可选择的各种传感器实验 可扩展做人体感应传感器、气体传感器、振动传感器、超声波测距传感器等相关实验。所有实验均提供经过实验验证的实验例程，许多板载模块是通过短接器连接的，因此可以借助于杜邦线连接到其它引脚，练习修改源代码，改为自己希望控制的引脚。
