stm32f4的简单智能手机开发
摘 要智能手机就像人们已经拥有的个人电脑一样，它具有独立的操作系统和运行空间。用户可以按自己的需要安装各种软件程序。还可以通过移动通讯网络把智能手机接入无线网络中。现今这个社会智能手机越来越普及，而作为知识分子的 需要了解这项技术，并学会运用这门技术，帮助与促进时代更好的发展。本文所讲述的内容为基于STM32F4的简单智能手机开发。系统采用由ARM专门开发的最新嵌入式处理器ARM Cortex?-M4处理器，此处理器在M3的基础上强化了运算能力，新加了浮点、DSP、并行计算等功能，用以满足需要有效且易于使用的控制和信号处理功能混合的数字信号控制市场。本手机的开发涉及到通过输入捕获做一个电容触摸按键、ATK-4.3寸TFTLCD模块、RTC时钟模块、触摸屏实验、无线通讯实验、汉字和图片显示实验以及拼音输入法实验。本次设计主要实现简单智能手机的四个方面内容：首先完成基本的操作框架和界面设计工作；完成基本通话功能、完成信息编辑；实现电子时钟功能并掌握图标设计方法。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.2国内外的研究现状 1
1.3智能手机的相关基础知识 2
1.4课题的所要准备的内容 2
1.4.1硬件电路 2
1.4.2软件设计 4
1.5小结 5
第二章 基于STM32F4的简单智能手机开发的设计方案 6
2.1硬件总体方案设计 6
2.1.1STM32F407ZGT6 6
2.1.2触摸屏和键盘 6
2.1.324C02 EEPROM 7
2.1.4无线通信模块 7
2.1.5FLASH 7
2.1.6液晶显示模块 7
2.2软件总体方案设计 7
2.3本章小结 8
第三章 硬件总体设计 9
3.1ALIENTEK 探索者STM32F4 开发板概述 9
3.2电容触摸按键模块 10
3.3TFTLCD模块的硬件连接 12
3.4触摸屏模块 13
3.5无线通讯模块 14
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3.6拼音输入的设计 15
3.7本章小结 15
第四章 软件设计 16
4.1开发平台介绍 16
4.1.1MDK5简介 16
4.1.2MDK5工程的新建 17
4.2系统总体软件 18
4.2.1时钟系统 18
4.2.2电容触摸按键 20
4.2.3TFT LCD模块 20
4.2.4RTC时钟模块 21
4.2.5无线通讯模块 22
4.2.6FLASH模拟EFPROM模块 23
4.2.7拼音输入法 24
第五章 系统测试 25
5.1参数设置 25
5.2测试图片展示 25
结束语 27
致 谢 27
参考文献 29
第一章 绪论
1.1课题研究的背景及意义
人们的生活各个方面体现了移动互联时代的到来。智能手机也随之越来越流行。智能手机不仅改变了人们的生活方式，也改变了人们对传统通讯工具的需求。人们开始追求手机强大的操作系统，而这种操作系统带给人们的是更多、更强、更贴合人性的服务。智能手机成了这个时代难以或缺的产物代表。越来越多的消费者希望购智能手机而不是传统的老版手机。不同于传统的老版手机，智能手机便携、智能的特点使其在娱乐、商务、通讯及服务等应用上更好的满足消费者了的需求。
十年前人们了解并熟悉的手机仅仅是一个通讯设备，而在现今这个网络全球化的世界，几乎每个人都拥有被称为超级计算机的智能手机。手机的品种很多，程序软件也很多。人们不断改变对手机的使用态度同时人们的好奇心也不断被催生。通过简单的智能手机开发，希望能更多了解智能手机的发展动态，以便能够应付日新月异的电子技术变革。
1.2国内外的研究现状
根据智能手机行业现状分析的内容来看，苹果公司手机所取得的成功让各大厂商看到了蕴藏在智能终端市场的无限商机，也纷纷激发了这些厂商的强势出击。各大厂商不断发布各种类别的新品智能手机致使智能手机市场硝烟弥漫。与此同时产品规模也在持续扩张。
随着智能手机大众化的进程加快，Android系统也有了和国际一线品牌叫板的机会的开放性。然而对于差异化的研究是安卓智能手机能够帮助国产厂商走出同质化困境方法。在这样的背景下，差异化的研究变成全球安卓智能手机市场所要攻克的难题也是决定其地位的因素。中国消费者喜欢各种各样贴合个人喜好的屏幕显示风格，国产手机便开发出了主题功能，并且在线提供了大量的手机主题。中国消费者喜欢待机时间长的手机，这就使得国产手电池容量比国际厂商所制造的手机大很多，不仅如此国产手机还懂得进行优化电源管理。
在国内市场，智能手机随着其开发技术的不断成熟以及经济各方面的发展在人们的生活中得到了很好的普及。呈现迅速上升态势的Android系统使得华为、中兴等国内厂商在中国以及国外市场上力推中低阶智能手机由此导致智能手机市场竞争更加激烈。
1.3智能手机的相关基础知识
手机属于全双工设备，讲话可以使用一个频率，接听可以使用另一个频率。这样一来通信双方便可以同时讲话。手机的设计基础的电路模块有：射频、音视频模拟、数字和电源管理。如图1.1所示。
图11手机功能模块图
1.4课题研究的内容
1.4.1硬件设计
本手机系统由射频系统和基带系统组成，射频系统完成信号的处理，基带系统完成信号的传输。
（1）射频系统（RF）——接收机(RX)
接收机完成信号接受、信号滤波、信号放大、解调等功能。超外差一次变频接收机的电路中只有一个混频电路。无线蜂窝信号被天线感应到后进入射频滤波器。接收到的信号先进入低噪声放大器，放大后再进行射频滤波。滤波后的信号与接受信号VCO信号进行混频，由此得到中频信号。中频信号进行滤波放大后进行RXI/Q解调，其中的参考信号是VCO。之后经过一系列的语音处理就还原出了模拟信号。
ANT RXVCO
混频器
SPK
IFVCO
图12 超外差一次变频接受机框图
（2）射频系统（RF）——发射机(TX)
发射机主要完成语音基带信号的调制、变频、功率放大等功能。话音信号通过麦克风转化为模拟电信号。这个电信号经PCM编码变成数字信号，然后进行数字信号处理以及TXI/Q调制。调制后的信号在混频器中与RXVCO混频得到发射信号。
TXVCO
TXI/Q调制 MIC
LO
图13 带发射上变频器的发射机框图
（3）基带（BB）系统
信息源发出的没有经过调制的原始电信号所固有的频带称为基本频带，简称基带。基带和频带相对应，频带是指对基带信号调制后所占用的频率带宽。
发射接收信号 RF电源 PA电源
VBAT
图14 基带系统原理方块图
1.4.2软件设计
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.2国内外的研究现状 1
1.3智能手机的相关基础知识 2
1.4课题的所要准备的内容 2
1.4.1硬件电路 2
1.4.2软件设计 4
1.5小结 5
第二章 基于STM32F4的简单智能手机开发的设计方案 6
2.1硬件总体方案设计 6
2.1.1STM32F407ZGT6 6
2.1.2触摸屏和键盘 6
2.1.324C02 EEPROM 7
2.1.4无线通信模块 7
2.1.5FLASH 7
2.1.6液晶显示模块 7
2.2软件总体方案设计 7
2.3本章小结 8
第三章 硬件总体设计 9
3.1ALIENTEK 探索者STM32F4 开发板概述 9
3.2电容触摸按键模块 10
3.3TFTLCD模块的硬件连接 12
3.4触摸屏模块 13
3.5无线通讯模块 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
3.6拼音输入的设计 15
3.7本章小结 15
第四章 软件设计 16
4.1开发平台介绍 16
4.1.1MDK5简介 16
4.1.2MDK5工程的新建 17
4.2系统总体软件 18
4.2.1时钟系统 18
4.2.2电容触摸按键 20
4.2.3TFT LCD模块 20
4.2.4RTC时钟模块 21
4.2.5无线通讯模块 22
4.2.6FLASH模拟EFPROM模块 23
4.2.7拼音输入法 24
第五章 系统测试 25
5.1参数设置 25
5.2测试图片展示 25
结束语 27
致 谢 27
参考文献 29
第一章 绪论
1.1课题研究的背景及意义
人们的生活各个方面体现了移动互联时代的到来。智能手机也随之越来越流行。智能手机不仅改变了人们的生活方式，也改变了人们对传统通讯工具的需求。人们开始追求手机强大的操作系统，而这种操作系统带给人们的是更多、更强、更贴合人性的服务。智能手机成了这个时代难以或缺的产物代表。越来越多的消费者希望购智能手机而不是传统的老版手机。不同于传统的老版手机，智能手机便携、智能的特点使其在娱乐、商务、通讯及服务等应用上更好的满足消费者了的需求。
十年前人们了解并熟悉的手机仅仅是一个通讯设备，而在现今这个网络全球化的世界，几乎每个人都拥有被称为超级计算机的智能手机。手机的品种很多，程序软件也很多。人们不断改变对手机的使用态度同时人们的好奇心也不断被催生。通过简单的智能手机开发，希望能更多了解智能手机的发展动态，以便能够应付日新月异的电子技术变革。
1.2国内外的研究现状
根据智能手机行业现状分析的内容来看，苹果公司手机所取得的成功让各大厂商看到了蕴藏在智能终端市场的无限商机，也纷纷激发了这些厂商的强势出击。各大厂商不断发布各种类别的新品智能手机致使智能手机市场硝烟弥漫。与此同时产品规模也在持续扩张。
随着智能手机大众化的进程加快，Android系统也有了和国际一线品牌叫板的机会的开放性。然而对于差异化的研究是安卓智能手机能够帮助国产厂商走出同质化困境方法。在这样的背景下，差异化的研究变成全球安卓智能手机市场所要攻克的难题也是决定其地位的因素。中国消费者喜欢各种各样贴合个人喜好的屏幕显示风格，国产手机便开发出了主题功能，并且在线提供了大量的手机主题。中国消费者喜欢待机时间长的手机，这就使得国产手电池容量比国际厂商所制造的手机大很多，不仅如此国产手机还懂得进行优化电源管理。
在国内市场，智能手机随着其开发技术的不断成熟以及经济各方面的发展在人们的生活中得到了很好的普及。呈现迅速上升态势的Android系统使得华为、中兴等国内厂商在中国以及国外市场上力推中低阶智能手机由此导致智能手机市场竞争更加激烈。
1.3智能手机的相关基础知识
手机属于全双工设备，讲话可以使用一个频率，接听可以使用另一个频率。这样一来通信双方便可以同时讲话。手机的设计基础的电路模块有：射频、音视频模拟、数字和电源管理。如图1.1所示。
图11手机功能模块图
1.4课题研究的内容
1.4.1硬件设计
本手机系统由射频系统和基带系统组成，射频系统完成信号的处理，基带系统完成信号的传输。
（1）射频系统（RF）——接收机(RX)
接收机完成信号接受、信号滤波、信号放大、解调等功能。超外差一次变频接收机的电路中只有一个混频电路。无线蜂窝信号被天线感应到后进入射频滤波器。接收到的信号先进入低噪声放大器，放大后再进行射频滤波。滤波后的信号与接受信号VCO信号进行混频，由此得到中频信号。中频信号进行滤波放大后进行RXI/Q解调，其中的参考信号是VCO。之后经过一系列的语音处理就还原出了模拟信号。
ANT RXVCO
混频器
SPK
IFVCO
图12 超外差一次变频接受机框图
（2）射频系统（RF）——发射机(TX)
发射机主要完成语音基带信号的调制、变频、功率放大等功能。话音信号通过麦克风转化为模拟电信号。这个电信号经PCM编码变成数字信号，然后进行数字信号处理以及TXI/Q调制。调制后的信号在混频器中与RXVCO混频得到发射信号。
TXVCO
TXI/Q调制 MIC
LO
图13 带发射上变频器的发射机框图
（3）基带（BB）系统
信息源发出的没有经过调制的原始电信号所固有的频带称为基本频带，简称基带。基带和频带相对应，频带是指对基带信号调制后所占用的频率带宽。
发射接收信号 RF电源 PA电源
VBAT
图14 基带系统原理方块图
1.4.2软件设计
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