本文關鍵詞：基于Cortex-M3的嵌入式實驗開發(fā)平臺設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著嵌入式技術的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用于建筑與安防、消費電子類、便攜式移動設備、信息家電等領域中。隨著用戶的需求越來越高，尤其是針對便攜式移動設備來說，系統(tǒng)能耗將會是一個越來越突出的因素。ARM公司推出的Cortex-M3內(nèi)核的微處理器，它是專門為了汽車車身系統(tǒng)、便攜式移動設備和無線傳感器網(wǎng)絡等對功耗和成本有高要求的嵌入式應用領域?qū)崿F(xiàn)高性能而設計的。因此，對基于Cortex-M3的嵌入式實驗開發(fā)平臺的研發(fā)將有助于嵌入式技術教學、企業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)等工作中。 本課題主要從硬件和軟件兩個方面上闡述基于Cortex-M3的嵌入式實驗開發(fā)平臺的設計與實現(xiàn)： 關于硬件設計部分，遵循方便、耐用、靈活的設計原則，采用開放的總線系統(tǒng)進行設計�？偩�開放系統(tǒng)主要用于連接電源系統(tǒng)、處理器最小系統(tǒng)及各類開發(fā)套件。電源系統(tǒng)設計中采用兩套供電方案，一種是采用市電，另外一種是采用電池供電。處理器最小系統(tǒng)采用模塊化設計，，便于最小系統(tǒng)的物理移植使用。本文選用Cortex-M3內(nèi)核的STM32系列MCU作為本實驗開發(fā)平臺的核心處理器。對于各類開發(fā)套件，作者設計了部分模塊的電路原理圖，包括USB模組、串口模組、鍵盤模組、SPI存儲單元模組、CAN總線單元模組等，每個模組是以組件的形式單獨進行設計的，通過接口與最小系統(tǒng)板相連。 關于軟件設計部分，針對STM32的功能特性，本文提出并實現(xiàn)了基于STM32的動態(tài)功耗管理方案，即針對本文設計的硬件平臺用C語言編程實現(xiàn)基于滑動窗口的動態(tài)指數(shù)平均算法。最后，以本文所設計的硬件平臺為依托，對uC/OS-II操作系統(tǒng)進行移植與低功耗改造，通過設計一個實例程序?qū)?jié)約功耗的效果進行了測試分析。
【關鍵詞】：Cortex-M3 嵌入式實驗開發(fā)平臺 uC/OS-II操作系統(tǒng) 動態(tài)功耗管理DPM
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP332
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 課題研究背景和意義11-13
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意義12-13
• 1.2 本文的主要工作內(nèi)容及創(chuàng)新點13-14
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)安排14-15
• 第2章 系統(tǒng)目標描述與硬件平臺設計15-26
• 2.1 系統(tǒng)總體目標描述及硬件架構(gòu)的設計15-17
• 2.1.1 總體目標描述15
• 2.1.2 硬件平臺架構(gòu)設計15-17
• 2.2 電源系統(tǒng)設計17-18
• 2.3 處理器最小系統(tǒng)設計18-21
• 2.3.1 ARM Cortex-M3 內(nèi)核的特點18-19
• 2.3.2 最小系統(tǒng)設計19-21
• 2.4 實驗底板主要功能模塊的原理圖設計21-26
• 第3章 嵌入式軟件低功耗技術26-34
• 3.1 集成電路的功耗分析26-27
• 3.2 系統(tǒng)級低功耗優(yōu)化技術27-32
• 3.2.1 動態(tài)電源管理（DPM）技術27-31
• 3.2.2 動態(tài)電壓調(diào)節(jié)（DVS）技術31
• 3.2.3 DPM 與 DVS 的比較31-32
• 3.3 源程序級低功耗優(yōu)化32-34
• 第4章 基于 STM32 的動態(tài)電源管理34-45
• 4.1 STM32 系列微控制器34-38
• 4.1.1 睡眠模式35-36
• 4.1.2 停止模式36
• 4.1.3 待機模式36-37
• 4.1.4 低功耗模式總結(jié)37-38
• 4.2 指數(shù)平均預測算法的分析與改進38-39
• 4.3 基于滑動窗口指數(shù)平均預測算法的實現(xiàn)39-45
• 4.3.1 低功耗時間閥值計算39-41
• 4.3.2 控制策略執(zhí)行41-45
• 第5章 UC/OS-II操作系統(tǒng)移植與低功耗改造45-60
• 5.1 UC/OS-II 操作系統(tǒng)介紹45-48
• 5.1.1 uC/OS-II 簡介45
• 5.1.2 uC/OS-II 軟件體系結(jié)構(gòu)45-46
• 5.1.3 uC/OS-II 原理分析46-48
• 5.2 UC/OS-II 在 STM32VET6 上的移植48-52
• 5.2.1 移植條件48
• 5.2.2 μC/OS-II 在 Cortex-M3 上的移植48-52
• 5.3 對μC/OS-II 的低功耗改造實現(xiàn)52-54
• 5.4 測試實例程序的設計54-57
• 5.4.1 μC/OS-II 操作系統(tǒng)的基本設置55
• 5.4.2 用戶任務的設置55-57
• 5.4.3 主函數(shù)任務設置57
• 5.5 測試結(jié)果與分析57-60
• 結(jié)論60-62
• 附錄Ⅰ程序清單62-65
• 參考文獻65-67
• 致謝67-68
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學術論文68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 關海;馮大政;;μCOSⅡ在基于Cortex-M3核的ARM處理器上的移植[J];電子科技;2009年01期

2 蔣常斌;生曉坤;李杰;宋澤明;;ARM Cortex-M3微處理器測試方法研究與實現(xiàn)[J];電子測試;2013年07期

  本文關鍵詞：基于Cortex-M3的嵌入式實驗開發(fā)平臺設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：276385