《基于STm32的智能手环项目》笔记

Q1.本科期间做过什么科研项目/竞赛？具体负责什么？做出了什么成果？是否获得什么荣誉奖项？（简单介绍一下《基于STM32智能手环》课程设计？）

项目经历：本科课程设计做过一个《基于STM32的智能手环》的小项目，该项目是在以STM32F411为主芯片的硬件开发平台与KEIL MDK 4为软件开发平台进行的C++编程，最终在开发板上完成四个功能界面:时间、日期界面，温湿度测量界面，心率血压测量界面与计步测量界面,并通过五向按键显示将相关数值显示在OLED屏；

Q2.你具体负责什么？功能界面怎么实现的？

该课设是两人小组完成，我主要负责原时间、日期界面，温湿度测量界面；

Q：时间、日期界面的实现？

关于时间日期界面：通过配置STM32F103的RTC实时时钟模块，修改计数器值，设置系统当前的时间和日期；

RTC时实时时钟的配置：（通过使用库函数配置）
第一步，开启外部低速时钟、等待就绪；
第二步，选择时钟源-外部低速时钟LSE，使能RTC时钟；
第三步，取消外部区域写保护，便于向备份区域写数据；
第四步，进入初始化模式；
第五步：设置时钟格式、初始化实时时间；
第六步：退出初始化模式，激活写保护；

Q.RTC时钟的使能？

通过

Q.取消备份区域写保护？激活备份区域写保护？

通过向写保护寄存器（RTC-WPR）写入一个密钥来使能对RTC寄存器的写保护；“oxCA”“ox53”
如果密钥输入错误的关键字就会再次激活写保护

Ｑ．初始化时间值？怎么判断闰年？

STM32F4 的实时时钟自带日历功能，日历时钟，（包含年月时分秒信息），STM３２F４的RTC是个独立的BCD计数器，包含32位的时间寄存器（TR）提供时分秒，32位的日期寄存器（DR）提供年月日；

STM32F的RTC可任意自动将月份的补偿为闰年28、29天，非闰年30，31天；以前C语言学过如何判断闰年：若年份同时能被4和100整除则为闰年；

Q温湿度测量界面的实现？

关于温湿度测量界面：通过IIC协议读取SHT20温湿度传感器的值，实现温湿度测量界面；

使用IIC库函数配置实现SHT20数据的读取；
第一步，SHT20初始化，启动传感器，将传感器上电（２.１V-３.６V）；
第二步，IIC读取数据，发送测量命令，等待测量结果，传输IIC的首字节包括7位的IIC设备地址和一个时钟线方向位（R：１，W:0);
第三步，获取文都，SHT２０接到指令后测量文堵并将读出的数据给应答信号；
第四步，输出以整数显示：将数值由１６进制转换为１０进制；
第五步，调用OLED显示函数；
第六步，软复位；

Q.IIC总线？IIC协议？

IIC 总线是由飞利浦公司开发的两线式串行总线，半双工同步串行通信，由数据线SDA和时钟线SCL构成，可发送和接收数据。

IIC协议：IIC总线在传送数据过程中共有三类信号：开始信号、结束信号和应答信号；
开始信号：时钟线为高电平，数据线由高电平向低电平跳变，开始传输数据；
结束信号：时钟线为高电平，数据线由低电平向高电平跳变，结束传输数据；
应答信号：接受数据的IIC器件在接收到８比特数据后，向发送数据的主控发出特定的低电平脉冲，表示已经接收到数据；

IIC总线在CPU 与从机或两从机之间进行双向传输；
多主机的IIC总线一定要接上拉电阻（3.3V，4.7K）；
IIC的传输速率:（时钟线的频率），标准１００KHZ，快速400KHZ，高速3。4MHZ；
IIC 数据传输的有效性：时钟信号为高电平，数据线上的数据必须稳定，只有在时钟线上的信号为低电平时，数据线上的电平状态才允许变化；
IIC如何选中芯片：根据器件地址；IIC协议的器件地址只有７位，一个字节高７位表器件地址，最后一位表读／写，１为读；
IIC的读写操作：

Q.软复位？

在无需关闭和再次打开电源的情况下，重新启动传感器，只要IIC输入相应指令即可（１０００００００，１１１１１１１０）”８０，FE“

STM32的基础知识Q&A

Ｑ１．所用到的STM３２芯片的型号，开发板上有哪些资源？

ＳＴＭ３２Ｆ411为主芯片，外设SHT２０温湿度传感器，HP－６心率、血压模块，MPU6050陀螺仪，OLED显示屏，五向按键、电动马达、USB转串口，拨码开关

Q２.ＳＴＭ　３２的中断？

Ｑ３．GPIO？USART？IIC？SPI？

GPIO :通用输入输出端口简称；
GPIO有八种工作模式：
四种输入：模拟/浮空/上拉/下拉
两种输出：推挽/开漏
两种复用：推挽/开漏

如何配置GPIO口模式：
step1.使能GPIO的时钟；
step2.设置GPIO目标引脚；
step3.控制GPIO引脚输出高低电平

SPI：Serial Peripheral interface 串性外设接口，也称四线串行接口；主从
四线：SCLK时钟/MOSI/MISO/ss片选特点：全双工（同时in/out)，编程简单，速率较高（259Mbp/s) 缺点：
占线多。只支持一个主机

IIC接口：两根线 SCLK/SDA　协议复杂地址片选优点：占线少，支持多主机、多从机；缺点：协议复杂/速率慢

UART 异步两线：TXD RXD 优点：占线少，无时钟，传播距离远；缺点：速度慢，20kpb/s

1.内核架构不同
2.地址空间：51只有64KB，STM３２有4GB
3.片上存储器不同:STM32 的RAM/ROM都比51大
4.外设不同:51只有三个定时器和一个串口,STM 32却有众多外设
5.操作系统不同

Ｑ５．STM 32复位？

电源复位、系统复位、备份区域复位

Ｑ６．STM 32时钟源

内部时钟源：高速（HSI）、低速（LSI）
外部时钟源：高速（HSE）、低速（LSE）
如果要求高精度不能采用LSIN，一般选择外部时钟

高速外部时钟(HSE)：以外部晶振作时钟源，晶振频率可取范围为4~16MHz，我们一般采用8MHz的晶振。高速内部时钟(HSI)：
由内部RC振荡器产生，频率为8MHz，但不稳定。
低速外部时钟(LSE)：以外部晶振作时钟源，主要提供给实时时钟模块，所以一般采用32.768KHz。
低速内部时钟(LSI)：由内部RC振荡器产生，也主要提供给实时时钟模块，频率大约为40KHz。

Ｑ７．简述STM32 最小硬件开发系统的组成及其各部分作用？

1.主芯片：STM32
2.晶体振提供荡部分：提供硬件时序以及实时时钟；
3.供电部分：采用3.3V电压；
4.复位部分：复位开关


STM32F10，
STM３２中文参考手册与STM３２F１０编程手册，Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ３权威指南STM32中断中断的定义：
51单片机的有八个中断源：中断号越小，中断优先级越高；
STM32:  Cortex-M3内核，调试系统，内部总线，外设，存储器，时钟和复位，I/O口
STM32片上外设：在Cortex-M3核外，但是在STM32x芯片内
STM32内核外设：在核内，NVIC
配置NVIC中断相关寄存器：core_cm3.c和core_cm3.h,misc.c和misc.hNVIC：嵌套向量的中断控制器
SysTick:系统抵达定时器中断相关配置文件：
core_cm3.h：实现内核的寄存器映射；（内核外设）
core_cm3.c:操作内核外设寄存器的函数；stm32f10x.h:实现片上外设的寄存器映射；（片上外设）
stm32f10x.h：操作片上外设寄存器的函数；STM32有哪些中断类型，同时发生中断怎么办？（怎么管理这些中断？）STM32的中断类型：内核中断和外部中断；只要有中断就要配置NVIC和相关函数；每个中断都要设置抢占优先级和响应优先级STM 32同时发生中断？
１.只要有中断就要配置NVIC和相关函数；
２.NVIC与内核紧密耦合，是内核里面的一个外设，
配置NVIC中断相关寄存器：core_cm3.c和core_cm3.h,misc.c和misc.h
３.芯片厂商在设计芯片时会对Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ３内核里面的NVIC进行剪裁
CM 3 内核支持256个中断，其中包含了16个内核中断和240个外部中断，
并且具有256级的可编程中断设置；
STM32有84个中断，16个内核中断和68个可屏蔽中断，具有16级可编程的中断优先级
STM３２F１０３系列有１０个内核中断和６０个可屏蔽中断；
STM３２的NVIC是Cortex-M的NVIC的一个子集怎么管理STM３２中断？（数字越小优先级越高）
一个字节中的高４位表示优先级，共有１６种，
分成两类：抢占优先级和响应优先级；抢占优先级等级高于响应优先级；
高优先级中断可以打断低优先级中断；
中断分组由完成库函数的配置STM３２ｆ１０３（便宜、够用）
库函数操作，程序的烧录：
ST－ｌｉｎｋ烧录程序，魔术棒ｄｅｂｕｇ，ＳＴ－ｌｉｎｋ，ｓｅｔｔｉｎｇ，１．８Ｍ　；时钟
５１单片机　时钟源　１１.０５９２ＭＳＴＭ　３２单片机有５个时钟源，
HSE，HSI，（外部高／低）LSI，LSE（内部高／低）PLL（锁存器时钟）倍频／分频

基于STM32智能手环项目是以STM32F411为主要芯片，加上外设SHT20温湿度传感器，HP-6心率血压模块以及Mpu6050t陀螺仪，构成的，具有四个功能界面时间、日期功能界面，心率血压功能界面，温湿度测量功能界面以及计步测量界面；是在KEIL-MDK4软件下的C++编程，并通过ST-LInk将软件烧录至硬件模块；
这是一个两人组的课程设计，我主要负责用proyues绘制原理图并仿真以及时间日期功能界面和温湿度测量功能界面；

关于时间、日期功能界面是通过调用库函数配置STM32F411的RTC实时时钟模块，以及修改计数器的值，设置系统当前时间实现的，大概的步骤是，1.开启系统的时钟源，然后选择外部低速时钟源（LSE），因为STM32的五个时钟源只有外部低速时钟负责RTC模块，并且有断电保护，2.使能RTC时钟，3.由于RTC模块在备份区域内，而备份区域有个写保护，所以想要在备份区域写入数据就必须要取消备份区域写保护；4.进入初始化模式；5.设置TR时间寄存器，DR日期寄存器，初始化时间，日期；6.退出初始化，激活写保护；

关于温湿度测量模块是通过IIC协议读取SHT20温湿度传感器的数值来实现的，大概步骤为：首先将SHT２０温湿度传感器上电，自启动；然后CPU通过IIC发送测量指令至SHT２０，SHT20接收到测量指令后开始测量数据并将测量的数字信息通过IIC的应法信号发送至CPU，接收的数值信息通过调用取模软件转换成数组，最后通过调用OLED显示函数，将数值显示在OLED屏幕，最后再软复位；

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《基于STm32的智能手环项目》笔记

Q1.本科期间做过什么科研项目/竞赛？具体负责什么？做出了什么成果？是否获得什么荣誉奖项？（简单介绍一下《基于STM32智能手环》课程设计？）

Q2.你具体负责什么？功能界面怎么实现的？

STM32的基础知识Q&A

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