PCM音頻光端機(jī)的硬件和軟件設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u23164PCM音頻光端機(jī)的硬件和軟件設(shè)計(jì)案例 131232第1章系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 1203561.1PCM音頻光端機(jī)的設(shè)計(jì)流程 1126651.2系統(tǒng)各部分器件選型 2102501.2.1聲音檢測傳感器模塊的選擇 2254021.2.2光收發(fā)電路器件的選型 3144521.2.3單片機(jī)系統(tǒng)板的選型 3148731.3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 6123201.3.1STM32最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 682781.3.2聲音傳感器模塊的設(shè)計(jì) 9202921.3.3功放模塊的設(shè)計(jì) 1183161.3.4光收發(fā)電路的設(shè)計(jì) 1315549第2章系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 17313372.1Keil4編程軟件 179032.2程序流程圖 20300752.3STM32串口USART原理及配置 21第1章系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)1.1PCM音頻光端機(jī)的設(shè)計(jì)流程圖4-6PCM音頻光端機(jī)設(shè)計(jì)流程圖Pocture4-6PCMaudioopticalendmachinedesignflowchart上圖為單通道PCM音頻光端機(jī)的原理圖。上圖中左端采集音頻然后聲音信號經(jīng)過放大濾波后輸入到STM32單片機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器中將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后對其進(jìn)行調(diào)制，然后輸出LED調(diào)制光，接收端接收LED調(diào)制光，通過LM393對其進(jìn)行解調(diào)，然后將數(shù)字信號輸入到接收端的STM32單片機(jī)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器中，然后輸出模擬信號對其進(jìn)行放大濾波后將其輸送到揚(yáng)聲器。1.2系統(tǒng)各部分器件選型1.2.1聲音檢測傳感器模塊的選擇根據(jù)單通道PCM音頻光端機(jī)的設(shè)計(jì)的原理圖可知，本系統(tǒng)由聲音傳感器模塊、光收發(fā)模塊，功放模塊及STM32F051C8T6單片機(jī)開發(fā)板以及揚(yáng)聲器組成。聲音傳感器單元包括兩個(gè)放大器內(nèi)部的雙操縱優(yōu)勢和高頻率補(bǔ)償,適當(dāng)?shù)厥褂靡粋€(gè)高頻率的電源,并且是一個(gè)廣泛使用的電源和高頻率的運(yùn)行方式。在推薦的使用工況和環(huán)境下,電源輸出的電流和交換器的輸入電壓是完全不同的。圖4-7聲音傳感器模塊Picture4-7Soundsensormodule模擬輸出聲音傳感器可檢測可調(diào)音量增益、5V工作電壓和模擬輸出的穩(wěn)定性能。適用于arduino平臺，與arduino傳感器接口兼容。表4-1傳感器模塊功能特點(diǎn)Sheet4-1Thefunctionalfeaturesofthesensormodule功能：工作電壓5v模擬量電壓信號輸出，信號幅度VCC/2可通過AD轉(zhuǎn)換獲得聲音強(qiáng)度的電壓信號特點(diǎn)：靈敏度好內(nèi)置放大電路增益可調(diào)1.2.2光收發(fā)電路器件的選型發(fā)送和接收模塊使用紅外光進(jìn)行傳輸和接收，而光收發(fā)模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，由發(fā)射部分和接收部分兩部分組成。接收部分的功能是將傳輸后的微弱光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將其放大并轉(zhuǎn)換為原始輸入電信號。它主要由接收元件的光敏二極管組成。該設(shè)備具有設(shè)計(jì)簡單、可靠性高、能耗低的優(yōu)點(diǎn)，性能高、成本低。目前主要用于紅外激光終端、電弧網(wǎng)絡(luò)、用戶訪問系統(tǒng)等場所。紅外通訊是利用近950nm的紅外波段上的光源來作為信息傳播和輸送的主要手段。發(fā)射機(jī)將基帶二進(jìn)制信號調(diào)制成一系列脈沖串行信號，這些脈沖串行信號通過紅外發(fā)射管發(fā)出紅外信號。接收機(jī)將接收到的光脈沖轉(zhuǎn)換成電信號，將其經(jīng)過放大、濾波等處理后，發(fā)送到解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，然后還原為數(shù)字信號進(jìn)行輸出。1.2.3單片機(jī)系統(tǒng)板的選型單片機(jī)系統(tǒng)板選擇STM32F051C8T6，其各項(xiàng)參數(shù)如下表所示：表4-2STM32F051C8T6核心板，開發(fā)板ARMCortex-M0簡介Sheet4-3IntroductiontotheSTM32F051C8T6coreboard,developmentboardARMCortex-M0跳線帽數(shù)量產(chǎn)品參數(shù)內(nèi)核存儲資源外接晶振SWD版子供電1Cortex-M0（32-bit）64K

Flash，8KB

SRAM8MHzMini-USB（DC-5V）表4-3內(nèi)部參數(shù)Sheet4-4Internalparameters計(jì)算單元時(shí)鐘管理振蕩器轉(zhuǎn)換范圍模擬供電DMA控制器CRC4-32HZ32KHZRC0-3.6V2.4-3.6V5通道這個(gè)系統(tǒng)有高達(dá)11精度,一個(gè)計(jì)時(shí)器控制的16位先進(jìn)7頻道6PWM輸出渠道,與時(shí)間和緊急剎車,一個(gè)發(fā)電機(jī)計(jì)時(shí)器32位和16位定時(shí)器,捕捉每一個(gè)高達(dá)4通道輸入或輸出相比,可用于控制紅線和解碼,捕捉一個(gè)計(jì)時(shí)器,無名氏,通道2的輸入/輸出和1對極性的退出渠道,發(fā)電機(jī)超時(shí)和兩個(gè)16位定時(shí)器,緊急制動捕獲輸入/輸出和輸出渠道極性、發(fā)電機(jī)、超時(shí)、緊急制動功能和16門,一個(gè)計(jì)時(shí)器控制到捕獲輸入/輸出,計(jì)時(shí)器SysTick:到24位向下,DAC基本駕駛16位定時(shí)器。stm32f051xxx本系列產(chǎn)品核心是一款采用先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)優(yōu)良的基于armcortex?-m0的32位的orisc核心內(nèi)核,工作于48兆瓦的赫茲工作頻率,內(nèi)置高速自動閃存、12位的aadc、12位的adac、最多5個(gè)16位的高級通用自動計(jì)時(shí)器、32位的專用計(jì)時(shí)器和高級流量控制。功能:arm?cortextm-m0內(nèi)核與閃存arm微微嵌入式高速閃存arindustries微微皮質(zhì)微微處理器為公司下一代系列產(chǎn)品的一個(gè)綜合功能體系。它為廣大用戶企業(yè)提供了一個(gè)設(shè)計(jì)成本低廉的設(shè)計(jì)平臺,旨在充分滿足各種單片機(jī)設(shè)計(jì)需求,減少了引腳的設(shè)計(jì)數(shù)量和較小的系統(tǒng)功耗,同時(shí)為廣大用戶企業(yè)提供了卓越的過程計(jì)算控制性能和先進(jìn)的多系統(tǒng)故障分析反饋。armsc皮質(zhì)的32位置arisc處理器、高性能代碼提供服務(wù),提供不同ARM一樣大小8位和16位的存儲設(shè)備。直接存儲器訪問控制器（DMA）：5通道通用DMA可以管理存儲器到存儲器，外設(shè)到存儲器和存儲器到外設(shè)的直接訪問。DMA支持環(huán)形緩沖區(qū)的管理，在控制器達(dá)到緩沖區(qū)的末尾時(shí)不再需要用戶代碼的干預(yù)。每個(gè)通道連接到專用硬件DMA請求，支持軟件對每個(gè)通道的觸發(fā)。由軟件完成DMA的配置，源和目標(biāo)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量都是獨(dú)立的。DMA可以用于主要的外設(shè)：SPI，I2S，I2C，USART，所有TIMx的定時(shí)器（除了TIM14），DAC和ADC。時(shí)鐘與啟動:系統(tǒng)時(shí)鐘的選擇是在啟動時(shí)進(jìn)行的。復(fù)位后，選擇8MHz內(nèi)部RC振蕩器作為默認(rèn)CPU時(shí)鐘。您可以選擇一個(gè)4-32MHZ的外部時(shí)鐘，如果它發(fā)生故障，將被檢測到。如果檢測到故障，系統(tǒng)將自動切換回內(nèi)部RC振蕩器。如果允許，將導(dǎo)致軟件中斷。同樣，當(dāng)需要時(shí)，PLL時(shí)鐘也有完整的中斷管理(例如，間接使用外部晶體振動、諧振器或有缺陷的振蕩器)。允許應(yīng)用程序通過多個(gè)頻率分配器設(shè)置AHB和APB的頻率區(qū)域。AHB和APB的最高頻率為48MHz。電源管理:外部電源控制模型:vdd=2,0~3,6v:i/o外部直流電源及內(nèi)部直流穩(wěn)壓器。通過vdd引腳外部接口進(jìn)行數(shù)據(jù)提供。vdda=2,0~3,6v:外部的整個(gè)模擬信號電源需要有新的adc調(diào)整控制模塊、rc和微振蕩器、pll等等電源。vdda中的電壓必須一定要始終不能超過一個(gè)大于或相當(dāng)與等于vdda的電壓。vbat從1.6到3.6v:所以在每當(dāng)vdd電源斷開時(shí),rtc外部電源、32khz外部電源振蕩器及其外部備用電源記錄。數(shù)字模擬通道轉(zhuǎn)換器(ADC):12位的數(shù)字模擬通道轉(zhuǎn)換器最多可以包含16個(gè)外部模擬通道和3個(gè)內(nèi)部模擬通道(溫度傳感器、電壓偏差參考、電壓偏差計(jì)算器vbat,用于快速實(shí)現(xiàn)單模或者多次掃描多種模型的數(shù)字轉(zhuǎn)換。在掃描模式下,自動編碼轉(zhuǎn)換信號是依據(jù)指定一組被掃描選取的信號模擬器和輸入信號來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。ADC三個(gè)接口系統(tǒng)是為了同時(shí)接受一個(gè)DMA接口控制器而進(jìn)行開發(fā)的。模擬信號監(jiān)測的軟件功能強(qiáng)大使得它們通?？梢院芎玫赜脕砜刂埔粋€(gè)、多個(gè)或全部的在選定的控制通道之間的信號轉(zhuǎn)化率和電壓。當(dāng)電壓轉(zhuǎn)換后的檢測結(jié)果電壓超過了系統(tǒng)規(guī)定的轉(zhuǎn)換閾值電壓,就很有可能會直接導(dǎo)致系統(tǒng)自動中斷。12位的模擬數(shù)字-數(shù)碼模擬阻尼轉(zhuǎn)換器(DAC)的結(jié)構(gòu)數(shù)碼模擬阻尼器和DAC是一通道,它通?？梢员辉O(shè)計(jì)用來把模擬數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成具有模擬輸入電壓的數(shù)字輸出。所選擇的集合相位電路的基本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也就是構(gòu)成一組新的集合相位電阻控制網(wǎng)絡(luò)和其中一組集合相位信號放大器。這個(gè)根據(jù)數(shù)碼處理接口主要能夠支持以下幾種基本功能:在12位數(shù)據(jù)模式下向左或者從下向右分別支持對齊多個(gè)數(shù)據(jù)、同步文件更新等多種功能、DMA功能、外部轉(zhuǎn)換激活。DAC配置頻率時(shí)它是通過DAC觸發(fā)計(jì)時(shí)器的輸出來激活的,DAC接口有自己的DMA請求。兩線串行調(diào)試端口（SW-DP）：ARM的SW-DP接口允許通過串行線調(diào)試工具連接到單片機(jī)。接收端STM32系統(tǒng)板有D/A轉(zhuǎn)換器，發(fā)射端STM32有A/D轉(zhuǎn)換器。下圖為STM32F051C8T6開發(fā)板：圖4-8STM32系統(tǒng)板Picture4-8STM32systemboard1.3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1.3.1STM32最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)STM32單片機(jī)最小系統(tǒng)由主芯片、供電電路、復(fù)位電路時(shí)鐘電路組成，電源是電子系統(tǒng)的核心，在這個(gè)設(shè)計(jì)電路中使用USB接口為STM32單片機(jī)供電。在供電電路里Header上有兩根線分別接到USBD+和USBD-上，然后5號線接地，電路中用到了電容來電路。圖4-9供電電路電路圖Picture4-9Powersupplycircuitdiagram晶體振動電路:左側(cè)的OSC_OUT和OSC_IN引腳連接到外部晶體振動的兩端。XTAL1和XTAL2是獨(dú)立的反相輸入和輸出放大器，可以配置為使用石英晶體振動的板上振蕩器。在圖4-8發(fā)現(xiàn)手表采用的方式是內(nèi)部時(shí)鐘方式,即通過使用振蕩電路芯片內(nèi)、外部時(shí)間元素(電容器)石英晶體和兩個(gè)OS_IN針和OS_OUT,內(nèi)部振蕩器可以生成一個(gè)振蕩。對于晶體振動的選擇，頻率越高，能量消耗就越大。晶體是無源的，通常有兩條腿，需要一個(gè)特殊的時(shí)鐘電路來振動，就像普通的單片機(jī)需要外部晶體和兩個(gè)電容器一樣。圖4-10晶振電路Picture4-10Crystalresonancecircuit復(fù)位電路，一種是自動電路，另一種是斷路器電路。圖4-11所示的復(fù)位電路包括兩種復(fù)位模式，當(dāng)充電時(shí)，在瞬時(shí)電容器兩端的電壓不可以發(fā)生驟變。此時(shí)，將電容器的負(fù)極與引腳NRST連接，電壓應(yīng)用于電阻。然后用5伏的正電源給電容器充電，電阻兩端的電壓呈下降趨勢，最后大約電壓在0V左右波動，芯片正常工作。圖4-11復(fù)位電路Picture4-11ResetcircuitSTM32最小系統(tǒng)發(fā)射端如圖所示：圖4-12發(fā)射端STM32最小系統(tǒng)圖Picture4-12TheminimumsystemblockdiagramofthetransmitterSTM32圖4-13接收端STM32最小系統(tǒng)框圖Picture4-13ThereceivingsideoftheSTM32minimumsystemblockdiagram1.3.2聲音傳感器模塊的設(shè)計(jì)由上節(jié)可知，聲音傳感器模塊選用的是：黑板，模擬量輸出聲音傳感器模塊，高感度麥克風(fēng)，完成的工作就是：麥克風(fēng)采集聲音，產(chǎn)生電信號將其濾波后將其放大，將信號傳輸至STM32單片機(jī)編碼，然后轉(zhuǎn)換成光信號發(fā)出。另一端接收光信號，經(jīng)放大濾波后輸出到揚(yáng)聲器，其中音頻信號放大用到了LM358芯片。圖4-14LM358管腳圖Picture4-14LM358pinchart管腳LM358:1引腳為輸出端，2引腳為反相位輸入端，3引腳為同相位輸入端;4管腳為負(fù)電源(雙電源運(yùn)行時(shí))或地(單電源運(yùn)行時(shí));同相位輸入是5管腳入口;6管腳是反相輸入;出口端為7引腳;8管腳是一個(gè)積極的電源;管腳1、2和3是一個(gè)操作通道，管腳5、6和7是另一個(gè)操作通道。表4-4管腳說明Sheet4-5Pindescription名稱作用OUT1輸出端IN1(-)反相輸入端IN1(+)同相輸入端GND負(fù)電源或地VCC正電源OUT2輸出端IN2(-)反相輸入端IN2(+)同相輸入端LM358的使用范圍:包括檢測放大器、音頻放大器、直流增益元件和所有其他單電源操作放大器。LM358有8根電纜的雙插頭封裝和補(bǔ)丁形式。 LM358的特點(diǎn):內(nèi)部頻率補(bǔ)償，高直流增益，單位增益帶寬電源電壓范圍廣:單電源;雙電源,低消費(fèi)、適合的電池、低、低電壓偏差流量入口,共同進(jìn)入廣泛的緊張程度,包括落實(shí)上岸,進(jìn)入各種緊張局勢緊張地微分,就像各種食品和廣泛的輸出電壓擺(0-vcc-1,5V)。LM358參數(shù)：輸入偏置電流45nA、輸入失調(diào)電流50nA、輸入失調(diào)電壓2.9mV、輸入共模電壓最大值VCC~1.5V、共模抑制比80d、電源抑制比100dB。圖4-15LM358音頻信號輸入放大電路Picture4-12TheLM358Audiosignalinputamplifiercircuit1.3.3功放模塊的設(shè)計(jì)圖4-16音頻信號放大輸出電路Picture4-16Audiosignalamplifieroutputcircuit接收端功放模塊的作用是把功率較小的音頻信號放大為功率較大的音頻信號，選用的芯片為PAM小型數(shù)字攻放芯片，高清音質(zhì)凸顯數(shù)字芯片優(yōu)勢，電路采用最合理的周邊配置，電源濾波更是升級為470uf，1.6mm玻纖板材，真正把功放板做到了最細(xì)致，輸出3W+3W高保真音質(zhì)，電位器采用原裝抗表體，壽命可達(dá)15年，電位器帶開關(guān)可逆時(shí)針可直接切斷電源。該芯片供電范圍：5v，直流最低輸出：3W*2，外觀尺寸：29.5*20.2*15mm。此芯片輸出功率為3瓦。其低諧波失真和低噪聲干擾的特點(diǎn)，使聲音再現(xiàn)的音質(zhì)得到了提高。圖4-17功放模塊Picture4-17Amplifiermodulechip新的無耦合輸出架構(gòu)和低通濾波電路的存在，這些芯片可以直接激活喇叭，降低總成本和PCB空間占用。圖4-18濾波電路Picture4-18Filtercircuit音頻信號放大輸出后還需要將其濾波從而使聲音更加清晰，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)濾波電路，如上圖所示。圖4-19電容濾波原理圖Picture4-19Capacitancefilterschematicdiagram上圖（a）是整流電路的輸出電路，交流電壓與時(shí)間成正弦規(guī)律。（b）為電容濾波電路，對于輸出的交流成分，因C1容量大，容抗較小，其通過C1流到地，不能加到RL，所以通過濾波，直流電壓被從脈動性直流電中取出。1.3.4光收發(fā)電路的設(shè)計(jì)圖4-20光收發(fā)模塊Picture4-19Opticaltransceivermodule光發(fā)射部分采用的是5V可調(diào)激光管，激光頭，銅頭6MM外徑，激光二極管，紅色點(diǎn)狀激光模組。引腳長度6.5CM。激光的產(chǎn)生過程迥殊，所以激光有好多特性普通光都沒有，激光的單色性好﹑相干性好、方向性好，亮度高。激光管鏈接時(shí)紅線正,藍(lán)線負(fù)。光接收部分采用的是光敏二極管，5mm光電晶體管，光敏管。引腳長度25mm，直徑5mm。圖4-21光收發(fā)電路Picture4-21Opticaltransceivercircuit光敏二極管的使用的注意事項(xiàng):光敏二極管在使用的過程中電壓不能過高，可能會把光敏二極管擊穿，同時(shí)，使用的時(shí)候溫度也不能過高，一般的光敏管的耐溫保守是在85攝氏度，否則樹脂遇到高溫會產(chǎn)生變形，導(dǎo)致性能不穩(wěn)定，由此也許會造成漂移。當(dāng)對光敏二極管是否能用不確定的時(shí)候，可以用東西遮住管子，不讓它受光線照射，用萬用表測試其阻值，此時(shí)正常情況下應(yīng)該和普通的二極管是一樣的，一樣則說明能用。反之，則應(yīng)該及時(shí)更換，以免因小失大。表4-5激光小銅頭各項(xiàng)指標(biāo)Sheet4-6Lasersmallcopperheadindicators品名：激光小銅頭（紅光）發(fā)射功率：150mW標(biāo)準(zhǔn)尺寸：?6*10.5工作壽命：1000小時(shí)以上光斑模式：點(diǎn)狀光斑，連續(xù)輸出激光波長：650nm出光功率：<5mW供電電壓：5VDC工作電流：<40mA工作溫度：-36℃~65℃貯存溫度：-36℃~65℃光點(diǎn)尺寸：15米處光點(diǎn)為?10mm-?15mm光敏二極管的工作的基本規(guī)律:光敏二極管是一種可以進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體部件。它的中心部分也是一個(gè)PN節(jié)點(diǎn)。與普通二極管相比，為了便于接收入射光，PN節(jié)點(diǎn)的面積盡可能大，電極的面積盡可能小。光敏二極管在反向電壓下工作，沒有光，反向電流非常小，叫做暗電流。當(dāng)存在光時(shí)，光子將能量引入PN，并在共價(jià)鍵上將能量轉(zhuǎn)移到電子上，導(dǎo)致一些電子從Covalentbond中釋放出來，由此形成空心電子對。它們在逆變電壓的作用下參與漂移運(yùn)動，使逆變電流顯著增加，光的強(qiáng)度越大，逆變電流就越大。這種特性被稱為“光導(dǎo)性”。在一般照明燈下由光敏二極管產(chǎn)生的電流稱為光電流。如果你把一個(gè)電荷連接到一個(gè)外部電路，你會在電荷中得到一個(gè)電信號，這個(gè)電信號會隨著光的變化而變化。Photodiode是可以根據(jù)設(shè)計(jì)的需求，把光轉(zhuǎn)換成電信號的一種光探測機(jī)器。圖4-22光敏二極管外形Picture4-22Profileofphotodiode

第2章系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)2.1Keil4編程軟件首先打開keil，點(diǎn)擊project—newproject，選擇一個(gè)工程存放的位置，改好名字（這里建議新建一個(gè)文件夾，因?yàn)樵诰幊踢^程中會產(chǎn)生很多文件）。保存好位置和名字后，選擇一款我們需要的芯片，在Atmel中可以找到。彈出對話框中選否即可。建立一個(gè)".c"的文件，如圖點(diǎn)擊空白頁新建，保存時(shí)后綴加上“.c”即可。把我們剛剛建立的“.c”文件加載到工程里來，雙擊source

group1選擇.c文件。選擇好后點(diǎn)擊add然后關(guān)掉就行。然后點(diǎn)擊source

group1左邊的加號加載進(jìn)來的文件就會出現(xiàn)了，然后就可以開始寫程序了。把st-linkV2通過SWD接口連接到STM32目標(biāo)板。然后打開Keil4軟件。新建Project，根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇芯片。添加程序文件，編寫程序。單擊魔杖圖標(biāo)進(jìn)入屬性設(shè)置對話框。選擇Debug選項(xiàng)。在右上角的選項(xiàng)中進(jìn)行如下選擇。然后點(diǎn)擊Settings。在跳出的對話框中進(jìn)行如下選擇，可以看到SWDevice框框中出現(xiàn)目標(biāo)芯片的信息。點(diǎn)擊確定。然后再打開Utilities選項(xiàng)卡進(jìn)行如下設(shè)置點(diǎn)擊Settings，在跳出的對話框中進(jìn)行如下圖的設(shè)置，再點(diǎn)擊Add按鈕添加芯片。選好自己使用的芯片型號之后，點(diǎn)擊Add按鈕。全選確定，返回到軟件主界面，在file中打開自己想要編譯的文件，然后點(diǎn)擊編譯按鈕。在跳出的對話框中進(jìn)行如上圖的設(shè)置，再點(diǎn)擊Add按鈕添加芯片。選中需要的芯片型號之后，點(diǎn)擊Add按鈕。全選確定?；氐杰浖闹鹘缑?，在file中打開自己想要編譯的文件，然后將其打開，對程序進(jìn)行仿真、調(diào)試。2.2程序流程圖圖5-23時(shí)鐘信號流程圖Picture5-23Clocksignalflowchart其程序如下：#include<SysTick.H>staticint8_tfac_us=0;//usstaticint16_tfac_ms=0;//msvoidSysTick_Init(void) {SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); fac_us=SystemCoreClock/8000000; fac_ms=(int16_t)fac_us*1000;//每個(gè)ms需要的systick時(shí)鐘數(shù)} //延時(shí)Nusvoiddelay_us(int32_tnus){ int32_ttemp; SysTick->LOAD=nus*fac_us;//時(shí)間加載 SysTick->VAL=0x00;//清空計(jì)數(shù)器 SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;//開始倒數(shù) do { temp=SysTick->CTRL; } while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16))); SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; SysTick->VAL=0X00;}//延時(shí)Nmsvoiddelay_ms(int16_tnms){ int32_ttemp; SysTick->LOAD=(int32_t)nms*fac_ms; SysTick->VAL=0x00; SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; do { temp=SysTick->CTRL; } while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16)));SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;SysTick->VAL=0X00;}2.3STM32串口USART原理及配置General-purposeasynchronoustransceiver提供了一種靈活的方法，用于與使用NRZ工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)異步串行數(shù)據(jù)格式的外部設(shè)備進(jìn)行全雙工數(shù)據(jù)交換。通用同步收發(fā)器(USART):小容量產(chǎn)品為STM32F101xx單片機(jī)、STM32F102xx單片機(jī)和STM32F103xx單片機(jī)，中等容量的產(chǎn)品有STM32F102xx單片機(jī)和STM32F103xx單片機(jī)，大容量的產(chǎn)品有STM32F101xx單片機(jī)和STM32F103xx。USART主要特性：1）全雙工的，異步通信2）NRZ標(biāo)準(zhǔn)格式3）分?jǐn)?shù)波特率發(fā)生器系統(tǒng)4）可編程數(shù)據(jù)字長度5）可配置的停止位-支持1或2個(gè)停止位6）LIN主發(fā)送同步斷開符的能力以及LIN從檢測斷開符的能力當(dāng)USART硬件配置成LIN時(shí)，生成13位斷開符；檢測10/11位斷開符7）發(fā)送方為同步傳輸提供時(shí)鐘8）IRDASIR編碼器解碼器─在正常模式下支持3/16位的持續(xù)時(shí)間智能卡模擬功能─智能卡接口支持ISO7816-3標(biāo)準(zhǔn)里定義的異步智能卡協(xié)議─智能卡用到的0.5和1.5個(gè)停止位10）單線半雙工通信11）可配置的使用DMA的多緩沖器通信12）單獨(dú)的發(fā)送器和接收器使能位13）檢測標(biāo)志─接收緩沖器滿─發(fā)送緩沖器空─傳輸結(jié)束標(biāo)志14）校驗(yàn)控制─發(fā)送校驗(yàn)位─對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)15）四個(gè)錯(cuò)誤檢測標(biāo)志─溢出錯(cuò)誤─噪音錯(cuò)誤─幀錯(cuò)誤─校驗(yàn)錯(cuò)誤16）10個(gè)帶標(biāo)志的中斷源─CTS改變─LIN斷開符檢測─發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空─發(fā)送完成─接收數(shù)據(jù)寄存器滿─檢測到總線為空閑─溢出錯(cuò)誤─幀錯(cuò)誤─噪音錯(cuò)誤─校驗(yàn)錯(cuò)誤17）從靜默模式中喚醒18）兩種激活接收器的方式USART各個(gè)引腳的功能描述：USART（雙向通信）都最少需要兩個(gè)引腳：接收數(shù)據(jù)輸入和發(fā)送數(shù)據(jù)輸出(TX)。RX：接收數(shù)據(jù)串行輸入TX：發(fā)送數(shù)據(jù)輸出總線在發(fā)送或接收前應(yīng)處于空閑狀態(tài)一個(gè)起始位一個(gè)數(shù)據(jù)字(8或9位)，最低有效位在前0.5，1.5，2個(gè)的停止位，由此表明數(shù)據(jù)幀的結(jié)束一個(gè)狀態(tài)寄存器(USART_SR)數(shù)據(jù)寄存器(USART_DR)一個(gè)波特率寄存器，12位的整數(shù)和4位小數(shù)一個(gè)智能卡模式下的保護(hù)時(shí)間寄存器關(guān)于以上寄存器中每個(gè)位的具體定義，請參考寄存器文章下面描述：USART寄存器描述。在同步模式中需要下列引腳：在IrDA模式里需要下列引腳：●IrDA_RDI:IrDA模式下的數(shù)據(jù)輸入。●IrDA_TDO:IrDA模式下的數(shù)據(jù)輸出。下列引腳在硬件流控模式中需要：●nCTS:清除發(fā)送●nRTS:發(fā)送請求，如果是低電平，則數(shù)據(jù)可以輸入U(xiǎn)SART。波特率發(fā)生器帶動發(fā)射光端機(jī)和接收光端機(jī)的工作，當(dāng)啟用位分別放置時(shí)，這個(gè)發(fā)生器就會為發(fā)射機(jī)和接收機(jī)生成時(shí)鐘。同步邏輯電路和波特率生成器互相配合工作組成了時(shí)鐘生成器。發(fā)送時(shí)鐘引腳只在同步發(fā)送模式下使用。數(shù)據(jù)發(fā)送器由四部分構(gòu)成，一個(gè)單獨(dú)的對送來的數(shù)據(jù)臨時(shí)存放的機(jī)器、一個(gè)一次傳輸一個(gè)位元數(shù)據(jù)移位寄存器、校驗(yàn)位發(fā)生器和對不同幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的邏輯電路構(gòu)成。3.在usart模塊中的接收器，包括了時(shí)鐘和數(shù)據(jù)接收整體中自成系統(tǒng)的獨(dú)立單位、偏移量高速存儲部件和接收停止