【连载】STM32开发指南--第六十一章战舰STM32开发板综合实验

只看该作者 · 2013-5-17 23:36

本帖最后由正点原子于 2013-5-17 23:39 编辑

第六十一章战舰STM32开发板综合实验

前面已经给大家讲了55个实例了，本章将设计一个综合实例，作为本指南的最后一个实验

，该实验向大家展示了STM32的强大处理能力，并且可以测试开发板的大部分功能。该实验代码非常多，涉及GUI（ALIENTEK编写，非ucGUI）、UCOS、内存管理、图片解码、MP3播放、文件系统、USB、IAP、NES模拟器、手写识别、汉字输入等非常多的内容，故本章不讲实现和代码，只讲功能，本章将分为如下几个部分：

61.1 战舰STM32开发板综合实验简介

61.2 战舰STM32开发板综合实验详解

61.1 战舰STM32开发板综合实验简介

战舰STM32开发板是ALIENTEK的第二款STM32开发板（第一款是MiniSTM32开发板），它的出现，主要是为了弥补Mini板在一些应用上的缺陷，提供大家一个更强大的STM32开发板平台。

战舰STM32开发板的硬件资源在第一章我们已经详细介绍过，是十分强大的，强大的硬件必须配强大的软件才能体现其价值，如果IPhone装的是andriod而不是ios，IPhone就不是那个IPhone了，可能早就被三星打败了。同样，如果开发板只是一堆硬件，那就和一堆废品差不多。

战舰STM32开发板的硬件在V1.0版本的时候（2010年12月份），基本就定型了，之后近2年多的时间，我们一直在编写代码，其中绝大部分时间是在写开发板的综合实验（即本实验），我们**资料不完善，坚决不卖，这样战舰STM32开发板的上市时间一推再推，硬件版本也从1.0升级到了1.8，甚至有朋友笑言，我都从大二等到大四了…在此，对那些还在等待我们开发板的朋友说声抱歉，谢谢你们的支持和理解。我想说，用心做产品，真的不容易，战舰开发过程中的点点滴滴，有机会再和大家分享。

在今年7月份的时候，终于把战舰STM32开发板综合实验的最后一个功能写完了，至此综合实验的开发基本完成，前前后后，耗时近两年。

接下来我们就看看战舰STM32开发板综合实验的功能吧。

战舰STM32开发板综合实验总共有18大功能，分为2页，每页9个功能，页面的切换采用滑动操作。18大功能分别为：电子图书、数码相框、音乐播放、应用中心、时钟、系统设置、FC游戏机、收音机、记事本、运行器、3D、手写画笔、照相机、录音机、USB连接、TOM猫、无线传书、计算器。

电子图书，支持.txt/.c/.h/.lrc等4种格式的文件阅读。

数码相框，支持.bmp/.jpeg/.jpb/.gif等4种格式的图片文件播放。

音乐播放，支持.mp3/.wma/.wav/.flac/.ogg/.mid/等常见音频文件的播放。

应用中心，可以扩展16个应用程序，我们实现了其中1个，其他留给大家自己扩展。

时钟，支持温度、时间、日期、星期的显示，并加入时间3D效果显示。

系统设置，整个综合实验的设置。

FC游戏机，即NES模拟器，支持.nes文件的运行，通过开发板玩NES游戏。

收音机，支持全范围FM（76Mhz~108Mhz）接收，支持手动/半自动/全自动搜台。

记事本，可以实现文本（.txt/.c/.h/.lrc）记录编辑等功能，支持中英文输入，手写识别。

运行器，即SRAM IAP功能，支持.bin文件的运行（文件大小+SRAM大小≤60K）。

3D，可以测量角度，并支持3D演示。

手写画笔，可以作画/对bmp图片进行编辑，支持画笔颜色/尺寸设置。

照相机，可以拍照（需要摄像头模块支持），并支持成像效果设置。

录音机，支持wav文件格式的录音（8Khz/16位单声道录音）。

USB连接，支持和电脑连接读写SD卡/SPI FLASH 的内容。

TOM猫，和手机的TOM猫游戏的功能类似，模仿人声，进行人机对话。

无线传书，通过无线模块，实现两个开发板之间的无线通信。

计算器，一个科学计算器，支持各种运算，精度为12位，支持科学计数法表示。

以上，就是综合实验的18个功能简介，涉及到的内容包括：GUI（ALIENTEK编写，非ucGUI）、UCOS、内存管理、图片解码、MP3播放、文件系统、USB、IAP、NES模拟器、手写识别、汉字输入等非常多的内容。下面，我们将详细介绍这18个功能。

61.2战舰STM32开发板综合实验详解

要测试战舰STM32开发板综合实验的全部功能，大家得自备1个SD卡和1个ALIENTEK摄像头模块。不过，就算没有这两个东西，综合实验还是可以正常运行的，只是有些限制而已，比如：不能保存新建的记事本、不能保存新建的画图、不能使用录音机功能、不能使用摄像头功能等。除了这几个，其他功能都可以正常运行。

我们先来看看战舰STM32开发板综合实验的启动界面，启动界面如图61.2.1所示：

图61.2.1 综合实验启动界面

注意：综合实验支持屏幕截图（通过USMART控制,波特率为115200），本章所有图片均来自屏幕截图！

上图显示了综合实验的详细启动过程，首先显示了版权信息，软硬件版本，接着显示了LCD驱动器的型号（LCD ID），然后显示CPU和内存信息，之后显示SPI FLASH的大小，接着开始初始化文件系统（FATFS），然后显示SD卡容量和FLASH Disk容量（注意 FLASH Disk就是指SPI FLASH，因为我们划分了6M空间给FATFS管理，所以FLASH Disk的容量为6124KB）。

接着，就是硬件检测，完了之后检测字库和系统文件，再初始化触摸屏，加载系统参数（参数保存在24C02里面），最后启动系统。在加载过冲中，任何一个地方出错，都会显示相应的提示信息，请在检查无误后，按复位重启。

这里有几个注意的地方：

① 如果没插入SD卡，会显示SD Card ERROR，不过系统还是会继续启动，因为没有SD卡系统还是可以启动的（前提是SPI FLASH（W25Q64）里面的系统文件和字库文件都是正常的）。

② 系统文件和字库文件都是存在SPI FLASH(W25Q64)里面的，如这两个文件被破坏了，在启动的时候，会执行字库和系统文件的更新，此时你得准备一个SD卡，并拷贝SYSTEM文件夹（注意：这个SYSTEM文件夹不是开发板例程里的SYSTEM文件夹，而是光盘根目录àSD卡根目录文件àSYSTEM文件夹）到SD卡根目录，以便系统更新时使用。

③ FLASH Disk是从SPI FLASH（W25Q64）里面分割6M空间出来实现的，强制将4K字节的扇区改为512字节使用，所以在写操作的时候擦除次数会明显提升（8倍以上），因此，如非必要，请不要往FLASH Disk里面写文件。频繁的写操作，很容易将FLASH Disk写挂掉。

④ 在系统启动时，一直按着KEY0不放（加载到Touch Check的时候），可以进入强制校准。当你发现触摸屏不准的时候，可以使用这个办法强制校准。

⑤ 在系统启动时，一直按着KEY1不放（加载到Font Check的时候），可以强制更新字库。

⑥ 本系统用到触摸按键TPAD做返回（类似手机的HOME键），所以请确保多功能端口P14的ADC和TPAD用跳线帽短接！

⑦ 如果插入了SD卡，系统在启动的时候，会在SD卡的根目录创建4个文件夹：TEXT、RECORDER、PAINT和PHOTO。其中，TEXT文件夹用来保存新建的文本文件（记事本功能时使用）；RECORDER文件夹用来保存录音文件（录音机功能时使用）；PAINT文件夹用来保存新建的画板文件（手写画笔功能时使用）；PHOTO文件夹用来保存相片（照相机功能时使用）。

在SYSTEM Starting…之后，系统启动UCOSII，并加载SPB界面，在加载成功之后，来到主界面，主界面如图61.2.2所示：

图61.2.2 综合实验系统主界面

这里主界面默认是简体中文的，我们可以在系统设置里面设置语言，战舰STM32开发板综合实验支持3种语言选择：简体中文、繁体中文和英文。

在进入主界面之后，开发板上的DS0开始有规律的短亮（每2.5秒左右亮100ms），提示系统运行正常，我们可以通过DS0判断系统的运行状况。另外，如果运行过程中，出现HardFault的情况，系统则会进入HardFault中断服务函数，此时DS0和DS1都会闪烁，提示系统故障。同时在串口打印故障信息。通过串口，系统会打印其他很多信息，最常打印的是内存使用率，然后我们还可以通过USMART对系统进行调试。

如图61.2.2所示，综合实验的主界面分为2页，通过滑动切换，系统刚启动的时候加载的是主界面A，通过滑动可以切换到主界面B，类似现在的智能手机。主界面，总共18个功能图标，我们可以随便点击一个即可选中，如图61.2.3所示：

图61.2.3 选中电子图书

从上图可以看出，选中之后，图标发生了一点点变化，手机图标也是类似的效果，其实就是一个alphablend。再次点击该图标，我们就可以进入电子图书功能。

在任何界面下，都可以通过按TPAD返回上一级，直至返回到主界面。PS:TPAD就是战舰STM32开发板上的一个触摸按键，即右下角的ALIENTEK **！！

在介绍完系统启动之后，我们开始介绍各个功能。

61.2.1 电子图书

双击主界面的电子图书图标，进入如图61.2.1.1所示的文件浏览界面：

图61.2.1.1 文件浏览界面

上图中，左侧的图是我们刚刚进入的时候看到的界面（类似在XP上打开我的电脑），可以看到我们有2个盘：SD卡和FLASH 磁盘。我们可以选择任何一个打开，并浏览里面的内容。注意，即使没有插入SD卡，还是会出现SD卡图标，只是此时不能打开而已！

界面的上方显示文件/文件夹的路径。如果当前路径是磁盘/磁盘根目录则显示磁盘图标，如果是文件夹，则显示文件夹图标，另外，如果路径太深，则只显示部分路径（其余用…代替）。

界面的下方显示磁盘/文件夹信息。

界面的下方，显示磁盘信息/当前文件夹信息。对磁盘，则显示当前选中磁盘的总容量和可用空间，对文件夹，则显示当前路径下文件夹总数和文件总数，并显示你当前选中的是第几个文件夹/文件。

双击打开SD卡，得到界面如右侧图片所示，此时，因为SD卡根目录的文件数目超过了1页所能显示的数目，所以在右侧出现了滚动条，我们可以拖动滚动条/按滚动条两端的按钮/直接在屏幕中心区域拖动，来查找你要打开的文件/文件夹。

选中一个文件夹，双击打开得到如图61.2.1.2所示界面：

图61.2.1.2 目标文件和文本阅读

上图左侧显示了当前文件夹下面的目标文件（即电子图书支持的文件，包括.txt/.h/.c/.lrc等格式，其中.txt/.h/.c文件共用1个图标，.lrc文件单独一个图标）。另外，如果文件名太长，在我们选中该文件名后，系统会以走字的形式，显示整个文件名。

我们打开一个lrc文件，开始文本阅读，如图右侧的图片所示，同样我们可以通过滚动条/拖动的方式来浏览，图中我们还看到有一个光标，触摸屏点到哪，它就在哪里闪烁，可以方便大家阅读。

文本阅读是将整个文本文件加载到外部内存里面来实现的，所以文本文件最大不能超过外部内存总大小，即680KB（这里仅指受内存管理的部分，不是整个外部SRAM的大小）。

当我们想退出文本阅读的时候，通过按TPAD触摸按键实现，按一下TPAD，则又回到查找目标文件状态（左侧图），按返回按钮可以返回上一层目录，如果再按一次TPAD则直接返回主界面。

61.2.2 数码相框

双击主界面的数码相框图标，进入文件浏览界面，这个和61.2.1节差不多，我们找到存放图片的文件夹，如图61.2.2.1所示：

图61.2.2.1 文件浏览和图片播放

左侧是文件浏览的界面，可以看到在图片文件夹下总共有18个文件，包括gif/jpg/bmp等，这些都是数码相框功能所支持的格式。右侧图片显示了一个正在播放的GIF图片，并在其左上角显示当前图片的名字。当然，我们也可以播放bmp和jpg文件，如图61.2.2.2所示：

图61.2.2.2 bmp和jpg图片播放

对于bmp和jpg文件，基本没有尺寸限制（但图片越大，解码时间越久），但是对于gif文件，则只支持尺寸在240*320以内的文件（因为gif图片我们不好做尺寸压缩处理），超过这个尺寸的gif图片将无法显示！！

我们可以通过按屏幕的上方（1/3屏幕）区域切换到上一张图片浏览；通过按屏幕的下方（1/3屏幕）区域切换到下一章图片；通过单击屏幕的中间（1/3屏幕）区域可以暂停自动播放，同时DS1亮，提示正在暂停状态，双击屏幕的中间区域会弹出返回按钮，如图61.2.2.3所示：

图61.2.2.3 弹出返回按钮

此时，我们可以通过按返回按钮返回文件浏览状态，当然也可以通过按TPAD按钮，直接返回文件浏览状态（不需要等返回按钮弹出）。

图片浏览支持两种自动播放模式：循环播放/随即播放。大家可以在系统设置里面设置图片播放模式。系统默认是循环播放模式，在该模式下，每隔4秒左右自动播放下一张图片，依次播放所有图片。而随机播放模式，也是每隔4秒左右自动播放下一张图片，但是不是顺序播放，而是随机的播放下一张图片。

另外需要注意，不是所有的jpg格式图片都可以在我们的开发板上正常播放的（解码程序的问题），只有JFIF格式的jpg文件才能正常解码显示，对于EXIF格式的jpg文件，则不能直接显示，大家可以将EXIF格式的jpg文件用XP的画图打开，然后再保存一下，就将EXIF格式转为JFIF格式了，这样就可以在开发板上正常解码，并显示了。

实验56 战舰STM32开发板综合实验.rar (1.66 MB)

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测试用文件.rar (2.08 MB)

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SYSTEM.rar (1.01 MB)

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《STM32开发指南》第六十一章战舰STM32开发板综合实验.rar (1.53 MB)

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只看该作者 · 2013-5-17 23:37

本帖最后由正点原子于 2013-5-17 23:41 编辑

61.2.3 音乐播放

双击主界面的音乐播放图标，进入文件浏览界面，这个和61.2.1节差不多，只是这里我们浏览的文件变为了.mp3/.ogg/.wma/.flac/.wav/.midi等音频文件，我们找到存放音频文件的文件夹，如图61.2.3.1所示：

图61.2.3.1 文件浏览和ogg格式播放

左侧是文件浏览的界面，可以看到在MUSIC文件夹下总共有37个音频文件，包括mp3/ogg/wma/flac/wav等格式，这些都是播放器所支持的格式。右侧图片则是我们播放器的主界面，该界面显示了当前播放歌曲的名字、播放进度、播放时长、总时长、码率、音量、当前文件编号、总文件数、歌词等信息。下方的5个按键分别是：目录、上一曲、暂停/播放、下一曲、返回。点击播放进度条，可以直接设置歌曲播放位置，点击声音进度条，可以设置音量。上图为正在播放ogg文件，当然我们还可以播放其他音频格式，如图61.2.3.2所示：

图61.2.3.2 mp3格式播放和flac格式播放

图61.2.3.2中，分别显示了播放mp3格式和flac格式的音频文件。播放flac格式的时候，由于得不到正确的码率，所以总时间也是不正确的，图中数字仅供参考。另外播放flac因为要加载flac的patch，故无法加载频谱分析的patch，从而无法显示频谱，可以看到在右侧的图片中，没有频谱显示了，除了flac不能显示频谱，其他音频文件都是可以正常显示频谱的。

播放器还可以设置音效和播放模式（均在系统设置里面设置）。音效包括高低音调节、空间效果等设置。播放模式有3种：全部循环、随机播放、单曲循环，默认为全部循环。

另外，关于歌词显示。歌词必须和歌曲在同一个文件夹里面，且名字必须相同（当然后缀是不同的，歌词后缀为.lrc），这样才能正常显示歌词。对于没有歌词文件的歌曲，则直接播放，不显示歌词。歌词分为3行，第一行为上一句歌词，第二行为当前正在唱的歌词，第三行为将要唱的歌词。对于第二行歌词，如果太长，则会采用走字的形式来显示，走字时间由系统自动确定。

我们可以通过按目录按钮，来选择其他音频文件；按返回按键（或TPAD）则可以返回主界面，不过此时正在播放的歌曲还是会继续播放（后台播放），如果想关闭音乐播放器，则需要先按暂停，然后返回主界面，即可关闭音频播放器，否则音频播放器将一直播放音乐。

最后，我们默认是开启了FM发射的，在播放MP3的时候，音频会通过RDA5820发送出去，默认的频率是93.6Mhz，大家可以打开收音机调到93.6Mhz，就可以听到来自开发板的歌声了。FM发射频率和发射开关也都是可以在系统设置里面设置的，具体后面再介绍。

61.2.4 应用中心

双击主界面的应用中心图标，进入应用中心界面，如图61.2.4.1所示：

图61.2.4.1 应用中心和红外遥控

左侧图片是我们刚进入应用中心看到的界面，在该界面下总共有16个图标，我们仅实现了第一个：红外遥控功能。其他都没有实现，大家可以自由发挥，添加属于自己的东西。双击第一个图标，会弹出一个红外遥控的小窗口，用于接收红外信号，如图61.2.4.1右侧图片所示。

此时，我们将红外遥控对准战舰STM32开发板的红外接收头，并按钮，则可以在红外遥控窗体里面显示键值、按键次数、符号等信息。如图61.2.4.2所示：

图61.2.4.2 红外按键解码

图中，我们按下了红外遥控器下的两个按键，分别得到两个按键的键值、次数和符号等信息。其中次数是代表我们持续按下红外遥控某个按键的时长，越长该值越大。

需要注意一点是，如果当前正在播放MP3，则红外解码成功率大大降低，原因是MP3播放任务的优先级最高，严重影响红外信号接收，导致解码成功率降低，当发现无法识别的时候，可以先停止MP3的播放再试试。

61.2.5 时钟

双击主界面的时钟图标，进入时钟界面，如图61.2.5.1所示：

图61.2.5.1 时钟界面

图61.2.5.1的左侧图片为加载时钟界面时的提示界面，表明没有检测到18B20，启用内部温度传感器，之后进入时钟主界面，如右侧图片所示。在时钟界面，我们显示了日期、时间、温度、星期等信息，并且在屏幕上方区域，有一个3D的时间在显示，3D时间显示会不停的变换位置，位置变化是无规律的。我们可以在系统设置里面设置时间和日期，并且还可以设置闹钟和闹铃，这个我们后面再介绍。

图中的温度是通过STM32自带的温度传感器采集的，所以有点偏高，如果我们在开发板的U13处插入DS18B20，则会采集来自18B20的温度，这样就比较准确了。

在进入时间界面以后，要退出该界面有2个办法：1，在屏幕向左滑动触摸；2，按TPAD返回。

61.2.6 系统设置

双击主界面的系统设置图标，进入系统设置界面，如图61.2.6.1所示：

图61.2.6.1 系统设置主界面和时间设置界面

上图中左侧的图片为系统设置主界面，在系统设置里面，总共有19个项目：时间设置、日期设置、闹钟时间设置、闹钟开关设置、闹钟铃声设置、语言设置、数码相框设置、MP3播放模式设置、MP3音效设置、FM发射开关设置、FM发射频率设置、FM收音设置、背光设置、屏幕校准、传感器校准、系统文件更新、系统信息、系统状态、关于。通过这19个项目，我们

可以设置和查看各种系统参数。下面我们将一一介绍这些设置。

首先是时间设置，如图61.2.6.1右侧图片所示，双击时间设置，就会弹出一个时间是指对话框，通过这个对话框，我们就可以设置开发板的时间了。设置好之后点击确定回到系统设置主界面，如果想放弃设置，则直接点击取消（或TPAD）。

再来看看日期设置和闹钟时间设置，如图61.2.6.2所示：

图61.2.6.2 日期设置和闹钟时间设置

上图中，左侧的对话框用来设置系统日期，右侧的对话框用来设置闹钟时间。操作上同前面介绍的时间设置的方法一模一样。关于闹钟，我们等下再详细介绍，先看闹钟开关设置和闹钟铃声设置两个界面，如图61.2.6.3所示：

图61.2.6.3 闹钟开关设置和闹钟铃声设置

上图中，左侧对话框用来设置闹钟开关，右侧对话框用来设置闹钟铃声。这里，我们来介绍一下本系统的闹钟，本系统的闹钟以星期为周期，以时间为点实现闹钟，比如判断一个闹钟是否应该响铃的标准是：先判断星期的条件是否满足，比如上图我们设置是周一到周五闹铃，今天（10月5号）刚好是周五，所以满足星期条件，接着看时间是否相等，如果两个条件都满足，则闹铃。从前面的时间设置我们知道当前时间是20:30分，而上图我们设置的闹钟时间是20:35，所以时间还不相等，故不闹铃，当时间来到20:35的时候，系统将会闹铃。闹铃铃声有4种，如上图右侧图片所示，铃声由蜂鸣器产生，铃声1对应“滴”，铃声2对应“滴、滴”，铃声3和4依此类推。当闹钟时间到来的时候，产生闹铃，如图61.2.6.4所示：

图61.2.6.4 闹铃和语言设置

上图中，左侧的图片显示正在闹铃。此时会弹出一个闹钟的对话框，并显示当前时间，同时蜂鸣器发出“滴、滴、滴、滴”的闹铃声（铃声4）。按取消（或TPAD）可以关闭闹钟，按再响，则5分钟后（20:40）继续闹铃。右侧的图片为语言设置界面，系统支持3种语言设置，默认为简体中文，设置为繁体中文/English之后如图61.2.6.5所示：

图61.2.6.5 繁体中文和English

上图显示了繁体中文和English的设置，不过本章我们还是以简体中文为例进行介绍。下面，我们来看看数码相框设置和MP3播放模式设置，如图61.2.6.6所示：

图61.2.6.6 数码相框设置和MP3播放模式设置

前面提到数码相框支持全部循环播放和随机播放两种模式，就是通过上图左侧的界面设置的。而MP3的三个播放模式，则通过右侧的界面进行设置。接下来看看MP3音效设置和FM发射开关设置，如图61.2.6.7所示：

图61.2.6.7 MP3音效设置和FM发射开关设置

上图中，左侧的界面我们可以设置MP3播放的音效（VS1053的设置），包括音量、高低音以及空间效果等，大家可以根据自己喜欢设置，以上为默认设置。右侧的FM发射开关设置，用来设置是否开启FM发射，默认设置为开启，即只要不是收音机模式，其他所有界面FM发射都是开启的，这样我们就可以通过收音机来听到来自STM32开发板的声音了。

下面我们看看FM发射频率设置和FM收音设置，如图61.2.6.8所示：

图61.2.6.8 FM发射频率设置和FM收音设置

上图中，左侧的界面用于设置FM发射频率，用于设置FM发射频点，我们默认的频率是93.6Mhz，所以大家的收音机请调到93.6Mhz（默认频率），以接听来自开发板的声音。右侧的图片用于设置FM收音是否开启后台播放的功能。

接下来，我们看看背光设置和屏幕校准，如图61.2.6.9所示：

图61.2.6.9 背光设置和屏幕校准

上图中，左侧的界面用于设置LCD背光的亮度，默认我们是设置为最亮的，大家可以根据自己的喜欢设置背光亮度，背光亮度控制是通过PWM控制的。

右侧为触摸屏校准界面，这个校准界面和手机校准界面基本类似，校准的时候，请用触笔（或者其他尖一点的东西）依次点击4个十字圈的最中心（图中只是第一个，如果点击了第一个会自动弹出第二个，总共4个），在4个校准点都准确点击之后，系统提示校准成功字符串：Touch Screen Adjust OK!。如果校准失败，则提示失败信息，请重新校准，直到校准成功，如果多次校准都不成功，有可能你的触摸屏有问题了！

另外，在该界面下，如果连续10秒没有输入的话，系统会自动退出校准界面，当然，我们也可以按TPAD直接退出。

接下来，我们看看传感器校准和系统文件更新，如图61.2.6.10所示：

图61.2.6.10 传感器校准和系统文件更新提示

图中，左侧图片为传感器校准界面，这里的传感器设置ADXL345重力加速度传感器，校准的时候，请保持开发板水平并稳定，以得到最好的校准效果。

右侧的界面为系统文件更新提示界面，这里的系统文件是指SYSTEM文件夹里面的所有内容。战舰STM32开发板综合例程之所以可以没有SD卡也能正常运行，主要是将SYSTEM文件夹（注意这个不是源码里面的SYSTEM文件夹！！）拷贝到了FLASH Disk（即W25Q64）里面，这样，我们所有的系统资源都可以从W25Q64里面获得，从而正常启动。

SYSTEM文件夹目前是包含144个文件，总大小为2.6MB，包括137个图片/图标，另外包括5个字库相关文件以及2个VS1053的PATCH文件。这些文件一般不要修改，如果你想自己DIY的话，那可以修改这些文件，以达到你要的效果，不过建议修改之前备份一下，搞坏了还可以还原。

如果在图61.2.6.10的系统文件更新提示时选择确定，则会执行系统文件更新，将SD卡的SYSTEM文件夹，拷贝到FLASH Disk里面。这里有个前提，就是你的SD卡必须有这个SYSTEM文件夹！更新时界面如图61.2.6.11所示：

图61.2.6.11 系统文件更新和系统信息

上图中，左侧的界面显示了系统文件正在更新，该界面显示了当前更新的文件夹以及文件和进度等信息。右侧的界面为系统信息界面，通过该界面，可以看到软硬件的详细信息。

最后，我们来看看系统状态和关于界面，如图61.2.6.12所示：

图61.2.6.12 系统状态和关于界面

上图中，左侧的界面显示了当前系统资源状况，显示了当前CPU使用率，CPU温度以及内存使用率。图为后台正在播放MP3的时候资源使用情况，当播放高码率的歌曲的时候，CPU使用率会大增（如播放wav，则CPU使用率在60%左右）。

右侧的图片显示了战舰STM32开发板的软硬件版本以及产品序列号，这个序列号是全球唯一的，每个开发板都不一样。

只看该作者 · 2013-5-17 23:38

本帖最后由正点原子于 2013-5-17 23:42 编辑

61.2.7 FC游戏机

战舰STM32开发板综合实验移植了NES模拟器，可以运行nes游戏，双击主界面的系统设置图标，进入文件浏览界面，如图61.2.7.1所示：

图61.2.7.1 文件浏览和小蜜蜂游戏

左侧为nes文件浏览界面，我们随便选择一个打开即可开始游戏了，记得插上手柄哦！右侧的图片为小蜜蜂游戏的界面，当然还可以玩很多其他经典游戏，如下面的图片所示：

图61.2.7.2 超级玛丽和90坦克

图61.2.7.3 超时空要塞和中国象棋

图61.2.7.4 马戏团和淘金者

这里，我们仅列出了几种游戏，这都是80后童年时玩的经典游戏，如今，在战舰STM32开发板上，大家可以回味一下当年的经典了。

不过，我们提供的nes模拟器，由于代码问题，对大于50KB的nes文件基本不支持，不过即使这样，还是有很多游戏可玩的。另外也没有加入声音输出。如果对nes模拟器有兴趣的朋友可以完善一下这两方面，我们在光盘提供了相关资料可供研究。

61.2.8 收音机

双击主界面的收音机图标，进入收音机界面，如图61.2.8.1所示：

图61.2.8.1 收音机主界面和模式选择界面

上图中，左侧图片为收音机的主界面，显示了当前频率、单/双声道、信号强度、音量、电台编号（自动搜台的时候自动保存）等信息，界面下方的5个按钮分别是：模式选择、频率减（或上一个电台）、暂停/继续收音、频率增（或下一个电台）和返回。右侧的图片为按了模式选择后弹出的界面，选择模式设置/频段选择并按确认后，得到如图61.2.8.2所示：

图61.2.8.2 模式设置和频段选择界面

上图中，左侧的图片为模式设置界面，总共有3个模式可以设置：手动搜台、半自动搜台和全自动搜台。

手动搜台：完全手动搜索，通过频率增/减两个按钮调节频率。

半自动搜台：此时频率增/减分别代表查找下一个/上一个电台，只要按一下按钮，收音机自动查找下一个/上一个电台，找到有效电台即停止搜索，并播放这个有效电台。

全自动搜台：选中之后，收音机从最小频率开始找台，一直搜索到最大频率，把整个过程中的有效电台记录下来，搜索完毕，可以从主界面的“CH:”看到总有效电台的个数，可以通过频率增/减按钮来跳转电台。

右侧的图片为频段选择界面，本收音机支持3个频段：日本频段（76Mhz~91Mhz）、欧美频段（87~108Mhz，也是中国电台使用的频段）、扩展频段（76Mhz~108Mhz）。默认设置为欧美频段。

收音机可以后台工作，只要您在系统设置里面开启了后台收音。如果没有开启后台收音，在按返回键之后，收音机将自动关闭。

本收音机使用起来还是比较简单，使用时，请把天线拉出，如果搜不到台，一般是因为你所处环境干扰太大，建议去空旷地方试试。

61.2.9 记事本

双击主界面的记事本图标，首先弹出模式选择对话框，如图61.2.9.1所示：

图61.2.9.1 模式选择和新建文本文件

记事本支持2种模式：1，新建文本文件，这种方式完全新建一个文本文件（以当前系统时间命名），用来输入信息。2，打开已有文件，这种方式可以对已有的文件进行编辑。

上图中，右侧的界面为我们选择新建文本文件后的界面，此时出现一个空白编辑区和一个闪烁的光标，我们通过下方的键盘输入信息即可，这个输入键盘和我们的手机键盘十分类似，输入方法也是一模一样，支持中文、字母、数字和手写识别输入等几种输入方式。中文输入和标点符号输入，如图61.2.9.2所示：

图61.2.9.2中文输入和标点符号输入

中文输入就是我们前面T9拼音输入法实验的具体运用。该键盘还支持英文输入和手写识别输入，如图61.2.9.3所示：

图61.2.9.3中文输入和标点符号输入

上图中，左侧的图片为英文输入界面，比较简单；右侧的图片为手写识别的输入界面，这里我们也是用到前面手写识别实验的知识实现的。

只要新建文本文件有被编辑过，那么在返回（按TPAD返回）的时候，系统会提示是否保存，如图61.2.9.4所示：

图61.2.9.4保存提示和编辑已有文件

上图中，左侧图片为提示保存界面，如果选择确定，该文件将被保存在SD卡根目录的TEXT文件夹里面。右侧图片为打开已有文件进行编辑的界面，这样我们就可以在战舰STM32开发板上编辑.txt/.h/.c/.lrc文件了。

61.2.10 运行器

双击主界面的运行器图标，首先进入文件浏览界面，如图61.2.10.1所示：

图61.2.10.1文件浏览和运行警告

上图中，左侧为文件浏览界面，图中显示了可运行的bin文件有41个，这些全部来自我们的标准例程。bin文件的生成办法，请参考串口IAP实验这个章节。本运行器支持60K字节以内的程序运行（FLASH+SRAM总共不超过60K），我们的例程有多达41个实验可以直接在运行器里面运行(生成.bin文件)，我们提供了SRAM APP版本的例程，编译后直接生成.bin文件，拷贝到SD卡，即可运行查看实验现象。所有41个例程的.bin文件，我们已单独放到一个文件夹，供大家测试使用。通过运行器，大家可以直接运行我们大部分例程，而不用再去刷代码了，方便大家测试和验证我们的实验。

右侧的图片是运行前的警告界面，因为一旦执行.bin文件，我们的系统将无法恢复，只能靠复位重启。点击确定之后，STM32就开始运行你所选择的.bin文件了，实验现象和对应实验所描述的现象一模一样。之后，

61.2.11 3D

双击主界面的3D图标，进入3D演示界面，如图61.2.11.1所示：

图61.2.11.1文件浏览和运行警告

左侧的图片为我们刚进入是的界面（假设板子是水平放置的），此时可以看到X/Y/Z三个方向的角度基本都是0，屏幕中心为一个立方体图形，该图形会随着角度的变化而变化。右侧的图片，显示了我们后我们把板子倾斜一定角度放置时的情况，可以看到X/Y/Z角度都发生了变化，而且立方体图形也产生了变化。

我们还可以通过触摸屏来控制立方体的转动，直接在屏幕滑动即可看到立方体随着我们的滑动而改变方向（视角）。

61.2.12 手写画笔

双击主界面的手写画笔图标，首先弹出模式选择对话框，如图61.2.12.1所示：

图61.2.12.1模式选择和新建画笔

上图中，左侧图片为我们双击手写画笔后，弹出的模式选择界面，我们可以选择新建画笔，建立一个新的文件；也可以选择打开一个已有的位图进行编辑。右侧的图片为我们新建画笔后输入的内容，默认画笔为最小尺寸，颜色为红色。画笔的颜色和尺寸是可以设置的，按WK_UP按键，则弹出画笔设置对话框，如图61.2.12.2所示：

图61.2.12.2画笔设置和画笔颜色设置

上图中，左侧的图片为按WK_UP按键后弹出的画笔设置对话框，我们可以选择对画笔颜色和画笔尺寸进行设置。右侧的图片为画笔颜色设置对话框，在该对话框里面，我们可以直接在颜色条快速输入要设置的颜色，也可以通过下方的三个滚动条进行精确设置，右侧的正方形区域为预览区。画笔尺寸设置界面如图61.2.12.3所示：

图61.2.12.3画笔尺寸设置和完成后的画图

上图中，左侧为画笔尺寸设置界面，我们可以通过滚动条设置画笔尺寸，对话框显示了画笔尺寸和对应的预览图。右侧的图片为我们完成的画图文件，在返回主界面（按TPAD）的时候，会提示保存，如图61.2.12.4所示：

图61.2.12.4保存画图和编辑已有位图

上图中，左侧为我们退出时弹出的提示保存对话框，如果选择确定，新的画图文件将会被保存在SD卡的PAINT文件夹里面，命名方式是以时间命名的，如PAINT20120907133223.bmp。

右侧的图片为对打开的位图进行编辑的界面，通过这个功能，我们可以在开发板上实现对一些相片（bmp格式）进行涂鸦。

只看该作者 · 2013-5-17 23:38

本帖最后由正点原子于 2013-5-17 23:42 编辑

61.2.13 照相机

双击主界面的照相机图标，首先初始化OV7670摄像头模块，如图61.2.13.1所示：

图61.2.13.1 初始化OV7670和等待拍照

在初始化OV7670之后，进入等待拍照模式，此时我们可以通过点击屏幕，弹出相机设置对话框，对摄像头的参数进行设置，如图61.2.13.2：

图61.2.13.2 相机设置和优先模式设置

在相机设置界面，我们可以对很多参数进行调节。右侧的图片为优先模式设置，支持速度优先和清晰度优先（通过降低帧率实现）两种模式，我们默认的是速度优先模式。

再来看看场景设置和特效设置，如图61.2.13.3所示：

图61.2.13.3 场景设置和特效设置

场景设置支持5种常用场景，特效设置支持6种特效（不含普通模式），我们可以根据自己的需要选择。

接下来看看亮度设置和色度设置，如图61.2.13.4所示：

图61.2.13.4 亮度设置和色度设置

亮度设置和色度设置各支持5个档位调节，我们可以根据自己的需要选择，默认都是0的。

最后，看看对比度设置和拍照实现，如图61.2.13.5所示：

图61.2.13.5 对比度设置和拍照

同样，对比度也支持5个档位设置，默认为0。在个参数设置好之后，我们按下WK_UP按键，就会执行拍照操作，在照片保存期间DS1亮，保存完后蜂鸣器发出“滴”的一声，提示拍照成功，同时弹出拍照成功对话框，如上图右侧图片所示。

从上图可以看出，照片文件的命名还是以当前时间为名字命名的。我们将所有的照片都保存在SD卡的PHOTO文件夹。如果你没有插入SD卡，拍照时会提示“创建文件失败，请检查SD卡！”的提示信息。

另外，如果你觉得照片模糊，可以手动调节摄像头模块的镜头，进行调焦，以达到最佳效果。

61.2.14 录音机

ALIENTEK 战舰STM32开发板综合实验带了录音机功能，可以实现通过MIC（咪头）录音，并将录音文件保存在SD卡。录音文件为WAV文件，格式为：单声道、16位、8Khz采样率，1秒钟需要的数据空间为16K字节，如果录音100秒钟，则需要1.6M左右的空间。

双击主界面的录音机图标，进入录音机主界面，如图61.2.14.1所示，该界面显示了当前录音时间以及信号电平等，在该界面有两个按钮：左边的按钮用于开始/暂停录音，右边的按钮用于停止录音，并保存当前录音文件。

录音机功能可以设置MIC（咪头，这里称之为麦克风）增益，通过点击做小脚的选项，系统将弹出麦克风增益设置对话框，增益设置范围为0~15，0代表自动增益，默认设置AGC为4，如图右侧图片所示。

图61.2.14.1 录音机主界面和麦克风增益设置

我们在录音机主界面点击录音按钮，则开始录音，如图61.2.14.2所示：

图61.2.14.2 录音进行中和提示保存

上图中，左侧的图片为正在录音的界面，此时我们可以按暂停/停止，按停止则自动保存当前录音文件，录音文件同样是以时间命名（见图中上方白字），所有录音文件都是被保存在RECORDER文件夹里面的。

在录音的时候，按下TPAD，会提示是否保存，如上图右侧图片所示，我们可以根据需要选择。

61.2.15 USB连接

双击主界面的USB连接图标，如果开发板的USB端口没有连接电脑，则显示无连接，如图61.2.15.1所示：

图61.2.15.1 USB无连接和USB读数据

上图中，左侧的图片显示开发板没有和电脑连接上，此时，我们找一根USB线，连接开发板的USB端口和电脑的USB，注意P13端口必须设置为：PA11接D+，PA12接D-。此时，可以看到开发板提示USB已连接，并显示USB正在读数据，同时我们在电脑上面，可以看到右下角提示发现新硬件（如果是第一次连接的话），如图61.2.15.2所示：

图61.2.15.2 电脑发现新硬件

此时，我们打开我的电脑，即可找到2个可移动磁盘，分别为开发板的SD卡和FLASH Disk。

这样，我们就实现了开发板和电脑的USB连接，可以直接从电脑拷贝文件到开发板的SD卡或者FLASH Disk（即W25Q64）。

这里再次提醒大家，如非必要，不要往FLASH Disk写入数据！否则容易写坏SPI FLASH。

61.2.16 TOM猫

这是一个现在在智能手机非常流行的游戏，你说一句话，游戏里的猫也跟着说一句，而且是以怪怪的音调（变调）模仿，十分有意思。

双击主界面的TOM猫图标，进入如图61.2.16.1所示界面：

图61.2.16.1 TOM猫主界面和增益及语速设置界面

上图中，左侧图片为TOM猫游戏的主界面，图中显示了一个小猫和信号电平指示，此时我们可以对着MIC（咪头）说话，你说一句，就可以从耳机（插开发板的耳机接口）或者收音机（开启开发板的FM发射，并设置收音机的频率为开发板的FM发射频率）里面听到TOM猫在重复你的句子，而且是以变调重复的，听起来和手机的TOM猫游戏差不多。

我们的TOM猫游戏还加入了语速设置，点击左侧图片里的选项按钮，可以弹出增益及语速设置对话框，如右侧图片所示。在这个对话框里面，我们可以设置增益（AGC）和语速（SPEED），增益设置范围为0~10，建议设置在4左右为最佳。

语速设置范围为4000hz~16000hz，这里我们实现变调的原理很简单，就是人为改变wav文件的采样率，我们wav录音默认采样率为8Khz，而如果我们强制修改采样率为其他值，那么语调就肯定发生了变化，我们通过将采样率设置为不同的值得到不同的语调，如果设置为8Khz，就是正常语调了。默认我们设置语调为13000Hz，这个语调比较接近手机的TOM猫效果，大家可以修改为其他值，比如设置为4000Hz，听起来就像个老人的声音。

TOM猫就为大家介绍到这里。

61.2.17 无线传书

该功能用来实现两个开发板之间的无线数据传输，在开发板A输入的内容，会在开发板B上完整的“复制”一份，该功能需要2个开发板（可以战舰板和Mini板[实验28]搭配用）和2个NRF24L01无线模块。

双击主界面的无线传书图标（假定开发板已插上NRF24L01无线模块），会先弹出模式选择对话框，如图61.2.17.1所示：

图61.2.17.1 模式选择和发送模式界面

从左侧的图片可以看出，模式设置，我们可以设置为发送模式或接收模式。右侧的图片则是选择发送模式后进入的界面。我们在另外一块开发板（开发板B）设置模式为接收模式，然后在本开发板（开发板A）手写输入一些内容，就可以看到在另外一个开发板也出现了同样的内容，如图61.2.17.2所示：

图61.2.17.2 在开发板A输入的内容完整的显示在开发板B上

从上图可以看出，在开发板A上输入的内容，被完整的复制到开发板B上了。这就是无线传书功能。

只看该作者 · 2013-5-17 23:38

本帖最后由正点原子于 2013-5-17 23:43 编辑

61.2.18 计算器

战舰STM32开发板实现了一个简单的科学计算器，可以计算加减乘除、开方、平方、M^N次方、正弦、余弦、正切、对数、倒数、格式转换等一些常见的计算器功能，精度为12位，支持科学计数法表示。双击主界面的计算器图标，进入计算器主界面，如图61.2.18.1所示：

图61.2.18.1 计算器主界面和加法计算

上图中，左侧的图片为科学计算器的主界面，和我们手机用的计算器基本一样，使用上非常简单，我们就不详细介绍了。右侧的图片为加法计算，支持累加功能。

图61.2.18.2 计算器主界面和加法计算

上图为乘法计算和倒数计算，可以看到，结果是以科学计数法表示的，最大支持200位指数表示，超过范围直接显示错误（E）。

该计算器还支持格式转换（按FMT键），可以将十进制数据（最大为65535，超过部分将被丢弃）转换为16进制/二进制数据表示，如图61.2.18.3所示：

图61.2.18.3 格式转换

上图显示我们将十进制的65535转换为16进制/二进制后的表示。计算器的其他功能，我们就再列举了，感兴趣的朋友可以慢慢摸索，当然也可以在这个基础上进行改进。通过按TPAD可以返回主界面。

至此，整个战舰STM32开发板的综合测试实验就介绍完了。这就是我们开发了近两年的东西，其中借鉴了很多网友的代码，在此，对这些网友表示衷心的感谢，同时我也希望我们的这个代码，可以让大家有所受益，能开发出更强更好的产品，如此，我们的努力也就没有白费。

综合实验整个代码编译后大小为275K左右，代码量是很大的，希望大家慢慢理解，各个攻破，最后祝大家身体健康、学习进步！

写在最后的话：

战舰STM32开发板的开发到面世，前后历时2年多，算是我这辈子目前投入精力最多的产品了。整个开发过程中，有太多的酸甜苦辣，各种故事，下面和大家简要分享一下。

一、战舰板的由来

2010年7月9号，我们的MiniSTM32开发板开始发售，当晚两点多，卖出ALIENTEK MiniSTM32的第一块开发板（此客户后又买了战舰STM32开发板的第一块开发板），首批50多套，全部是我手工焊接的，当时还要上班，每天下班回来焊接几套，然后出售，一套板子平均要焊接1个半小时，我6点到家，焊接到12点，一刻不停，也就焊接4套板子，大家可以想像一下，其中的滋味。焊完这50套板子，我发誓这辈子再也不干这种“蠢事”了。不过，我们的艰苦付出得到了回报，因为有《STM32不完全手册》这个广为流传的STM32教程做我们MiniSTM32开发板的教材，很快，我们的板子就得到了大家的认可，销量慢慢上去了（在这里真心的感谢购买我手工焊接的那50套板子的朋友，没有你们的支持，就没有ALIENTEK的今天）。此时有客户提到，我们的Mini板功能太少了，希望有更加强大的板子，其实当时我们也意识到了这点，所以就开始着手新款板子的设计，这就是战舰板的由来。

二、战舰板的硬件设计

战舰板的第一版硬件设计其实只花了不到2个星期，就出来了，不过这个版本（V1.0）从来没有发表过，基本上只有我身边的几个朋友见到过真身（现在估计我也找不到第一个版本的真身在哪里了，呵呵），第一版设计的原则是：1，参考我的毕业设计（有MP3，有收音机）；2，根据客户需求，弥补mini板所缺少的功能；3，参考市面其他开发板的可取之处。基于这三点，就有了战舰STM32开发板的第一版，采用VS1003音频解码芯片，用PT2314作为音频选择芯片，FM部分也是用的RDA5820的模块（小pcb那种，不像现在的直接贴IC），没有触摸按键，其他硬件和现在的版本区别不是太大。在这个板上，完成了战舰板的基本功能验证，后续根据代码编写过程中发现的问题，以及自己知识的增加，对硬件进行了数次变动，最后，面世的时候，硬件版本已经到了V1.8，版本虽然变化不大，但是时间却到了2012年的10月份，在经过了近两年的时间后才有了最终面世的战舰STM32开发板。到现在已经到了V2.0版本，相对于V1.0版本的硬件改进项：采用了VS1053解码芯片，直接板载FM收发芯片，采用74HC4052做音频选择，增加了触摸按键（TPAD），采用了DCDC电源方案，板载了TVS电源保护和过流保护，PCB沉金工艺，定制黄色全铜镀金排针，这一切都源自我们对质量的不断追求。

三、战舰板的软件设计

战舰板的整个开发周期，可以说90%的时间都是在设计战舰板的综合实验（5%用于硬件设计，5%用于其他例程设计），编译后270多KB的代码量，这个已经不需要用行数去衡量了，整个软件，花在GUI设计上占了很大一部分时间，其他就是无数次的出问题，无数次的找问题，烦恼过、怀疑过、迷茫过、兴奋过，经过无数个问题的修修补补，经过无数个夜晚的奋斗，没通宵，但是写代码到两三点，常有的事，有时候感觉来了，刹不住车，呵呵。最终才有了今天这般豪华的体验界面。最初的滑动界面构想，来自我那已故的山寨HTC3238的SPB界面；文件浏览和T9拼音输入法界面参考了WM6；对话框和应用中心界面参考了Android；MP3和收音机参考了某山寨机的界面；歌词显示参考了千千静听；计算器、录音机和TOM猫界面参考了android APP软件；时钟界面直接来自我的毕设；系统文件更新参考自XP的文件复制界面；总之，参考了非常多的界面，才有了今天的战舰板综合实验界面。整个过程，充满了艰辛，几次想放弃，不过最终**了下来，很庆幸我能把他完成，并带给大家。整个过程带给我的：1，学会了自己写GUI；2，学会了ucosii（之前没用过）；3，学会了FATFS使用（之前用自己写的）；4，学会了内存管理（以前没用过，因为用不到）；5，创作了USMART组件（参考自RTT的finsh功能）；6，移植了gif显示（改自ucGUI源码）；7，仿写了TOM猫游戏；8，深入的了解了STM32；9，学会了很多编程技巧；10，参考了很多网友的优秀设计（xiaowei061、MacroXu、k10k10k10等）；总之，这是一段艰苦而又收获非常大的难忘经历，这两年，没白过。

四、思考

从最初的设计到产品面世，战舰板的这个周期确实长了点，很多朋友和我说，我都从大二等到大四了...两年很短，但是对一个产品来说，那就太长了，如果要问我值不值？我可以肯定的说：值，而且是很值。我是个完美主义者，如果不能令我满意的产品，我是不会推向市场的。现在，太多的人为了利益不择手段，导致整个中国的市场乌烟瘴气，不求荣华富贵，但求问心无愧。

最后，谢谢大家对ALIENTEK的支持。ALIENTEK将一如既往，将品质和服务做到最好。

正点原子

2013-5-17

于广州