天文学哪些也编程爱好者设计同样放缓有趣的智能硬件(三)——该选什么样的MCU呢?

By admin in 天文学 on 2018年11月13日

 

 

 

 

一律、我的构想:什么为编程爱好者设计同样款款有趣的智能硬件(一)——即插即用、积木化、功能做的智能硬件模块构想

二、别人家的子女:哪些为编程爱好者设计相同慢慢悠悠有趣的智能硬件(二)——别人是怎么统筹硬件积木的!

 

三、MCU选型:

  搬砖的特别努力、很用力也死能坚持不懈,但大部分都只有是赚钱血汗钱。我搬了砖,那是在高考结束的暑假,在自家之强烈要求下及在自身父亲干了同等暑假的泥水工。我们马上事关的“业务”叫做“包砖块”,就是基本上建一块砖头多赚钱一点钱——和手上可怜条件下之码农做外包有点类似!都是血汗钱丫!我与本人大每天早6:00暨工地,在太阳最毒的几个月里,中午涉及到11:30,午饭在户主家里无论是吃点,然后稍作休息,下午1:30开工,下午6:00下班,每次回到,腰酸背痛,洗个保洁到头就想睡觉!当时自从来不啥技术就是做个小工,要连的和灰、搬砖、送灰,保证一定量只大工不短缺资源。从那么后每次碰到比较艰难的业务,我还见面怀念及时世界还有比当下再度麻烦的从事也!

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  回归正题!之所以啰嗦上面那么多,我就想引出一个话题:平台不对,越努力进一步懒(跳跃性有硌特别!),你成之地方必定是你所熟识与喜爱之地方。前少首我就介绍想啊编程爱好者设计之成品约样子,从本篇开始我们用初步着手行。而摆在眼前的题目即使是拖欠选择什么样一栽平台!——硬件平台!(操作系统自己写,所以无用选)

 

自身的规范: 

  +上心灵        满足快速开条件      

  +运算能力不能够无限差  
 要做活动重组系统,这个当然不可知小

  +成本未能够太高            
 玩具,自然非可知无限昂贵

  +通用GPIO尽量多    
通用电子积木,多GPIO可包模拟出更多之通信接口

 

FPGA(Field Programmable Gate
Array):

  FPGA类似硬件中之变形金刚,一般采用硬件描述语言(硬件描述语言是:The
FPGA configuration is generally specified using a hardware description
language (HDL), similar to that used for an application-specific
integrated circuit (ASIC). (Circuit diagrams were previously used to
specify the configuration, as they were for ASICs, but this is
increasingly rare.))

  FPGA由众多而编程的逻辑块(很粗之单元)和可重构的团结结构构成。通过重构这些互联结构就能改逻辑块的连续方式,一方面可以兑现简单的AND\OR\XOR等简单逻辑和由中心概括逻辑组成的复杂性逻辑(想想离散数学,这些简单逻辑可以组合语言,表达得意思,也就会落实自然效果);另一方面逻辑单元往往具有存储能力,这样每个逻辑单元就不仅会落实简单逻辑,还能够工程触发器,进而实现时序逻辑。就像用画布制作游戏一样,当timer加入后,整个场面就是改换得有趣活泼了!

  FPGA为底成为硬件中之变形金刚呢?是为——Technically speaking, an
FPGA can be used to solve any problem which is computable.
用FPGA可以兑现一个软微处理器(这个应该是计算机组成原理的硬布线控制器和微程序控制器有关)。

  FPGA中之现实性运用包括数字信号处理,软件定义无线电,ASIC原型,医学影像学,计算机视觉,语音识别,密码学,生物信息学,计算机硬件仿真,射电天文学,金属检测与其它领域的限量逐年壮大。还有一个凡是硬件加速~

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  我只要统筹之东西非常需要一个足灵活的开发板,而FPGA号称变形金刚。我当大二上频繁电的早晚,期末实验将用他计划各种小复杂的时序逻辑电路,我开的快一口气彪到了最后一个——做个51就片机。当时便当这变形金刚当之无愧了~后来发现有人因此她形容了只arm指令集,做出了stm32,还移植一个uc-OS操作系统,更是对它们注重。但是,一方面由于它极其趋于硬件层面,做复杂应用或会见花费比多之年月;另一方面自己吗不顶熟悉,现学现卖最后想编写个操作系统在点可能bug频发。于是小先不考虑这~

 

51单片机: 

  我本着51可谓戏得十分6!它作为国内嵌入式开发者的启蒙级单片机从未吃替代了!无论你了不了章程电、模电、组成、体系还是C语言,你以淘宝上花100-200首届买只开发板就能够亲手点来得个灯、得意时开只流水灯、玩6了配合各种传感器做重新好玩之东西。51开发板已然无是一个对准工程师来上开发加快种进度那么严肃的东西,它因此没有ardunio受人追捧也许在它稳定还是一个开发板、学校教具。(注:51是一个多级的单片机,开发板是51仅片机+众多帮忙外设便于开发执行各种功能的板子)

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  我虽然好善于51,但是要当里跑个会构成系统还要挂接多独外设是发生接触足够辣的!不过可以暂留,我们得以换下想,把力弱的MCU只留有几个简易的接口,实现简单意义:如无线button等。

 

STM32:

  该MCU基本上可以称之为单片机中之歼击机了!看看stm32F103(增强型)的特点:


内核:ARM32员Cortex-M3
CPU,最高工作频率72MHz,1.25DMIPS/MHz。单周期乘法和硬件除法。
※ 存储器:片及并轨32-512KB的Flash存储器。6-64KB的SRAM存储器。
※ 时钟、复位和电源管理:2.0-3.6V的电源供电及I/O接口的驱动电压。POR、PDR和而编程的电压探测器(PVD)。4-16MHz的晶振。内嵌出厂前调校的8MHz
RC振荡电路。内部40
kHz的RC振荡电路。用于CPU时钟的PLL。带校准用于RTC的32kHz的晶振。
※ 低功耗:3栽小功耗模式:休眠,停止,待机模式。为RTC和备份寄存器供电的VBAT。
※ 调试模式:串行调试(SWD)和JTAG接口。
※ DMA:12坦途DMA控制器。支持之外设:定时器,ADC,DAC,SPI,IIC和UART。
※ 3独12各项的us级的A/D转换器(16通路):A/D测量范围:0-3.6
V。双采样和保能力。片上并轨一个温度传感器。
※ 2通道12位D/A转换器:STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE独有。
※ 最多赛臻112单的短平快I/O端口:根据型号的不同,有26,37,51,80,和112底I/O端口,所有的端口还可以射到16单外表中断向量。除了模拟输入,所有的且足以领5V里的输入。
※ 最多多上11个定时器:4个16员定时器,每个定时器有4单IC/OC/PWM或者脉冲计数器。2只16号之6通道高级控制定时器:最多6独通道可用以PWM输出。2个看门狗定时器(独立看门狗和窗口看门狗)。Systick定时器:24各倒计数器。2只16个中心定时器用于驱动DAC。
※ 最多多上13只通信接口:2独IIC接口(SMBus/PMBus)。5独USART接口(ISO7816接口,LIN,IrDA兼容,调试控制)。3单SPI接口(18
Mbit/s),两只同IIS复用。CAN接口(2.0B)。USB
2.0飞跃接口。SDIO接口。 

  除此之外,如果将uc-OS移植过来,用该开发逻辑复杂的应用程序也是于好;如果把uc-GUI移植过来,开发复杂用户交互界面也比有利~这个各面还不利,作为候选选手静待佳音!

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CC2541蓝牙4.0低位功率蓝牙天文学解决方案:

  之所以会介绍是,因为该模块不仅仅是一个蓝牙通信模块,还拥有一个增强型51外审查,比较吻合做小积木~看官方介绍:

  style=”font-size: 12px; font-family: ‘Microsoft YaHei’;”> CC2541
是平慢性对小会淘以及私有 2.4GHz 应用之功率优化的的确片载系统 (SoC)
解决方案。 它使得用低整体物料清单成本建立健全网络节点成为可能。
CC2541 将领先 RF 收发器的美妙性能与一个业界规范的增强型 8051
MCU、系统外而编程闪存存储器、8kB RAM
和广大别功能强大的风味与外设组合在一起。 CC2541
非常适合应用为得超低能消耗的系统。 这由多种不同的运行模式指定。
运行模式间比较短的变换时越使低能耗变为可能

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  从上图可以看到其引脚和通信接口也较咸。此外,TI还开始源了一个OSAL(相当给同一资源丰富的操作系统),基于这开发设计会省不少功。此外此外,该芯片本身提供通信组网功能吗是相当诱人之~其实同类的芯片还有nRF51822(嵌入Contex-M0内审查,最充分支持1拖8,相当有诱惑力!);zigbee组网专家,不用说了。

 

紧接下去计划:

  上面是几款款自己比熟悉的阳台,至于ardunio、树莓派….这里虽非划入计划中了!经过分析我们发现并没有一样慢性专门符合的阳台来支付“X-积木”。例如:51发动手和操作都飞快,我我为正如熟悉等优点,但是只要就此它们来兑现好擅自插拔多单外设模块的着力拍卖装置,并会冲外围设备的情景重构自身操作系统的平台,我发十足辣!stm32力量能力好强、开发简单等都比较乐意,但是单该资本稍强、低功耗不算是太好、没有现成比较丰富的开源外设驱动,将会见否后来付出“X-积木”外设增加有工作量;像蓝牙4.0小功耗方案,虽然每面也都很对,而且发生组网、蓝牙、OSAL等加分项,但是那处理能力比stm32或者稍逊,并且OSAL用起没有uc-OS舒服;至于变形金刚FPGA,灵活性很高,但由底部一步步搭建会是同一项巨大的工!

  综上,我决定——

  第一等级:暂选CC2541作为基本块,先实现几乎个大概的效用块(如温湿度模块、光照模块、显示屏模块、超声波模块、继电器模块、人体红外线模块等),并各自针对各个外设模块封装成可以由此蓝牙获取其行使验证跟通信方式的API,然后尝试开发一个手机demo来通过蓝牙采集这些信息并展示。

  第二路:尝试实现各模块自由插拔,同时规划具有电动重构的操作系统,能因当下MCU积木上连续的外设积木的路,自动合成对外API清单(正而首先首介绍的那么:上位机(如手机)通过某种通信方式(如蓝牙)实现同构成好之积木初次沟通,组合好的积木便会用目前API清单发送给上位机,上位机根据API清单确定贯彻与硬件的轻易通信)

  第三等:还从未想吓,先实现前少级再说!压力山很~

  明天平日、同一地方——如何也编程爱好者设计相同暂缓有趣的智能硬件(四)——初尝试·把温湿度给采访了!

 

 

 

@beautifulzzzz

    2015-9-7
持续创新中~

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