主流32位单片机攻略连载:为什么要学STM32?
以禁止水泵继续运行
3)用户可以自由设置水泵运行或关闭的时间长度
4)除了自动设置控制外,还需要提供一种人工装置来允许维护人员灵活控制水泵进行维修
5)水泵开启/关闭/人工干预的时间可以30分钟为单位,在30分钟到23小时的范围内进行调节
6)显示设备可以指示水泵的开关状态,剩余时间,以及水泵是否处于人工干预模式
7)具备监视低水位的功能,并显示在屏幕上
如果需要商用,那么除了上面给出的功能要求外,其设计文档中还要包括电磁干扰(EMI)和电磁兼容性(EMC)认证、安全认证以及使用环境(包括环境温度、湿度、盐雾腐蚀等)等方面的需求。
实际上,以上的需求确定之后,接下来就是要考虑选择一款合适的CPU来满足和实现系统的功能,那么我们就要将上述7点用户能够理解的需求转化成我们专业领域的需求,转化如下,大家可以参考一下:
a.处理或更新输入输出信号的速率究竟需要多快?
解释:目前嵌入式处理器的主频一般都在几十兆到几百兆不等,单片机的主频一般是几十兆,STM32神舟系列开发板的CPU都是72MHZ,有的 ARM9,ARM11处理器可以到几百兆;我们主要看这个产品是否需要对大量数据进行处理,或是否需要对缓冲区进行频繁操作,是否有类似的占用CPU资料的工作要做,这就决定我们要选择一款合适的处理器来让该产品得到最佳的性能。
b.是否可使用单片集成电路(专用IC)或FPGA来完成数据处理?
解释:如果可以的话,就不一定要选择处理器来做,用这些专业芯片就能替代
c.系统是否有大量的用户输入输出操作(如对开关和显示设备进行频繁操作)?
解释:如果有的话,要在处理器选型的时候考虑这些因素,选择一款能够满足以上要求的CPU.
d.系统与其他外部设备之间需要使用何种接口?
解释:这也是需要评估处理器的一个关键问题,选择具备这些接口功能的处理器会方便于我们的电路设计以及软件编程
e.设计完成后是否有可能需要进行改动,或在设计过程中系统需求是否可能出现变化?我们的设计是否能适应系统需求的变化?
解释:要避免选择的处理器刚好满足当前要求,这样当以后事务要求逐渐提高,处理器性能如果还有一定空间的话,那么就可以重用目前的产品;第二个就是要选择不会即将停产的芯片,很多处理器用得很广乏,可以借鉴的资料也很多,但是很可能这款芯片已经在市场上流行很长时间了,芯片厂商已经推出更新换代的替代品了,如果你选择了这款芯片,很可能1,2年后就买不到这款处理器芯片了,导致不得不重新选择新的处理器,重新设计产品,这样的既耗费时间,金钱,更消耗人力,延误市场的战机。
2.处理器的选择
2.1.需要使用的I/O管脚数量
多数处理器都是使用内存和外部管脚来控制输入输出设备的,通常处理器都会有内置ROM和RAM的,如果内置的内存就已经满足需要,那么处理器就可以节省产生引用外部存储器信号的引脚,这样处理器可为输入输出提供较多的设备管脚(某些处理器支持外部RAM或ROM的使用,但对外部存储器进行访问时,处理器一般需要占用8条到10条I/O管脚)。
还有,有些处理器带有专用的内部定时时钟,这类时钟也需要使用一个端口管脚来实现某些定时功能;某些处理器中还具有漏极输出和高电流输出能力,可以方便的直接驱动继电器或电磁铁线圈,而不再需要额外驱动硬件的支持。
当对处理器I/O管脚进行计数时,我们一定要把使用处理器内部功能(如串行接口和定时器等)时限制使用的某些管脚考虑在内。
2.2.需要使用的接口数量
嵌入式处理器的主要功能是与应用环境中的硬件进行交互操作,这不仅需要外部硬件对接口具有实时处理能力,而且还要求处理器必须以足够快的速度对接口数据进行有效处理。
举例来说,STM32神舟系列开发板的CPU是ST公司出品的一款工业级微处理器,它基于CORTEX M3的核心,处理主频可达72MHZ,同时处理器内部配置了USB、SPI、IIC等接口,像STM32神舟IV号的107处理器还支持Ethernet 等输出接口,其目的是更方便的利用这些接口开发出嵌入式产品。
需要注意的是,由于许多处理器具有的局限性没有在处理器技术资料中给予足够的说明,因此一定要仔细阅读处理器的指标说明。例如,在阅读资料的过程中发现,该资料可能会说明其串行接口可以在最高波特率下工作,但仔细研究该处理器的指标数据时,可能会发现并非该串口接口的所有操作模式都可以在最大波特率下运行。
深入了解并明确接口要求的方法:可以自己动手编写一些程序来对接口进行实际测试,以确认某种处理器是否可以
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