基于STM32的数字PDA系统软件系统设计

只看该作者 · 2019-12-26 22:33

基于STM32的数字PDA系统软件系统设计

数字PDA系统整体由硬件电路和软件系统2部分组成，硬件电路由低功耗ARM微控制器STM32ZET6控制的PDA外围电路组成，软件系统则由硬件驱动程序、μC／OS-Ⅱ实时操作系统、FATFS文件系统、GUI等部分组成。数字PDA系统将整个软件系统进行了整合，提供一种基于页的机制方法，即每页都是一个线程，利用μC／OS-Ⅱ的信号量、邮箱机制实现多线程之间的任务切换。PDA系统采用页机制的设计，旨在减少增加应用程序时代码的修改量和提高整个PDA软件系统的稳定性，以及提高应用程序的开发速度。
以Cortex-M3为内核的处理器由于其低功耗以及低成本并且是32位处理器，越来越多的研究人员已经从51处理器、AVR等处理器开始转移到这个领域。数字PDA系统设计采用的是以Cortex-M3的内核STM32ZET6控制器，但是由于STM32ZET6内部没有MMU，不能移植WincE，Linux等操作系统，故只能应用ucLinux，μC／OS-Ⅱ等实时操作系统。传统的操作系统ucLinux，μC／OS-Ⅱ在微控制器中移植后，应用程序就开始了与操作系统、以及硬件驱动之间的交互，一旦要添加新的应用程序或者对应用程序的更改，代码的修改量以及整个操作系统的稳定性都会收到影响。这时就需要一种新的机制，能够在保证系统稳定性的基础上快速设计应用程序，也正是基于这种思想，数字PDA系统将实时操作系统、硬件驱动、FATFS进行统一的封装，并给出一种基于页的机制，每一页就是一个线程，利用μC／OS-Ⅱ操作系统进行任务间的切换，而应用程序只需要按照页的设计规则，进行应用程序页设计即可，设计最终证明是合理可靠的。

数字PDA系统原理框图说明

数字PDA系统的硬件电路部分由微控制器STM32F103ZET6、16 Mb NOR FLASH存储器、液晶显示LCD控制电路、USB接口电路、VS1003B MP3解码芯片电路、2 Gb misroSD卡接口电路、以及2．5～5 V电源电路组成。它的结构图如图1所示。