基于STM32和MPU
(完整版)基于STM32的MP3音频播放器制作毕业设计
引 言
伴随电子畛域的各个技术的迅速发展，各类电子产品的消费也产生了革命性的转变，引领新技术、创新产品层见叠出。特别是跟着网络媒体的技术的遍及、数字音频视频技术的迅速发展，和种种视频，音频数据压缩标准和相应的终端设备相继问世，已成为消费电子产品新的快速增长点。集成MP3的优点，同时拥有更多的新技术。
通过对以上两款数码产品的分析，可以发现，新出的数码产品都包含了MP3的功能，但是又不限于此，也就是集成了MP3的优点，同时拥有原来MP3不具有的功能。这样，大大的提高了消费者对新的数码产品需求。
1 方案设计
1.1主要内容
本设计课题是一个由STM32f103RBt6主控来完成MP3音频播放设计的软硬件相结合类的设计题目。能够实现MP3的基本播放功能，也具有其他多样化的外扩功能，系统的整体功能包含：音频播放，电子图书，图片浏览，画板，录像，录音机，日历，游戏，收音机，记事本，计算机等。
现在的数码相框显示屏分辨率一般是480*720，对于日常的照片显示效果还是可以应付过来的，当然数码相框的开发者对图像显示进行了精心设计，使得我们的照片的分辨率不管是怎么样的，它都会执行最优的选择，以用来显示最佳效果，同时数码相框一般还具有其他附加功能，MP3便是其中一个功能，可以让图片与声音同时播放，为相片的浏览添加了声音的色彩，同时数码相框还拥有TV－OUT的功效，这就很好的提高了分辨率的显示，让照片可以在电视上显示，可以大大的提高相片的观赏价值。
第一款MP3的出现是在1998年，从它问世电子消费市场短短的几个月时间就在市场上站稳的脚，而且消费的趋势一直呈上增长，直到2005年之后MP5的出现，而MP5的出现，更是把MP3几乎挤出了市场，MP5不光能够播放MP3、MP4，更是可以直接播放AVI和RMVB等合流的影片格式，说白了便是MP5具备MP3、MP4的全部功效，同时还具有他们不具备的功效，是以MP5代替MP3只是时间的问题，当前MP5的价钱较高是最主要的缘由，要是MP5的价钱降下来了，便是MP3离开消费者的时候了。当前此外一个数码产物-数码相框，跟着数码相机的不断广泛应用，也在偷偷的袭来，数码相框便是能直接播放JPG/JPEG的一个微型显示器，正常的数码相框比MP3体积大，然而它们的本来目的不是面向移动设备的，数码相框重要作用在于家庭，它们主要功能不再移动上面，实际上，数码相框主要功能是显示照片，如果做成移动设备的话，体积必定不能太大，但是体积小带来的结果是图片显示效果就不好。
基于STM32的智能门禁系统的设计
基于STM32的智能门禁系统的设计一、本文概述随着科技的快速发展和智能化趋势的推进，智能门禁系统作为现代安全管理的重要组成部分，其应用越来越广泛。
基于STM32的智能门禁系统设计，旨在通过先进的微控制器技术和智能化算法，实现门禁系统的自动化、智能化管理，提高安全性和便利性。
本文将对基于STM32的智能门禁系统的设计进行深入研究，包括系统的硬件设计、软件编程、智能化算法应用等方面，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
本文将介绍STM32微控制器的特点和优势，阐述其在智能门禁系统设计中的适用性。
然后，详细阐述系统的硬件设计，包括门禁控制器的选型、电路设计、外围设备配置等，为后续的软件编程和算法应用提供硬件基础。
在软件编程方面，本文将介绍门禁系统的软件架构、主要功能模块以及编程实现过程，包括门禁控制、用户识别、权限管理等核心功能。
还将探讨智能化算法在门禁系统中的应用，如人脸识别、指纹识别等生物识别技术，以及基于机器学习的行为分析算法，以提高门禁系统的安全性和智能化水平。
本文将总结基于STM32的智能门禁系统设计的关键技术和创新点，分析其在实际应用中的优势和局限性，并展望未来的发展趋势。
通过本文的研究，希望能够为智能门禁系统的设计与实践提供有益的参考和启示。
二、STM32微控制器概述STM32微控制器是STMicroelectronics公司生产的一系列基于ARM Cortex-M架构的低功耗、高性能的32位Flash微控制器。
该系列微控制器以其优秀的性能、广泛的外设集成、灵活的配置和较低的成本，广泛应用于嵌入式系统的各个领域，包括智能门禁系统。
STM32微控制器基于ARM Cortex-MCortex-MCortex-MCortex-M7等多种内核，集成了丰富的外设接口，如GPIO、UART、SPI、I2C、USART、ADC、DAC、PWM等，能够满足大多数嵌入式应用的需求。
STM32微控制器还具备低功耗、高性能、高可靠性等特点，使得它在智能门禁系统中的应用具有显著优势。
遇见linux,stm32就从mcu升级到了mpu!
90M i c r o c o n t r o l l e r s &E m b e d d e d S y s t e m s 2019年第12期w w w .m e s n e t .c o m .c n遇见L i n u x ,S T M 32就从M C U 升级到了M P U !本刊记者 薛士然工程师们期待已久的能够跑L i n u x 系统的S TM 32产品 S TM 32M P 1,终于来到中国了!除了具有3个A r m 核,还内置3D G P U据意法半导体微控制器事业部S TM 32微处理器产品市场经理S y l v a i n R a yn a u d 介绍,S TM 32M P 1内整合了2个650MH z 的C o r t e x A 7内核和1个209MH z 的C o r t e x M 4内核㊂两种内核的分工很明确,C o r t e x A 7内核专用于开源操作系统,目前可以运行O p e n S T L i n u x ,这是S T 专门为S TM 32M P 1开发的支持主分支开源L i n u x 发行版㊂S y l v a i n R a yn a u d 表示:S TM 32M P 1S o C 驱动程序已经被L i n u x 社区采用㊂C o r t e x M 4内核则专用于处理实时和低功耗任务,其拥有一个448K B 的专用R AM 存储器,仅供C o r t e x M 4使用,保证了理想的运行速度㊂C o r t e x A 7和C o r t e x M 4这两种内核之间的配合非常 默契 ,例如可以给C o r t e x A 7发送停止指令,这时只有能效更高的C o r t e xM 4运行,功耗通常可以降至25%,倘若从低功耗模式进入待机模式,功耗可以进一步降至1/2500,同时仍然支持1~3s 内恢复L i n u x 执行,具体的恢复速度取决于实际应用!除了两个异构核之间可以在三种运行模式下灵活切换外,客户还可以根据应用需要将所用的外设和接口灵活配置给C o r t e x A 7或者C o r t e x M 4,这样客户就可以在设计时分配不同的外设给3个内核使用,这些外设包括2个16位A D C ㊁2个12位D A C 和片上L D O 稳压器㊁29个定时器和3个看门狗等㊂此外,S TM 32M P 1还嵌入了3D 图形处理器(G P U ),可以实现基于O pe n G L E S 2.0接口的高级HM I 开发以及L i n u x 和各种应用程序框架(包括A n d r o i d Q t)的本机支持㊂S TM 32M P 1支持60f ps ㊁高达WX G A 的24位并行R G B 显示器接口,以及运行频率达1G b ps ㊁有2个数据通道的M I P I D S I 接口㊂因此,使用S TM 32M P 1开发可以提升工业控制面板等设备的用户体验㊂专用的电源管理I C 免去供电忧虑S y l v a i n R a yn a u d 介绍,S T 专门为S TM 32M P 1开发了一个配套的电源管理I C (S T P M I C 1),其集成了4个D C /D C 降压转换器㊁6个L D O 稳压器㊁1个D C /D C 升压转换器,以及U S B V B U S 和通用功率开关,为S T M 32M P 1和电路板上的其他组件提供所需电压㊂S T P M I C 1采用功耗优化设计,工程师不用再去专门选择电源管理I C ㊂S T M 32强大的M C U 生态延续到M P U为什么S T 这款历时将近5年研发的M P U 依然沿用了S TM 32的命名呢?S y l v a i n R a yn a u d 介绍,虽然S TM 32M P 1是M P U ,但是广大工程师熟悉的S TM 32M C U 生态系统依然可以直接拿来使用㊂因为S TM 32M P 1里面包含一个C o r t e x M 4内核,这个内核已经集成在多个M C U 产品中,拥有非常成熟的设计套件,工程师可以直接拿来使用S TM 32M C U C u b e 固件,包括数个可访问外设的应用编程接口㊁多个中间件㊁数以百计的应用例程㊁友好的第三方企业授权协议等,从而大大缩短产品的开发周期㊂除了已经成熟的S TM 32M C U C u b e 之外,S T 还针对S TM 32M P 1开发了全面支持C o r t e x A+C o r t e x M 架构的软件工具:S TM 32C u b e M X 是S TM 32C u b e 软件包的特别升级版,具有加快C o r t e x A 内核M P U 项目开发所需的全部功能和特性,包括可以处理C o r t e x M 4内核的C 代码生成㊁D D R S D R AM 接口配置和调试工具,还可以生成L i n u x D e v i c e 树形图;包括多个合作伙伴软件的集成开发环境(如a r m K E I L ㊁I A R S Y S T E M S ㊁E c l i ps e )下完成编译与调试;S TM 32C u b e P r o g r a mm e r 可以完成代码烧录,包括对闪存㊁D R AM 和系统内存中代码烧录,O T P 存储器烧录以及数字签名和密钥生成工具的烧录㊂开发板㊁探索板已经可以购买对于能够在S TM 32上跑L i n u x,工程师们期待已久!伴随芯片的量产铺货,S T 也推出了多款硬件解决方案辅助工程师开发:可以评估S T M 32M P 1全部功能的评估板,包括S T M 32M P 157A E V 1和安全功能升级的S T M 32M P 157C E V 1;可以灵活开发产品原型和演示品的探索板,包括S T M 32M P 157AD K 1和增加了M I P I D S IWV G A 显示屏和W i F i /B T 射频模块的S T M 32M P 157CD K 2;第三方提供的原型板和生产级板,包括L i n a r o 电路板和各种可商用的核心板㊂这些通用的硬件工具可以在S TM 32天猫旗舰店购买㊂除了可以运行L i n u x 系统外,S T 也在与W i t e k i o 合作,计划将A n d r o i d 移植到S T M 32M P 1上㊂不过,S y l v a i n R a y n a u d 指出:其实S T M 32M P 1更加适合于工业控制应用,因为工业中还是主要应用L i n u x 系统,不久其上还可以运行个别专用的R T O S,应用范围还会有进一步的扩展!。
stm32毕业设计论文设计论文[管理资料]
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基于STM32的图像动态采集系统摘要随着科技水平的提高，ARM的应用越来越广泛。
本论文旨在对ARM的深入学习，论文对 STM32驱动OV7670图像传感器、以及图像在SSD1289驱动控制芯片的显示、以及图片在SD卡上以文件形式的存储和读取进行了初步的探索和研究。
设计过程中多亏了前辈们的刻苦、钻研留下了宝贵的资料。
对OV7670的驱动程序的开发，主要是引脚的学习和寄存器的配置，对SD卡图片存储的开发采用的是文件的方式存储，简单地说，就是存储的到SD卡上图片能在电脑上直接打开。
期间牵扯到移植文件系统FATFS到STM32上，以前没有这方面的开发经验，主要参考前人的经验。
SSD1289驱动程序主要也是一些引脚和寄存器的配置。
开发过程中牵扯到STM32的中断向量表的配置等很多基础知识，在图片存储过程中则牵扯到很多存储格式的问题，使问题变得复杂化，最后通过查阅相关资料都一一解决。
经过对STM32开发板和OV7670等芯片的学习，最后实现了图像的动态显示、图片的实时采集、存储和读取。
设计过程中碰到了很多问题、一些与课题相关的问题基本都解决了，还有些不属于本论文研究范围的，比如图片的优化显示、清晰度，虽然可以通过驱动程序让清晰度更高，但更多的与芯片本身性能有关，没去做深入的探索和研究。
关键词：STM32，OV7670，SD卡，SSD1289，驱动Based on the dynamic STM32 image acquisition systemABSTRACTWith the improvement of science and technology level, ARM used more widely. This paper aims to further study of the ARM, paper STM32 drive to OV7670 image sensor, and image in the SSD1289 drive control chip of the display, and images on the SD card to file form of storage and read a preliminary exploration and research.The design process of thanks to predecessor, studied hard left invaluable material. To OV7670 driver development, mainly is the pin learning and register configuration, SD card to the development of the storage of the picture is the way file storage, say simply, it is stored to SD card pictures can open direct on the computer. Involved in transplantation during the file system FATFS to STM32, before the development experience, main reference previous experience. SSD1289 driver is primarily some pin and registers configuration. The development process STM32 involved in the interruption of the configuration and many to scale basic knowledge, in the photo storage process is involved in a lot of storage formats, become more complicated, and finally by consulting relevant material all 11 to solve.After the STM32 development board and OV7670 etc chip learning, and finally realize image, the dynamic display of the picture of the real-time data acquisition, storage and read. In the process of design met with many problems, some of the problems and issues related to the basic are solved, and some do not belong to this research scope of, such as pictures of the optimization of the display, definition, although can through the driver let more clear, but more about performance and chip itself, not to do in-depth exploration and research.Key words: STM32, OV7670, SD card, SSD1289, drive目录前言 0第1章STM32处理器概述 (2)STM32简介 (2)Cortex-M3内核简介 (2)STM32开发板资源介绍 (12)STM32中断 (12)第2章×××××× (13)×××××× (13)×××××× (13)×××××× (13)×××××× (14)×××××× (14)第3章×××××× (15)×××××× (15)×××××× (15)×××××× (15)×××××× (15)第4章×××××× (16)×××××× (16)×××××× (16)×××××× (16)×××××× (16)第5章×××××× (17)×××××× (17)×××××× (17)×××××× (17)×××××× (17)×××××× (17)×××××× (17)结论 (18)谢辞 (19)参考文献 (20)附录 (22)外文资料翻译 (23)前言随着社会智能化程度的提高，特别是近年来物联网的发展，图像动态采集越来越多地应用到社会的各个领域。
基于STM32单片机红外遥控两轮自平衡小车的设计
GND1：5V电源地；
EN：5V使能引脚(5V工作，0V关闭，禁止悬空)；
PWM1：控制电机1的转速；
DR1：控制电机1的转向；
PWM2：控制电机2的转速；
DR2：控制电机2的转向；
系统的整体设计框图如图2-2所示:
图2-2系统整体框图
3
3.1
STM32F1系列屈于中低端的32位ARM微控制器，其内核是Cortex-M3㈡。
STM32F103是一款常用的中等容量增强型、低功耗、32位基于ARM核心的带64K或128K字节闪存的微控制器，拥有USB、CAN、7个定时器（3个16位定时器、1个16位带死区控制和紧急刹车、2个看门狗定时器、系统时间定时器：24位自减型计数器）、2个ADC、9个通信接口（2个I2C接口、3个USART接口、2个SPI接口、CAN接 口USB 2.0全速接口）等众多资源。这款芯片运行时的最高频率可达到72MHz,其供 电电压为2.0V至3.6V,拥有64K或128K字节的闪存程序存储器，带有4个片选的静 态存储器控制器15o该芯片还具有看门狗定时器，系统时间定时器，低功耗空闲和CRC计算单元，使得STM32F103芯片在众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解 决方案。
2.3
程序是系统稳定运行的大脑神经，如果一个单片机控制系统没有可以用來控制的 程序，那么再好的电路也是没有实际意义的。
程序的编写过程中需要注意以下儿点：
1、程序的编写一定要按照预先搭建好的电路进行，操作一定要针对与被操作的对 象。
2、程序的编写应该做到以尽量少的编程语言去实现更复杂的控制内容，只有这样, 编写的程序才能够简洁完整。
基于STM32+MPU6050的小型四旋冀无人机设计
基于STM32+MPU6050的小型四旋冀无人机设计作者：何枫杨凤年何文德来源：《电脑知识与技术》2020年第19期摘要：设计了一款基于STM32微控制器和六轴运动处理传感器的小型四旋翼无人机。
它采用STM32F103C8作为微控制器，利用MPU6050感应无人机的实时加速度和角速度信息，通过Wi-Fi通信获得遥控指令，并结合串级PID控制算法，对姿态信息进行解算，最终生成并输出控制电机转速所需的PWM波，使无人机稳定飞行。
关键词：四旋翼无人机;STM32;飞行控制中图分类号：TP311 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2020）19-0213-02开放科学（资源服务）标识码（0SID）：随着信息技术、传感器技术和微机电技术的迅猛发展，无人机技术的研究已成当今的研究热点之一。
若以外形结构来分类，无人机可分为固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机等类型。
而多旋翼无人机具有系统安全性好、可靠性高、负载能力强等特点，具有非常广阔的应用前景，其中，四旋翼无人机以其结构简单，操控方便等优点，被广泛应用于军事和民用领域，其应用场景包括如航空测量、航空施药、空中摄影、环境监测、货物投送、灾害现场搜救、电力石油基础设施巡检等领域。
1 总体方案設计根据机翼与飞行方向的相对布局方式的不同，四旋翼无人机可分为十字型和X型两种模式。
十字型无人机的机头方向指向某个旋翼，而X型无人机的机头方向则指向两个旋翼的正中间。
十字型无人机因其机头方向明确，飞行控制相对简单;X型无人机三轴的姿态调整至少需要操控两个电机，因此操作更为快速灵活，适合特技飞行，也便于扩展功能。
因此，本文采用X型四旋翼无人机方案。
无人机系统由无人机和遥控器两部分组成，用户利用手机APP通过Wi-Fi无线通信实现对无人机的远程控制，无须配备专用遥控器，在Wi-Fi网络环境下，打开智能手机上的专用遥控APP，可对无人机进行遥控。
Wi-Fi和蓝牙技术一样，同属于短距离无线技术，与蓝牙技术相比，它具备更高的传输速率，更远的传播距离，已经广泛应用于笔记本、手机、汽车等广大领域中，因此，相对于蓝牙通信，利用Wi-Fi无线通信遥控无人机，具有更快的响应速度和更远的控制距离。
STM32 MCU和MPU连接PDM数字麦克风应用笔记说明书
AN5027应用笔记使用STM32 MCU和MPU连接PDM数字麦克风引言数字MEMS（微机电系统）麦克风专为需要小尺寸、高音质、高可靠性和高经济效益的音频应用而设计。
它们的封装尺寸小且噪声低，可在单个器件中实现多个麦克风，并通过提供免提人机界面、噪声消除和高质量音频捕获，促进了工业和消费类应用中音频技术的不断发展。
STM32 32位Arm® Cortex® MCU和STM32 Arm® Cortex®MCU提供各种音频功能和丰富的连接功能，包括串行接口和增强型声音捕获接口，使用户能够轻松地为基于麦克风的应用构建解决方案。
本文档针对具有脉冲密度调制（PDM）输出的数字MEMS麦克风，描述了如何在单声道和立体声配置中使用SPI/I2S、SAI和DFSDM外设将麦克风连接到STM32 MCU和MPU。
本应用笔记提供指南和基于CubeMX的示例，这些示例展示了如何正确地配置STM32器件，以便采集并处理来自麦克风的原始数据，并将其转换为标准音频数据。
2021年8月AN5027 Rev 1 [English Rev 2]1/66目录AN5027目录1PDM数字麦克风概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.1声音采集概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.2PDM数字麦克风框图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.3基础数字麦克风连接 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.4PDM和PCM信号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.4.1脉冲密度调制（PDM） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.4.2脉冲编码调制（PCM） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.4.3PDM到PCM的转换 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.5声学参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.5.1灵敏度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.5.2信噪比（SNR） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.5.3声学过载点（AOP） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.5.4电源抑制比（PSRR） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.6数字麦克风的附加价值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.7可用的ST数字麦克风 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152将PDM数字麦克风连接到STM32 MCU和MPU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.1串行外设接口（SPI）/集成电路内置音频总线（I2S） . . . . . . . . . . . . . . . 162.1.1单声道配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.1.2立体声配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.2串行音频接口 (SAI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.2.1使用单个子模块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.2.2使用两个同步SAI子模块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.2.3使用PDM接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242.3数字滤波器，用于∑Δ调制器（DFSDM） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272.3.1立体声配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.4时钟方面的考虑 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.4.1数字麦克风时钟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.4.2外设时钟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.5GPIO数量的考虑 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313数字信号处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323.1PDM音频软件解码库 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2/66AN5027 Rev 1 [English Rev 2]AN5027目录3.1.1概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323.1.2数字数据流 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323.1.3数字信号处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333.2数字信号处理用DFSDM滤波器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343.2.1数字数据流：采集和处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344基于STM32CubeMX的配置示例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354.1示例1：使用I2S、SPI或者单个SAI模块，连接单声道或者立体声模式下的数字麦克风与I2S、SPI或单个SAI子模块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354.1.1使用STM32CubeMX配置硬件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354.1.2添加PDM软件解码库中间件文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474.2示例2：使用两个同步SAI子模块，连接立体声模式下的数字麦克风. 两个同步子模块连接数字麦克风与SAI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484.2.1使用STM32CubeMX配置SAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484.2.2添加PDM软件解码库中间件文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534.3示例3：使用SAI的PDM接口，连接立体声模式下的数字麦克风PDM接口连接数字麦克风与SAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534.3.1使用STM32CubeMX配置SAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534.3.2添加PDM软件解码库中间件文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 574.4示例4：使用DFSDM连接数字麦克风 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584.4.1使用STM32CubeMX配置DFSDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 5结论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 6版本历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65AN5027 Rev 1 [English Rev 2]3/66表格索引AN5027表格索引表1.DOUT信号模式选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9表2.引脚说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9表3.数字麦克风的附加价值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14表4.ST数字麦克风. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15表5.推荐IO线与要连接的数字麦克风数量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24表6.应用示例和相关的麦克风时钟频率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29表7.用于连接一个数字麦克风的硬件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31表8.用于连接两个数字麦克风的硬件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31表9.用于连接四个数字麦克风的硬件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31表10.I2S2时钟配置和精度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36表11.SPI时钟配置和精度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39表12.时钟配置和精度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42表13.SAI时钟配置和精度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49表14.DFSDM滤波阶数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60表15.DFSDM时钟配置精度值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63表16.文档版本历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65表17.中文文档版本历史. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 4/66AN5027 Rev 1 [English Rev 2]AN5027图片目录图片目录图1.音频应用中声音采集的示例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7图2.典型PDM数字MEMS麦克风框图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8图3.单声道配置 - 在右侧通道上生成数据. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9图4.右侧通道数据模式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10图5.单声道配置 - 在左侧通道上生成数据. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10图6.左侧通道数据模式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10图7.立体声配置：共享一条主数据线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11图8.立体声配置数据模式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11图9.PDM 信号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12图10.PCM 信号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13图11.在单声道配置中将一个数字麦克风连接至SPI或I2S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17图12.在立体声配置中将两个数字麦克风连接至SPI模块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18图13.立体声模式时序图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19图14.在单声道配置中将一个数字麦克风连接至SAI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20图15.在立体声配置中使用SAI子模块和定时器将两个数字麦克风连接至SAI. . . . . . . . . . . . . . . . 22图16.在立体声配置中使用两个同步SAI子模块将两个数字麦克风连接至SAI. . . . . . . . . . . . . . . . 23图17.能够连接最多四对麦克风的PDM接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25图18.使用SAI PDM接口时的数据格式（具有32位槽和8个麦克风） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26图19.使用SAI PDM接口时的数据格式（具有8位槽和8个麦克风） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26图20.能够连接最多4个数字麦克风的DFSDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27图21.立体声配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28图22.SPI的总线和内核时钟拓扑 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30图23.SAI和DFSDM的总线和内核时钟拓扑 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30图24.数字数据采集和处理（框图）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33图25.数字信号处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33图26.使用DFSDM采集和处理数字数据（框图）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34图27.I2S GPIO引脚配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36图28.I2S2时钟配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37图29.I2S配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37图30.I2S参数设置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38图31.I2S DMA设置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38图32.SPI GPIO和引脚配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39图33.SPI时钟配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39图34.SPI 配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40图35.SPI参数设置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40图36.SPI DMA设置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41图37.SAI GPIO和引脚配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41图38.单声道模式下16 kHz时的SAI时钟配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42图39.SAI配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43图40.SAI参数设置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44图41.SAI DMA设置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45图42.DMA请求设置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45图43.TIM GPIO和引脚配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46图44.TIM配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46图45.TIM参数设置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47图46.SAI GPIO和引脚配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48图47.SAI时钟配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49图48.SAI参数设置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51AN5027 Rev 1 [English Rev 2]5/66图片目录AN5027图49.SAIB参数设置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52图50.SAI DMA设置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52图51.SAI GPIO和引脚配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53图52.16 kHz时2个麦克风的SAI时钟配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54图53.SAI配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54图54.SAI参数设置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55图55.SAI DMA设置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56图56.CORTEX_M7配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56图57.Cortex M7参数设置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57图58.立体声模式下的DFSDM GPIO配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58图59.DFSDM引脚配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59图60.DFSDM通道1配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59图61.DFSDM通道0配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60图62.DFSDM滤波器0配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61图63.DFSDM滤波器1配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61图64.DFSDM输出时钟配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62图65.DFSDM DMA设置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62图66.DFSDM时钟配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 636/66AN5027 Rev 1 [English Rev 2]AN5027PDM数字麦克风概述1 PDM数字麦克风概述本章提供PDM数字麦克风的简述和将其与STM32器件相连的基本案例。
基于STM32的 PMSM FOC软件库培训_1
Priority
-3 (7 ………………….
Type of Priority
fixed fixed fixed settable settable settable N.A. settable settable N.A. settable settable settable settable Reset
练习
基于STM32的 PMSM FOC软件库培训
MCU Application Great China
Mar ‘08
3
Plan
培训人员介绍 STM32 产品技术介绍
Cortex-M3简介 内核 NVIC PWM 产生 速度/位置 反馈 多定时器配置 ADC
马达控制套件
基于STM32的 PMSM FOC软件库培训
Mar ‘08 9
Highest
中断响应 - Tail Chaining
IRQ1 IRQ2 42 CYCLES ARM7
中断响应由汇编 代码实现
PUSH 26
ISR 1
POP 16
PUSH 26
ISR 2
POP 16 s cle y
Tail-chaining
Cortex-M3
中断响应由硬件实现
PUSH 12
MCU Application Great China
Mar ‘08
4
Cortex-M3 处理器
处理器集成了先进的内核及系统外设 Cortex-M3 内核
哈佛结构 3级流水线 & 分支指令推断 Thumb-2 指令 ALU & 硬件除法 & 单周期乘法
Cortex-M3 处理器
Cortex-M3 内核 可配置的中断控制器 总线矩阵 先进的debug 模块 可选的 MPU & ETM
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基于STM32和MPU
引言
两轮自平衡小车系统类似于倒立摆系统，具有多变量、非线性、强耦合等特点，是研究各种控制方法的理想平台。
两轮自平衡小车系统的控制过程是微控制器对姿态检测传感器和编码器等采集的数据进行分析处理，计算出使系统恢复平衡的实时控制量，从而驱动电机实现系统的动态平衡。
针对小车系统的复杂性，本文提出了将卡尔曼滤波算法和双闭环PID控制算法相结合的方法，既利用卡尔曼滤波算法对MPU-6050传感器采集的倾斜角度和角速度数据进行融合，得到小车平衡姿态的最优估计值，又利用以姿态信息、速度为反馈控制量构成双闭环PID控制算法，再结合采用高性能STM32F103C8T6作为主控制器，从而提高两轮小车系统稳定性和抗干扰能力。
1、系统的硬件设计
系统的硬件电路结构框图如图1所示，其硬件电路主要由主控制器模块、姿态检测模块、直流电机驱动模块、编码器及电源模块等几部分构成。
电源模块负责系统各个模块控制电路的电源。
主控制器模块是系统的控制核心，。