[发明专利]基于Cortex-M3系列微处理器的图形化编程开发方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于Cortex-M3系列微处理器的图形化编程开发方法，主要用于电子信息产品与智能仪器设备等设计应用领域。

背景技术

在智能设备高速发展的今天，人们对控制芯片综合性能的需求也日益增强。ARM作为一种低功耗、低成本和高性能的嵌入式系统高端核心芯片，在无线通信、便携式产品、网络、数字消费产品等应用领域占据了领先地位。从应用的角度，在选择ARM芯片时，根据其内核、接口、拓展以及外设等性能的不同，而选择不同的芯片。由于Cortex-M3整合了多种技术，减少内存需求量，并在RISC内核上提供低功耗和高性能，可实现由以往的代码向32位微控制器的快速移植，因此，Cortex-M3系列微处理器已成为实际电子信息产品与智能仪器设备等项目设计开发人员首选的ARM处理器。

随着ARM的飞速发展，在一些大学及科研院所涌起一股学习ARM的热潮，因此市场对ARM开发平台的要求也越来越高。目前，市场上销售的ARM开发板一般主要由三部分组成：ARM芯片的最小系统、外设应用模块和下载调试模块，其组成框图如图1所示。

现有ARM系统的软件开发，一般采用MDK或IAR等编辑环境通过C源码的编辑、调试和下载来完成软件开发。然而，该方法存在一定的不足之处：(1)对学习者知识储备和编程能力要求较高。ARM编程软件的学习一般是从库函数的学习和应用开始的，这对C语言水平不是很高的学习者来说是一个很大的障碍；(2)对学习者关于ARM内核方面的了解程度要求较高。ARM主要是以其精简内核而闻名的，因此ARM的学习者必须阅读繁琐的寄存器功能，以便了解ARM内核的结构，这要求学习者要具有较高的模电和数电方面的专业知识。

但是，由于目前一些生产商提供的库函数太过生涩难懂；学习者对ARM内核结构的学习十分困难，真正能够快速有效的掌握ARM应用技术的学习者少之又少。

综上所述，市场和学习者都急需一套实用、简洁、新颖、易于学习和操作的ARM编程开发方法和实验平台。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于Cortex-M3系列微处理器的图形化编程开发方法，实现嵌入式系统高端核心ARM芯片的图形化编程操作。设计者无需进行代码的编辑，以图形化的方式进行编程，即可完成对Cortex-M3系列微处理器的设置，且编程开发平台可自动生成与之相对应的C语言代码，从而简化设计者的编程过程，缩短软件开发时间，进而提高信息技术应用领域中电子信息产品与智能仪器设备的设计开发效率和水平。

本发明的技术方案如图2所示，编程开发平台包括图形化编程PC机、USB程序下载器和ARM实验板。其中，图形化编程PC机包括：图形编程模块、程序指令生成模块和C程序生成模块(软件)；USB程序下载器包括：USB转换电路和RS232串口电路；ARM实验板包括：ARM处理器、电源模块、光敏电阻模块、蜂鸣器模块、红外传感阵列模块、触摸屏、电机控制模块、速度采集模块、可调电阻模块、温度采集模块、按键和LED跑马灯模块，以及ARM处理器和触摸屏外围电路(

在申请号为201120174061.1一种基于Cortex-M3系列微处理器的图形化软件开发实验平台，申请日为2011-5-27的专利申请中已详述)，如图3所示；所述的ARM实验板中ARM处理器用来管理整个实验平台，为其它外设电路提供驱动支持；所述红外传感阵列模块、触摸屏、电机控制模块、速度采集模块、可调电阻模块、温度采集模块、按键和LED跑马灯模块为实验模块，该类实验模块主要完成实验平台上的各项功能的开发；触摸屏既是该平台的输入设备，也是显示设备，使用者通过点击触摸屏对该实验平台进行操作，同时触摸屏还可以实时显示出该实验平台的内核工作状态；所述的ARM处理器外围电路包括时钟电路、复位电路、仿真电路、外部接口电路、电源转换电路。时钟电路为ARM处理器提供工作时钟；复位电路提供复位信号，当按下复位按键时仪器复位；仿真电路与ARM处理器相连，用于仪器程序的下载和调试；所述图形化编程PC机是利用图形化编程开发方法，通过图形编程模块来获得实验各项参数设置，通过程序指令生成模块来编辑ARM处理器的内核，从而完成各项实验，C程序生成模块会根据图形编程模块传输的编程信息，自动生成相应的C程序代码；所述USB程序下载器通过USB口与PC机连接，通过RS232串口和ARM处理器相连接，当图形化编程PC机的程序指令生成模块需要进行程序指令下载时，USB程序下载器把PC机的USB通讯协议转化为串行通讯协议进行数据的下载。