為了學生更好地學習嵌入式系統(tǒng),研究設計了一個畫圖實驗教學項目,讓學生可以學習觸摸屏以及把觸摸屏當畫圖板進行繪畫的編程實驗,硬件主要利用STM32F103RCT6芯片為主控制器,TFTLCD顯示電路為輔,加上必要的電源電路以及調(diào)試下載電路設計而成,當然主板也預留了一些IO接口,實驗基于項目開發(fā)模式進行教學,對于學生學習嵌入式人機交互有很大幫助。 

【文章來源】：教育現(xiàn)代化. 2020,7(44)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

硬件整體設計框圖

由整體設計可知,我們實驗項目的主控制器采用 STM32F103RC,其主要特點有以下幾方面:芯片采用常規(guī)的64引腳LQFP封裝,內(nèi)部集成有256K的 FLASH以及48K的RAM空間,11個TIMER定時器,51個GPIO口,5個USART,1個USB口,若干其他接口[2]。其資源完全能滿足本實驗項目的硬件需求,特別是其內(nèi)部集成的FLASH 和RAM空間足夠大,也使得設計的電路板比傳統(tǒng)ARM(需要外擴存儲器)設計的電路板更簡單可靠[3],且節(jié)省時間和成本;另外CPU內(nèi)部集成足夠多的外設接口,使得CPU和其他電路的連接非常方便。主控器引腳連接如圖2。(二) 觸摸顯示屏電路接口設計

作為一個給學生做實驗教學用的實驗裝置,程序目標文件下載電路必不可少,此實驗板不僅提供了常規(guī)的JTAG口進行調(diào)試仿真,還提供了一個很有特色的快速程序下載電路[5],這個電路與其他ARM開發(fā)板下載電路有所不同,設計如圖4,其設計思想是根據(jù)主控制器的啟動模式來決定的,STM32F103的啟動模式由BOOT0和BOOT1決定,從其數(shù)據(jù)手冊中可以知道當boot0為0時,CPU從內(nèi)部FLASH啟動,當BOOT0為1,BOOT1為0時,使系統(tǒng)從BootLoader運行[6,7],配合上位機的下載軟件引導程序下載;上位機的下載軟件MCUISP通過USB接口來控制電路中的DTR和RTS的電平(由USB轉(zhuǎn)串口芯片CH340產(chǎn)生)[8],從而控制對應三極管的導通,來改變主控制器的復位和BOOT0電平。在系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下,此串口又可作為普通數(shù)據(jù)通信接口用,典型的用法是用來作為串口打印提示字符的接口。圖4 USB轉(zhuǎn)串口電路

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3216183