單片機(jī)課程設(shè)計(jì)模板

1、單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告模板單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生對單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目進(jìn)行充分理解，對題目中對功能的要求進(jìn)行分析，對系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件程序進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，并使用專業(yè)設(shè)計(jì)工具軟件對系統(tǒng)硬件電路和單片機(jī)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)題目要求的功能。單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是對單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行總結(jié)、消化、提煉、升華的又一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告是對整個(gè)設(shè)計(jì)工作的總結(jié)報(bào)告，充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)思路，細(xì)致表達(dá)設(shè)計(jì)過程，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)情況，并對如上過程進(jìn)行文字形式記錄下來的書面材料。單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告是

2、體現(xiàn)本教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量，記錄學(xué)生成績，并留存檔案的重要材料。一、課程設(shè)計(jì)報(bào)告的內(nèi)容為了充分體現(xiàn)題目的設(shè)計(jì)思路，完整描述設(shè)計(jì)過程的細(xì)節(jié)，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，全面總結(jié)設(shè)計(jì)工作，課程設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)該具備以下內(nèi)容：1、系統(tǒng)工作原理對題目要求進(jìn)行準(zhǔn)確描述，對系統(tǒng)功能進(jìn)行充分的分析和分解，對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃。2、系統(tǒng)硬件組成針對系統(tǒng)功能要求，對系統(tǒng)處理器進(jìn)行正確和成熟的選型，對系統(tǒng)整體硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，并細(xì)致闡述系統(tǒng)硬件的各個(gè)組成部分。3、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)程序的整體結(jié)構(gòu)思路，并對各個(gè)環(huán)節(jié)的處理以流程形式進(jìn)行闡述。4、實(shí)驗(yàn)過程完整記錄實(shí)驗(yàn)的條件，科學(xué)設(shè)置實(shí)驗(yàn)過程，并如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。5、總結(jié)對本題目設(shè)計(jì)工作

3、質(zhì)量進(jìn)行總結(jié)，以及進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的感受。二、課程設(shè)計(jì)報(bào)告的敘述方法課程設(shè)計(jì)報(bào)告以文字?jǐn)⑹鰹橹?，敘述使用的詞句符合科技論文的規(guī)范，使用專業(yè)詞語和語言進(jìn)行描述。在敘述過程中，對文字描述應(yīng)當(dāng)配合使用相應(yīng)的圖片。對示意性和流程性的圖片，應(yīng)當(dāng)使用專業(yè)的繪圖軟件（Microsoft Office Visio ）進(jìn)行編輯；對設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行描述的圖片應(yīng)來自專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件。另：附單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告樣例河南機(jī)電高等專科學(xué)校課程設(shè)計(jì)報(bào)告書課程名稱：單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課題名稱： 基于STM32的CAN總線通信設(shè)計(jì) 系部名稱： 自動(dòng)控制系 專業(yè)班級： 自動(dòng)化129班 姓 名： 齊 白 石 學(xué) 號： X

4、XXXXXXXX 20XX年XX月XX日一、系統(tǒng)工作原理一級標(biāo)題左頂齊，使用四號宋體，并加粗，段落行間距1.5倍行距。CAN 總線是一種分布式的控制總線，由于總線上的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都不怎么復(fù)雜，所以可以使用 MCU 控制器處理 CAN 總線數(shù)據(jù)，來完成特定的功能。中文段首空兩個(gè)中文字體寬度，使用小四 宋體 首行縮進(jìn)2字符，行距固定值20磅。只需較少的線纜就可以將各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過 CAN 總線連接， 二、系統(tǒng)硬件組成MCU 控制器連接獨(dú)立的 CAN 控制器，再連接 CAN 收發(fā)器，構(gòu)成掛接在 CAN總線上的硬件結(jié)構(gòu)。獨(dú)立 CAN 控制器常見的有 MCP2515，SJA1000 等。其中 MCP2515通

5、過 SPI 總線接口和 MCU 連接，SJA1000 則是通過數(shù)據(jù)總線接口和 MCU 單元相連接。示意圖使用專業(yè)繪圖軟件Microsoft Office Visio繪制，居中放置，圖中文字應(yīng)與正文中大小一致。圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)組成圖的題目在圖下方居中放置，使用5號字體。圖的編號通篇順序排列。CAN 控制器的 MCU 與 CAN 收發(fā)器相連接，掛接到 CAN 總線上。目前，市場上帶有 CAN 控制器的 MCU 種類繁多，如 P87C591，LPC2294，C8051F340，STM32 3.1 處理器選型二級標(biāo)題左頂齊，使用小四宋體加粗，段落行間距1.5倍行距。ARM 的 Cortex-M3 處

6、理器屬于最新一代的嵌入式 ARM 處理器，它為實(shí)現(xiàn) MCU 的需求提供了低成本的平臺(tái)，較少的管腳數(shù)目、較低的系統(tǒng)功耗，同時(shí)還提供卓越的計(jì)算性能以及先進(jìn)的中斷系統(tǒng)響應(yīng)。同時(shí)作為 32 位的 RISC 處理器，ARM 的 Cortex-M3 為系統(tǒng)提供額外的代碼效率，在通常 8 和 16 位系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間上可得到 ARM 核心的高性能。由于 STM32F103xx 增強(qiáng)型系列具有內(nèi)置的 ARM 核心，因此它可以與所有的 ARM工具和軟件兼容。下圖為 STM3232F103xx 增強(qiáng)型系列的硬件框圖。圖3 STM3232F103xx 增強(qiáng)型系列的硬件框圖3.2 STM32 的 CAN 通信模塊STM

7、32 的 CAN 模塊的初始化是由軟件設(shè)置完成的，通過對 CAN_MCR 寄存器的 INRQ位置 1 和置 0 分別可以使 CAN 模塊進(jìn)入初始化和退出初始化。當(dāng) CAN 通信模塊處于初始化狀態(tài)時(shí)，總線上的報(bào)文接收和發(fā)送都是禁止的。CANTX 引腳輸出隱性位，即高電平。STM32 的 CAN 模塊經(jīng)過初始化后進(jìn)入正常工作模式，這時(shí)軟件同步 CAN 總線來正常發(fā)送接收報(bào)文，當(dāng)軟件對 INRQ 位清 0 時(shí)，CAN 模塊進(jìn)入正常工作模式，接著等待INAK 位清 0 確認(rèn)，與 CAN 總線取得同步后，即總線空閑后，CAN 通信模塊才能正常發(fā)送接收報(bào)文。STM32 的 CAN 模塊的睡眠模式是通過對

8、CAN_MAR 寄存器的 INRQ 位置 1 來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)進(jìn)入到該模式后，CAN 的時(shí)鐘雖然停止了，但軟件仍然可以訪問郵箱寄存器。若需要將處于睡眠工作模式的 CAN 模塊調(diào)整到初始化模式，除了需要對 CAN_MCR 寄存器的INRQ 位置 1 外，還需要同時(shí)對 SLEEP 位清 0。如需從睡眠模式退出則需要對 SLEEP 位清 0，或者硬件檢測 CAN 總線的活動(dòng)。電路圖應(yīng)取自專業(yè)設(shè)計(jì)軟件。圖4 CAN 模塊通信接口的原理圖3.3 CAN收發(fā)器設(shè)計(jì) 三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)基于 STM32 的 CAN 總線通信中的軟件代碼是用 C 語言編寫的，選取了 KeilVision4 環(huán)境實(shí)現(xiàn)編譯調(diào)試。從基于

9、STM32 的 CAN 總線通信主程序流程圖可以看出：程序的主體框架首先對STM32 開發(fā)板進(jìn)行初始化，接下來對 CAN 模塊進(jìn)行初始化，并構(gòu)造要發(fā)送的 CAN 消息，然后進(jìn)入程序的主循環(huán)。程序進(jìn)入主循環(huán)后，判斷當(dāng)前 CAN 模塊是否能夠發(fā)送消息，如果能，則發(fā)送消息；如果不能，則跳過發(fā)送消息階段。然后判斷當(dāng)前 CAN 模塊是否有接收到的消息，如果有，則顯示成功接收消息，比如根據(jù)消息內(nèi)容點(diǎn)亮相應(yīng) LED 燈，如果沒有接收到的消息則結(jié)束。示意圖要求清晰整潔，圖的布局要合理，圖中不宜出現(xiàn)大片空白。圖5 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖3.1 寄存器管理模塊 3.2 命令翻譯模塊 四、實(shí)驗(yàn)過程下圖中從左至右分別是 ST

10、M32 微控制單元，帶有 SPI 接口的 CAN 控制器 MCP2515，以及 Arduino 微處理器。STM32 與 MCP2515 間以兩個(gè)差分信道相連，即 CANH 和 CANL。實(shí)物照片要求清晰可辨識。圖5 STM32 微控制單元實(shí)物照片STM32 初始化完成后，開始進(jìn)入正常工作模式，程序進(jìn)行 CAN 通信模塊的初始化以及接收發(fā)送報(bào)文等操作。下圖為基于 STM32 的 CAN 通信運(yùn)行時(shí)的部分代碼流程以及STM32 的通信狀態(tài)。數(shù)據(jù)表格要求：題目在表格上方居中放置，使用五號宋體；表格采用三線制表格，字體與正文一致。五、總結(jié)本文設(shè)計(jì)了基于 STM32 的 CAN總線通信程序部分，包括系統(tǒng)初始化過程，CAN 通信模塊的初始化，發(fā)送和接受消息程序的設(shè)計(jì)，以及中