基于STM32的FreeRTOS以及驅(qū)動設(shè)計開題報告一、選題背景和意義隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已逐漸成為人們興趣的研究方向。作為嵌入式系統(tǒng)中一個重要的開發(fā)平臺，STM32芯片是一種高性能的、低功耗的微控制器。它已被廣泛應(yīng)用于通信、家電、汽車電子、醫(yī)療、安防等眾多領(lǐng)域。在STM32應(yīng)用開發(fā)中，常見的需要同時處理多個任務(wù)的情況。傳統(tǒng)的單核處理器在處理多任務(wù)時，由于每次只能處理一個任務(wù)，會發(fā)生任務(wù)阻塞、調(diào)度不合理等問題。因此，需要一種能夠高效處理多任務(wù)的方法。目前，基于STM32芯片的FreeRTOS系統(tǒng)已經(jīng)成為一個較為成熟的解決方案。在FreeRTOS系統(tǒng)中，不同的任務(wù)可以進(jìn)行優(yōu)先級排序，并使用多任務(wù)調(diào)度器調(diào)度執(zhí)行。本次畢業(yè)設(shè)計計劃研究基于STM32的FreeRTOS系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。在此基礎(chǔ)上，將進(jìn)一步進(jìn)行驅(qū)動設(shè)計，并實現(xiàn)一個小型嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)。二、研究內(nèi)容本次設(shè)計主要研究以下內(nèi)容：1.FreeRTOS系統(tǒng)概述對FreeRTOS系統(tǒng)進(jìn)行簡單介紹，包括其體系結(jié)構(gòu)、任務(wù)調(diào)度機(jī)制、內(nèi)存管理等方面進(jìn)行闡述。2.STM32芯片選型根據(jù)畢業(yè)設(shè)計要求以及實際情況，對STM32芯片進(jìn)行選型。考慮到設(shè)備的功耗、性能、工作環(huán)境等因素，綜合分析選擇一款合適的STM32芯片進(jìn)行開發(fā)。3.FreeRTOS系統(tǒng)開發(fā)搭建基于STM32的FreeRTOS環(huán)境，并按照實際需要進(jìn)行任務(wù)拆分和優(yōu)先級排序。通過多任務(wù)調(diào)度來實現(xiàn)各項任務(wù)的同時執(zhí)行。4.驅(qū)動開發(fā)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計要求，選定需要驅(qū)動開發(fā)的設(shè)備，設(shè)計并開發(fā)相關(guān)的驅(qū)動程序。5.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)根據(jù)之前的研究成果，開發(fā)一個包含實際驅(qū)動功能的小型嵌入式系統(tǒng)。在系統(tǒng)運行過程中，通過FreeRTOS系統(tǒng)進(jìn)行多任務(wù)調(diào)度，實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運行。三、預(yù)期成果完成本次畢業(yè)設(shè)計后，預(yù)期取得以下成果：1.熟悉STM32芯片的使用，掌握FreeRTOS操作系統(tǒng)的原理和開發(fā)方式。2.總結(jié)STM32芯片和FreeRTOS的關(guān)鍵技術(shù)，探索如何將這些技術(shù)應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中。3.設(shè)計并開發(fā)了幾個硬件驅(qū)動程序，通過調(diào)用FreeRTOS系統(tǒng)進(jìn)行多任務(wù)調(diào)度，實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)中各種任務(wù)的同時執(zhí)行。4.實現(xiàn)了一個小型嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，并進(jìn)行功能測試和效果評估。四、研究方法和實驗計劃在本次畢業(yè)設(shè)計中，將采用以下研究方法：1.文獻(xiàn)資料法。通過調(diào)研相關(guān)文獻(xiàn)，了解STM32芯片的使用、FreeRTOS操作系統(tǒng)的原理和開發(fā)方式等技術(shù)知識。2.實驗研究法。建立實驗平臺，并在實驗平臺上進(jìn)行多任務(wù)調(diào)度和硬件驅(qū)動程序的開發(fā)等實驗研究。實驗計劃如下：第1-2周：熟悉STM32芯片的使用，并進(jìn)行開發(fā)環(huán)境的搭建。第3-4周：閱讀FreeRTOS的相關(guān)文獻(xiàn)，掌握其工作原理和開發(fā)方式，并搭建基于FreeRTOS的開發(fā)環(huán)境。第5-6周：根據(jù)需要選擇并設(shè)計硬件驅(qū)動程序，并進(jìn)行開發(fā)和調(diào)試。第7-8周：對設(shè)備進(jìn)行整合和測試，并對FreeRTOS系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。第9-10周：完成嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)和測試，對系統(tǒng)進(jìn)行評估。第11周：編寫畢業(yè)設(shè)計論文，準(zhǔn)備答辯材料。五、參考文獻(xiàn)1.RobertTaylor.(2015).UsingtheFreeRTOSRealTimeKernel-StandardEdition.2.RichardBarry.(2021).FreeRTOS.3.鄭永強(qiáng).(2021).STM32F103xx芯片技術(shù)資料4.徐云峰.