基于ARM Cortex-M4的嵌入式开发板设计与应用

1

作者 刘宇坤 林遂芳 伍远征 《电脑知识与技术》 2025年第31期103-105,共3页

该文设计了一款基于ARM Cortex-M4内核的嵌入式开发板,以STM32F407ZGT6为主控芯片,采用可重构模块化设计,集成了TFT-LCD触摸屏、摄像头模块和外部中断实验模块,并支持部件的热插拔。同时,为满足嵌入式系统实验教学需求,构建了一套“基... 该文设计了一款基于ARM Cortex-M4内核的嵌入式开发板,以STM32F407ZGT6为主控芯片,采用可重构模块化设计,集成了TFT-LCD触摸屏、摄像头模块和外部中断实验模块,并支持部件的热插拔。同时,为满足嵌入式系统实验教学需求,构建了一套“基础实验—综合应用—创新设计”的三层次教学体系,涵盖GPIO控制、AD/DC转换和LCD显示等内容。该设计解决了传统实验平台扩展性差、实验内容局限性强等问题,具有体积小、成本低等特点,能够满足日常教学需求。 展开更多

关键词 arm cortex-m4 嵌入式开发板 可重构模块化 实验教学 STM32F407ZGT6

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ARM Cortex-M4的MQX中断机制分析与中断程序框架设计 被引量：16

2

作者 石晶 王宜怀 +1 位作者 苏勇 沈忱 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第6期41-44,79,共5页

中断机制是决定RTOS实时性指标的核心机制。MQX是一个由Freescale维护、源代码公开、支持多任务的抢占式的RTOS,将会广泛用于ARM Cortex-M微处理器的应用中。MQX的中断机制具有实时响应、动态管理的特点。以ARM Cortex M4Kinetis微控制... 中断机制是决定RTOS实时性指标的核心机制。MQX是一个由Freescale维护、源代码公开、支持多任务的抢占式的RTOS,将会广泛用于ARM Cortex-M微处理器的应用中。MQX的中断机制具有实时响应、动态管理的特点。以ARM Cortex M4Kinetis微控制器为蓝本,深入分析了MQX的中断顶半部和底半部的运行机理,提出了MQX的中断实时特性的评估算法,明确了程序时间的可控性。在此基础上,根据嵌入式软件工程的基本原理,不拘泥于传统程序结构设计方法,提出了一种MQX下中断程序框架及编程要素分布的基本原则,从而较好地满足了程序可复用性及可移植性要求。 展开更多

关键词 MQX arm cortex-m4 KINETIS 中断机制 中断程序框架

在线阅读 下载PDF 职称材料

MQXLite操作系统在ARM Cortex-M0+/M4上的移植研究与实现 被引量：2

3

作者 王磊 王宜怀 +1 位作者 姚望舒 范宁宁 《电子技术应用》 北大核心 2015年第11期27-30,共4页

在分析MQXLite组织架构的基础上,针对其过于依赖处理器专家(Processor Expert,PE)软件造成支持芯片有限的问题,提出了一个通用的MQXLite工程框架模板"AMQXLite FW"。利用此模板在ARM Cortex-M0+/M4芯片上实现了MQXLite的移植... 在分析MQXLite组织架构的基础上,针对其过于依赖处理器专家(Processor Expert,PE)软件造成支持芯片有限的问题,提出了一个通用的MQXLite工程框架模板"AMQXLite FW"。利用此模板在ARM Cortex-M0+/M4芯片上实现了MQXLite的移植,并从启动流程、中断系统、系统定时器及应用任务这几个方面详细介绍了移植过程。最后在KW01及CC3200两款不同内核、不同厂商的芯片上进行了MQXLite的移植测试,测试结果显示了此框架模板的可移植性与通用性。 展开更多

关键词 MQXLite arm cortex-m0+/M4 实时操作系统移植 通用工程框架模板

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ARM Cortex-M4的构件化汇编框架的研究 被引量：2

4

作者 蔡伯峰 王宜怀 《计算机测量与控制》 2016年第10期138-141,共4页

规范易用的汇编框架与样例是微处理器深层次应用开发的基础,但汇编编程复杂,并且目前针对32位ARM Cortex—M4的汇编程序资料和样例程序非常匮乏,学习难度大,开发工作困难重重。在深入分析ARM Cortex—M4汇编指令系统和寻址方式的基础上,... 规范易用的汇编框架与样例是微处理器深层次应用开发的基础,但汇编编程复杂,并且目前针对32位ARM Cortex—M4的汇编程序资料和样例程序非常匮乏,学习难度大,开发工作困难重重。在深入分析ARM Cortex—M4汇编指令系统和寻址方式的基础上,以NXP半导体公司发布的Kinetis K(KK)系列MCU为蓝本,根据软件工程思想和构件设计理论,提出层次架构的工程框架建模思想,并构建基于ARM Cortex—M4内核的构件化汇编框架,据此制作GPlO驱动构件;指示灯闪烁样例工程的设计及测试结果表明了汇编框架规范、实用、易用,能降低嵌入式汇编语言的学习难度。框架能为业界基于ARM Cortex-M4的汇编开发提供参考。 展开更多

关键词 arm cortex-m4 汇编框架 驱动构件 汇编编程 K64

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ARM Cortex-M4F的异端双显式接地电阻测试仪研发 被引量：2

5

作者 朱传林 王学良 +1 位作者 李斐 李鑫 《电子设计工程》 2020年第24期169-173,共5页

为有效解决接地电阻测试过程中测试数据的通信问题及地网中的干扰信号问题,基于ARM Cortex-M4F处理器研发了异端双显式接地电阻测试仪。测试仪所用ARM Cortex-M4F处理器具有极高的运算能力和中断响应能力,并采用实时性较高的嵌入式操作... 为有效解决接地电阻测试过程中测试数据的通信问题及地网中的干扰信号问题,基于ARM Cortex-M4F处理器研发了异端双显式接地电阻测试仪。测试仪所用ARM Cortex-M4F处理器具有极高的运算能力和中断响应能力,并采用实时性较高的嵌入式操作系统μC/OS-II,完全能够满足接地参数测试对实时性的要求。通过与标准电阻比较,研发的测试仪具有较好的精确度,测试中具有良好的稳定性。测试仪较好地解决了测试数据的远端通信问题,其可选的测试频率使测试结果更加精准。 展开更多

关键词 arm cortex-m4F 离散傅里叶变换 FSK载波通信 接地电阻测试仪

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ARM Cortex-M4的mbedOS调度机制剖析 被引量：3

6

作者 刘长勇 王宜怀 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2022年第4期663-671,共9页

为了能清晰理解mbedOS调度基本原理与机制,通过阐述ARM(Advanced RISC Machines)Cortex-M4内核对实时操作系统的支持特性,分析了实时操作系统常用的调度策略,采用流程图分析、上下文核心代码解析等方法重点剖析了SVC(Supervisor Call)... 为了能清晰理解mbedOS调度基本原理与机制,通过阐述ARM(Advanced RISC Machines)Cortex-M4内核对实时操作系统的支持特性,分析了实时操作系统常用的调度策略,采用流程图分析、上下文核心代码解析等方法重点剖析了SVC(Supervisor Call)中断、PendSV中断和SysTick中断3种mbedOS调度策略实现方法,最后以意法半导体的STM32L431芯片为例给出了mbedOS的线程调度剖析实践。通过对mbedOS的线程调度剖析,有助于深入理解mbedOS的调度机理,为设计多任务系统提供帮助,也为分析其他实时操作系统提供参考借鉴。 展开更多

关键词 实时操作系统 调度策略 arm cortex-m4内核 mbedOS系统 STM32芯片

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于EMWIN和ARM Cortex-M4内核的数字示波器 被引量：4

7

作者 张维通 王润洁 +1 位作者 康迂勇 石剑民 《电子世界》 2018年第12期13-15,共3页

本文介绍了一种基于EMWIN和ARM Cortex-M4内核的嵌入式简易数字示波器的设计。利用K60芯片优异的性能和EMWIN强大地嵌入式界面设计功能,实现了数字示波器的ADC双通道并行采集、快速地数据处理和友好的界面显示。电路以K60芯片为核心,外... 本文介绍了一种基于EMWIN和ARM Cortex-M4内核的嵌入式简易数字示波器的设计。利用K60芯片优异的性能和EMWIN强大地嵌入式界面设计功能,实现了数字示波器的ADC双通道并行采集、快速地数据处理和友好的界面显示。电路以K60芯片为核心,外围电路较少,成本低廉,性能稳定可靠,支持系统升级,能满足一般实验室低频信号的示波显示需求。 展开更多

关键词 数字示波器 EMWIN arm cortex-m4 K60

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ARM Cortex-M4和快速傅里叶变换的蜂鸣器自动测试方案 被引量：2

8

作者 朱健民 《机电信息》 2019年第15期24-25,27,共3页

如今,在大规模的电子产品生产线上,自动化测试已经替代了传统的人工测试方式。但是对于蜂鸣器这种发声设备,目前的生产线上大多还是采用人工听觉判断的方式来进行测试。现利用一个低成本的基于ARM Cortex-M4微处理器的电路板以及一个基... 如今,在大规模的电子产品生产线上,自动化测试已经替代了传统的人工测试方式。但是对于蜂鸣器这种发声设备,目前的生产线上大多还是采用人工听觉判断的方式来进行测试。现利用一个低成本的基于ARM Cortex-M4微处理器的电路板以及一个基于FFT(快速傅里叶变换)原理的信号解码的程序,实现了蜂鸣器的自动测试,这种方式比人工方式具有快速、准确、安全、可靠的优点。该方案在自动化测试领域具有很高的理论和实践价值,在信号处理和ARM的设计方面也有较高的理论和实践价值。 展开更多

关键词 自动测试设备 arm cortex-m4 蜂鸣器 信号处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ARM Cortex-M4的水利遥测终端机设计 被引量：1

9

作者 盛雪瓯 沈冰 屠佳恒 《浙江水利科技》 2022年第3期74-77,共4页

小型水利工程因其数量多、分布广、地处偏远以及信息化建设资金投入大等原因,与大中型水利工程的信息化管理程度相比差距较大。为满足大批量小型水利工程的信息化建设,设计高性能水利遥测终端机。终端机以ARM Cortex-M4为核心,集成电源... 小型水利工程因其数量多、分布广、地处偏远以及信息化建设资金投入大等原因,与大中型水利工程的信息化管理程度相比差距较大。为满足大批量小型水利工程的信息化建设,设计高性能水利遥测终端机。终端机以ARM Cortex-M4为核心,集成电源电路、串口电路、开关量输入输出电路、专用图像采集电路、A/D采集电路、通信电路等模块,不仅能稳定采集视频图像以及各类水利基础数据,而且接口丰富多样,数据传输可靠,支持低功耗运行,满足数据、图像的采集和传输要求。 展开更多

关键词 arm cortex-m4 小型水利工程 遥测终端 无线传输 低功耗

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ARM Cortex--M4的运动环境监测系统设计与实现 被引量：4

10

作者 何秀强 黄威 叶朝辉 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第8期78-81,共4页

基于ARM Cortex-M4评估板和多种传感器设计了性能优良、功能丰富且成本低廉的运动环境监测电子系统。该系统能够实现人体运动时心率、气温、湿度、气压、海拔和经纬度的监测,并实时显示监测结果,通过短信发送至手机等功能。分别介绍了... 基于ARM Cortex-M4评估板和多种传感器设计了性能优良、功能丰富且成本低廉的运动环境监测电子系统。该系统能够实现人体运动时心率、气温、湿度、气压、海拔和经纬度的监测,并实时显示监测结果,通过短信发送至手机等功能。分别介绍了各分功能及分功能集成系统的设计和实现方法。经过测试,系统能够正常稳定地工作,为运动健康电子监测系统的研究提供了思路,同时可作为电子系统教学和科研的实验平台。 展开更多

关键词 arm cortex-m4 传感器 运动环境 监测系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ARM Cortex^(TM)-M4的MQX-RTOS启动流程剖析

11

作者 张建 王宜怀 《自动化与信息工程》 2015年第4期24-28,共5页

结合ARM Cortex-M4的地址映射、工程链接文件intflash.ld分析Kinetis MK60DN512ZVLQ10芯片的地址空间的分配情况,剖析芯片从加电复位跳转到驻留在ROM开始地址的中断向量表处执行,依次完成系统堆栈指针、进程堆栈指针、切换堆栈指针等设... 结合ARM Cortex-M4的地址映射、工程链接文件intflash.ld分析Kinetis MK60DN512ZVLQ10芯片的地址空间的分配情况,剖析芯片从加电复位跳转到驻留在ROM开始地址的中断向量表处执行,依次完成系统堆栈指针、进程堆栈指针、切换堆栈指针等设置,最后调用MQX初始化函数完成MQX-RTOS的启动,在对启动过程的代码进行合理裁剪的基础上,给出较详细的注释,为研究其他RTOS的启动提供一定的借鉴。 展开更多

关键词 MQX系统 RTOS arm cortex-m4芯片 启动流程

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Cortex-M4内核的智能瓦斯检测仪的设计 被引量：1

12

作者 薛席 刘贯营 《中国新技术新产品》 2012年第18期9-9,共1页

介绍了一种基于ARM Cortex-M4内核微处理器及无线传输的瓦斯检测报警仪的硬件结构和软件设计方法,ARM Cortex-M4的高性能内核简化了硬件的设计,优化了软件编程。此设备实现了瓦斯含量实时检测和报警,具有精度高、速度快、便于携带和易... 介绍了一种基于ARM Cortex-M4内核微处理器及无线传输的瓦斯检测报警仪的硬件结构和软件设计方法,ARM Cortex-M4的高性能内核简化了硬件的设计,优化了软件编程。此设备实现了瓦斯含量实时检测和报警,具有精度高、速度快、便于携带和易扩展等优点,使得煤矿生产更加安全可靠。 展开更多

关键词 arm cortex-m4 MQX操作系统 瓦斯监测 报警

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Cortex-M4的CNTR/CTRU密钥封装高效实现 被引量：1

13

作者 魏汉玉 郑婕妤 赵运磊 《计算机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期589-607,共19页

量子计算技术的迅猛发展对现有的公钥密码体制造成了极大的威胁,为了抵抗量子计算的攻击,后量子密码成为当前密码学界的研究热点.目前,物联网的安全问题备受关注,ARM Cortex-M4作为低功耗嵌入式处理器,被广泛应用于物联网设备中,在其上... 量子计算技术的迅猛发展对现有的公钥密码体制造成了极大的威胁,为了抵抗量子计算的攻击,后量子密码成为当前密码学界的研究热点.目前,物联网的安全问题备受关注,ARM Cortex-M4作为低功耗嵌入式处理器,被广泛应用于物联网设备中,在其上部署后量子密码算法将为物联网设备的安全提供更加可靠的保障.CNTR和CTRU是我国学者提出的NTRU格基密钥封装方案,相比于基于LWE技术路线的格基密钥封装方案在安全性和其他性能上具有综合优势,并在我国密标委得到立项.本文工作首次在ARM Cortex-M4平台上高效紧凑地实现了CNTR和CTRU方案,充分利用单指令多数据(Single Instruction Multiple Data,SIMD)指令,调整运算结构和指令安排,优化核心的多项式运算,从而在算法实现速度和堆栈空间上进行全面优化升级.本文主要工作如下:本文首次在ARM Cortex-M4上实现耗时模块多项式中心二项分布采样,采样速度提升32.49%;使用混合基数论变换(Number Theoretic Transform,NTT)加速非NTT友好多项式乘法运算,充分利用浮点单元(Floating-Point Unit,FPU)寄存器,在NTT实现中采用层融合技术,最大化减少加载和存储等耗时指令使用,使得正向NTT和逆向NTT的速度分别提升84.24%、81.15%;通过NTT过程系数范围分析进行延迟约减,进而减少约减次数,并使用改进的Barrett约减和Montgomery约减技术实现降低约减汇编指令条数;使用循环展开技术实现多项式求逆,优化多项式求逆这一耗时过程,速度优化率为68.85%;针对解密过程中的非NTT友好素数模数多项式环乘法,采用多模数NTT和中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem,CRT)结合的方法进行加速,完成解密过程96.26%的速度提升;使用空间复用的方法优化堆栈空间,CNTR和CTRU的堆栈空间分别减少了29.86%、28.17%.实验结果表明:提出的优化技术大幅提升了算法实现效率,与C参考实现相比,CNTR和CTRU的整体速度优化率分别为85.54%、85.56%.与其他格基密钥封装方案最新ARM Cortex-M4实现相比,本文的优化实现在速度、空间和安全性上具有综合性的优势. 展开更多

关键词 后量子密码 密钥封装方案 数论变换 多项式运算 arm cortex-m4实现

在线阅读 下载PDF 职称材料

LM4F232H5QD与MMA7260加速度传感器的跌倒检测 被引量：2

14

作者 陈钰琨 马忠梅 +1 位作者 孙娟 范锴 《单片机与嵌入式系统应用》 2013年第6期49-52,共4页

TI公司LM4F232H5QD是一款基于ARM Cortex-M4处理器核的32位微控制器。本文通过LM4F232H5QD的ADC接口与MMA7260三轴加速度传感器相连,实现了三轴加速度的数据采集。采集的数据处理后,可以用于实际项目中,测量物体的倾角以及检测老年人是... TI公司LM4F232H5QD是一款基于ARM Cortex-M4处理器核的32位微控制器。本文通过LM4F232H5QD的ADC接口与MMA7260三轴加速度传感器相连,实现了三轴加速度的数据采集。采集的数据处理后,可以用于实际项目中,测量物体的倾角以及检测老年人是否意外跌倒等。 展开更多

关键词 arm cortex-m4 MMA7260 加速度 ADC

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于MSP432的能谱采集系统设计 被引量：7

15

作者 李兆龙 谢裕颖 +4 位作者 王华明 陈祖良 章月红 傅建新 毛咏甬 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第8期62-64,116,共4页

针对当前对能谱采集系统智能化、小型低功耗、易扩展的要求,引进了MSP432微处理器。滤波成形方面,设计了多重负反馈型二阶积分电路,以替代Sallen-Key滤波器。峰值保持电路方面,进行了针对性设计。智能化硬件方面,引入了TFT触摸屏,软件... 针对当前对能谱采集系统智能化、小型低功耗、易扩展的要求,引进了MSP432微处理器。滤波成形方面,设计了多重负反馈型二阶积分电路,以替代Sallen-Key滤波器。峰值保持电路方面,进行了针对性设计。智能化硬件方面,引入了TFT触摸屏,软件架构中也移植整合了μC/OS和μC/GUI。该能谱采集系统已应用到氡污染测量仪中。 展开更多

关键词 能谱采集 arm cortex-m4F 准高斯成形 ΜC/GUI ΜC/OS 峰值保持

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于STM32F4的飞机轮速自适应采集设计

16

作者 惠亮 史家雄 冯乐 《电脑知识与技术》 2016年第3X期250-252,共3页

飞机轮速信号在飞机刹车过程中至关重要,高精度、实时、可靠的轮速采集是飞机精准刹车控制的关键因素。系统以基于Cortex_M4的STM32F4芯片为核心,通过时基参数的动态配置,可实现不同轮速下的轮速信号的自适应采集。

关键词 arm cortex-m4 STM32F4系列单片机 自适应频率采集

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于环形倒立摆的综合实训平台 被引量：7

17

作者 孙蓉 李冰 +2 位作者 陈美远 吕淑平 苏丽 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2014年第9期87-90,共4页

基于拉格朗日动力学定理,在状态空间内对环形倒立摆进行建模仿真,得到理想的控制策略;选择ARM Cortex-M4系列的K60单片机作为主控制器,精密电位器作为位置反馈,依照理论仿真的控制策略对系统进行控制。该综合实训平台采用理论建模仿真... 基于拉格朗日动力学定理,在状态空间内对环形倒立摆进行建模仿真,得到理想的控制策略;选择ARM Cortex-M4系列的K60单片机作为主控制器,精密电位器作为位置反馈,依照理论仿真的控制策略对系统进行控制。该综合实训平台采用理论建模仿真和实际参数调试一体化训练方式,改变了理论研究和实践调试脱节的现状。 展开更多

关键词 综合实训平台 环形倒立摆 arm cortex-m4

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于嵌入式的无线勘探机器人 被引量：5

18

作者 刘少江 朱俊楠 +1 位作者 王高亮 万智萍 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2013年第9期124-127,131,共5页

设计以ARM Cortex-M4内核的STM32405RG控制芯片作为主控制器的无线勘探机器人,通过采用基于DVB-T标准的COFDM模块,搭建中继站点进行超远程图像视频、音频的传输,实现了对目标区域的勘探,并通过机械手臂进行样本采集。测试结果表明,此无... 设计以ARM Cortex-M4内核的STM32405RG控制芯片作为主控制器的无线勘探机器人,通过采用基于DVB-T标准的COFDM模块,搭建中继站点进行超远程图像视频、音频的传输,实现了对目标区域的勘探,并通过机械手臂进行样本采集。测试结果表明,此无线勘探机器人具有操作简便,图像数据传输稳定可靠的优点,对推动远程环境勘探和安防监控等工作的发展起到积极作用。 展开更多

关键词 嵌入式 环境勘探 arm cortex-m4 DVB-T标准

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ZigBee的智能安防系统设计 被引量：1

19

作者 周玮 董全德 《榆林学院学报》 2017年第6期99-101,共3页

为了解决庭安防系统布线繁琐,系统稳定性差的问题,通过分析Zig Bee网络系统结构部署现场通信网络,设计了基于Zig Bee的技术的智能安防系统。给出了Zig Bee智能安防系统的硬件和软件设计,采用Linux作为主控系统,ARM?Cortex-M4作为核心控... 为了解决庭安防系统布线繁琐,系统稳定性差的问题,通过分析Zig Bee网络系统结构部署现场通信网络,设计了基于Zig Bee的技术的智能安防系统。给出了Zig Bee智能安防系统的硬件和软件设计,采用Linux作为主控系统,ARM?Cortex-M4作为核心控制器。经分析,基于Zig Bee的技术的智能安防系统提供灵活组网方式,满足用户安防需求,为家居安全提供良好的解决方法。 展开更多

关键词 Zig BEE 安防系统 arm cortex-m4

在线阅读 下载PDF 职称材料