基于STM32的无线通信系统设计课程设计

I课程设计说明书题目：基于STM32的无线通信系统设计课程：ARM课程设计院（部）：计算机科学与技术学院专业：计算机科学与技术专业班级：学生姓名：学号：指导教师：完成日期：II目录课程设计说明书.............................................................................................................................................................I课程设计任务书............................................................................................................................................................21.课程设计题目................................................................................................................................................................32.课程设计目的................................................................................................................................................................33.课程设计内容............................................................................................................................................................33.1硬件资源.................................................................................................................................................................33.2软件资源..................................................................................................................................................................83.3调试环境准备与使用............................................................................................................................................113.4系统设计步骤.......................................................................................................................................................123．4．1需求分析...................................................................................................................................................123．4．2概要设计...................................................................................................................................................123．4．3详细设计...................................................................................................................................................163．4．4系统实现及调试......................................................................................................................................203．4．5功能测试..................................................................................................................................................403．4．6系统评价（结果分析）.........................................................................................................................413.5．结论（体会）.....................................................................................................................................................423.6．参考文献.............................................................................................................................................................42课程设计指导教师评语..................................................................................................................................................431山东建筑大学计算机科学与技术学院2课程设计任务书设计题目基于STM32的无线通信系统设计指导教师班级学号已知技术参数和设计要求技术参数：基于Cortex-M3内核的奋斗STM32开发板，无线射频收发器nRF24L01P工作于2.4GHz频段，STM32和nRF24L01P之间采用SPI接口方式，嵌入式操作系统平台采用uC/OS-II。设计要求：用STM32开发板和nRF24L01扩展板设计一个基于uC/OS-II的无线通信系统，能够实现两个无线节点间的数据收发。设计内容与步骤设计内容：1.编写STM32和nRF24L01P的初始化程序。2.将uC/OS-II移植至STM32。3.设计简单的无线通信协议，编写无线通信任务和射频收发中断服务子程序。设计步骤：1．uC/OS-II任务划分及概要设计，ISR的功能设计。2．编写STM32和nRF24L01P的初始化程序，调试STM32的片内定时器模块，编写基于nRF24L01P模块的数据收发ISR。3．编写与移植相关的几个函数，将uC/OS-II移植至STM32。4．拟定通信协议，编写无线通信任务。5．利用两套STM32开发板和nRF24L01扩展板调试上述功能，总结分析，撰写课程设计说明书。设计工作计划与进度安排1、奋斗STM32开发版资源及应用：10学时2、《CortexM3权威指南》、《STM32F10X参考手册》、《STM32固件库手册》：20学时3、MDK安装及使用：5学时4、概要设计：15学时5、uC/OS-II移植及所用外设的驱动程序编写：10学时6、无线通信任务编程及调试：15学时7、撰写课程设计说明书：15学时设计考核要求1、考勤20%2、课程设计说明书50%。3、成果演示30%31.课程设计题目基于STM32的无线通信系统设计2.课程设计目的《ARM课程设计》是计算机科学与技术专业的专业限定选修实践课程，是学习《嵌入式系统设计》课程后必要的实践教学环节。通过本课程设计使学生加深理解、巩固课堂教学和平时实验内容，使学生初步具备嵌入式应用系统分析、系统设计、系统实现与测试的实际能力，强化学生的实践意识、提高动手能力，发挥学生的想象力和创新能力，从而实现课程教学目标。提高综合运用所学知识进行系统分析、设计的能力。加深对嵌入式软件开发流程以及项目开发步逐的认识，进一步熟悉UC/OS-II的一直与使用，进一步熟悉UCGUI的使用，提高嵌入式软件开发所必须的技能。本课程设计主要培养学生在嵌入式系统设计方面的能力。通过本课程的学习和实践，学生应能在嵌入式系统组成形式、构造方法、设计流程以及基于集成开发环境调试嵌入式系统的方法等方面得到锻炼，在硬件系统设计（整合）、操作系统移植、应用程序编写等方面得到全面训练。3.课程设计内容3.1硬件资源基于奋斗STM32开发板,完成基于STM32的无线通信系统设计的设计及调试。系统涉及的硬件资源主要有：（1）电源模块AMS1117-3.3（N1）输入+5V，提供3.3V的固定电压输出，为了降低电磁干扰，C1-C5为CPU提供BANK电源（VCC：P50、P75、P100、P28、P11GND：P49、P74、P99、P27、P10）滤波。CPU的模拟输入电源供电脚VDDA（P22）通过L122uH的电感与+3.3VVDD电压连接，CPU的模拟地VSSA(P19)及VREF-（P20）通过R10欧电阻与GND连接。VREF+(P21)采用4VDDA(P22)电源基准。RT9166-2.5（N2）和RT9166-2.8（N3）输入+5V，提供2.5V及2.8V的固定电压输出，为MP3电路VS1003提供所需的电压。为RTC的备份电源采用V13.3V锂离子片状电池，如图3.1。图3.1（2）复位时钟模块外部晶体/陶瓷谐振器(HSE)（P12、P13）：B1：8MHz晶体谐振器，C8，C9谐振电容选择10P。系统的时钟经过PLL模块将时钟提高到72MHz。低速外部时钟源(LSE)（P8、P9）：B2:32.768KHz晶体谐振器。C10，C11谐振电容选择10P。注意：根据ST公司的推荐，B2要采用电容负载为6P的晶振，否则有可能会出现停振的现象，时钟模块如图3.2所示。5图3.2（3）主控芯片采用STM32F103VET6作为开发板的MCU平台。这个MCU是STM32F103里的高容量芯片，具有512K字节的内部FLASH，64K字节的SRAM，外设资源有全速USBDevice，SDIO，SPI，I2C，I2S，FSMC，定时器，USART，ADC，DAC，CAN等接口，如图3.3所示。图3.3（4）LCD液晶显示模块6LCD显示模块采用STM32的FSMC接口模式。显示速度更快。3寸屏，分辨率240X400，64K色，数据接口16位，背光源是4LED并联模式，背光驱动采用白光驱动器