嵌入式系统开发平台的设计与实现

【摘要】近年来，嵌入式系统技术和应用的飞速发展，使得嵌入式系统技术的培训和教学面临着内容和实验设备快速更新的问题。针对嵌入式系统开发和教学中，微处理器种类多、更新速度快，应用需求差别大，对可扩展性要求高的特点，研制一种满足嵌入式教学共性要求、支持多种处理器、适应不同教学培训需求的通用实验装置显得十分的必要。随着当下通信、微电子、及网络技术的发展，嵌入式系统也已逐渐渗透到日常生活中的各个领域。但是微控制器芯片作为构建嵌入式系统的核心部分却往往缺乏合适的开发和教学实验平台。即使各芯片厂商会提供一些评估套件，也大都存在着结构固定、功能单一、重复利用性不强的问题。本文通过对一种嵌入式系统通用开发平台的建立，尝试实现一种能支持多种嵌入式微控制器，外设硬件模块化、可重复使用，模块的互连可重构的实验平台，以满足嵌入式研究和教学的多样性需求，适应处理器的快速发展。本文工作的目标是设计一款具有广泛适用性的嵌入式系统通用实验平台，该平台应能同时兼顾包括单片机课程实验、嵌入式系统课程实验、EDA课程实验、大学生电子设计竞赛等方面的应用需求，提供当前嵌入式开发领域较为典型的外设资源模块，并能够对各种类型的嵌入式系统处理器核心提供支持。本文具体完成了以下工作：分析了嵌入式系统教学的实际应用需求，根据应用需求分析，构想和设计了一种由嵌入处理器核心板、通用外设模块和可定制连接板组成的通用实验平台的总体方案；完成了该平台硬件外设模块的选型、设计以及驱动编写和测试工作，并给出了各模块底层驱动程序的移植方法；采用高性能、低成本、应用广泛的嵌入处理器STM32为通用实验平台设计了典型的核心板方案；完成了基于本开发平台的几种嵌入式系统典型的应用软件范例的设计。
【作者】戴庆炎；
【导师】李雄飞；
【作者基本信息】吉林大学，软件工程，2014，硕士
【关键词】单片机；嵌入式系统；通用实验平台；

【参考文献】
[1]邢晓华.近30年中医药治疗牙周炎的Meta分析[D].甘肃中医学院,中西医结合临床,2014,硕士.
[2]刘发升,周学毛.一种基于粗糙集带支持信息的挖掘算法[J].计算技术与自动化,2003,04:37-40.
[3]付宇超.跆拳道练习干预对小学生体质水平的影响[D].山西师范大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[4]成昀.流—固平面及柱面界面上的界面波[D].哈尔滨工业大学,固体力学,2013,硕士.
[5]彭伟春.小型多功能液压挖掘机研究[D].吉林大学,2004.
[6]贺博.《行政许可法》视角下的法治政府建设[D].中国社会科学院研究生院,行政法（专业学位）,2014,硕士.
[7]管宏飞.靠椅状顺层岩质水库滑坡机理及稳定性预测评价[D].三峡大学,岩土工程,2013,硕士.
[8]刘欣妍.皖江城市带承接产业转移效率研究[D].南京航空航天大学,产业经济学,2013,硕士.
[9]陶冶.Minkowski平面上特殊曲线的研究[D].哈尔滨理工大学,基础数学,2012,硕士.
[10]连一峰,戴英侠,胡艳,许一凡.分布式入侵检测模型研究[J].计算机研究与发展,2003,08:1195-1202.
[11]姚丽.江苏省房地产业的投入产出分析[D].南京财经大学,统计学,2012,硕士.
[12]傅才芳.叠前子波处理[J].石油地球物理勘探,1984,03:210-223.
[13]郭乾.天水古城人居环境营建方法研究[D].西安建筑科技大学,城市规划与设计,2013,硕士.
[14]吴庆州.毫秒脉冲激光辐照下金属靶材温度场的实测与模拟[D].南京理工大学,测试计量技术及仪器,2012,硕士.
[15]叶胜.基于正交频分复用的室内可见光通信系统研究[D].华中科技大学,光学工程,2013,硕士.
[16]祖元刚,王文杰,王慧梅.边缘效应带和保留带内红松幼林水分生态的差异[J].植物生态学报,2002,05:613-620.
[17]李冬红.能量感知H.264/AVC手语视频编码及传输方法研究[D].兰州理工大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[18]周永华,陆化普.交通流数据处理系统的设计与开发[J].交通与计算机,2005,05:1-4.
[19]邱乐园.电磁作用下熔体非金属颗粒运动行为的数值模拟研究[D].清华大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[20]卢芸.危机传播视阈下的“5·12”图书选题策划研究[D].西南交通大学,传播学,2012,硕士.
[21]邓丽君.《四个四重奏》中自然意象的多维解读[D].西安电子科技大学,英语语言文学,2012,硕士.
[22]成晓辉.HINOC网络汇聚子层组帧功能的设计与实现[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2010,硕士.
[23]张琳.中国大麦供给需求研究[D].中国农业科学院,农产品贸易,2014,博士.
[24]任为林.从退役将领交流看两岸军事互信的构建[D].厦门大学,公共管理,2014,硕士.
[25]孙胜男.永磁同步电机伺服系统控制策略的研究[D].东北石油大学,电气工程（专业学位）,2013,硕士.
[26]王若,王妙月.一维全资料CSAMT反演[J].石油地球物理勘探,2007,01:107-114+132-133+125.
[27]陈小菊.探究教学中的教师角色研究[D].广西师范大学,课程与教学论,2003,硕士.
[28]李树美.嗜酸性Fe~(2+)供能菌对重金属吸附效能及对钢铁盐酸洗废液的可生物氧化性研究[D].天津理工大学,环境科学,2013,硕士.
[29]吴琼.吉林省青少年游泳俱乐部发展现状与对策的研究[D].东北师范大学,体育（专业学位）,2012,硕士.
[30]程翼宇,瞿海斌.信息技术在中药现代化研究中的应用及发展[J].世界科学技术,2002,03:37-41+81.
[31]黄焕辉.城市建设发展中的市政债券风险与定价分析[D].华南理工大学,金融工程与经济发展,2014,硕士.
[32]袁利芳.我国户外用品行业的发展战略研究[D].华中师范大学,体育人文社会学,2013,硕士.
[33]王鑫莉.特殊教育师范生数学学习困难成因及解决策略[D].鲁东大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[34]汤浩.钢-RPC组合结构在景观桥中的应用研究[D].北京建筑大学,桥梁与隧道工程,2013,硕士.
[35]张京丹.柯尔克孜族史学初探[D].兰州大学,史学理论及史学史,2013,硕士.
[36]李慧.小学数学多媒体教学信息呈现方式设计研究[D].河北大学,教育技术学,2014,硕士.
[37]廖子龙.韦伯多元价值学说初探[D].首都师范大学,外国哲学,2014,硕士.
[38]戚文龄.试论克里斯托弗·诺兰电影叙事中的悲剧性[D].华东师范大学,电影学,2013,硕士.
[39]杨玲莉.集装箱码头岸桥优化配置研究[D].大连海事大学,物流工程,2014,硕士.
[40]孙富英.低危骨髓增生异常综合征免疫表型分析[D].辽宁医学院,内科学,2012,硕士.
[41]郭锋.基于B/S企业人事管理信息系统的设计与实现[D].厦门大学,软件工程,2014,硕士.
[42]李嘉年.梅山3号高炉分离式热管换热器的设计及运行[J].炼铁.1998(01)
[43]赵海鸥.组织微阵列探讨E-cad、β-cat、CyclinD1、Ki67和HPV在宫颈鳞癌的临床意义[D].苏州大学,病理学与病理生理学,2014,硕士.
[44]杨锡锟.地震资料数字处理中的插值法[J].石油地球物理勘探,1978,05:34-39.
[45]胡沙雅.骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞与Wnt/β-catenin通路中β-catenin的关系[D].湖南师范大学,儿科学,2014,硕士.
[46]丁明,齐先军,安玲.旋转备用市场中考虑可靠性的多目标分层决策[J].电力系统自动化,2007,13:17-22.
[47]王英帅.多功能型纳米复合粒子的可控自组装制备及其在生医诊治一体化的应用[D].吉林大学,生物医学工程,2013,硕士.
[48]赵丹.基于二层规划的煤电供应链收益分配研究[D].沈阳工业大学,企业管理,2012,硕士.
[49]王力.新型自动液相微萃取与高效液相色谱联用技术及应用研究[D].华中科技大学,2013.
[50]王栋.汽车高强板覆盖件冲压成形及回弹的综合仿真与实验研究[D].扬州大学,机械工程,2012,硕士.