面向Wi-Fi开发的微控制器CC3200的应用研究

发布时间：2017-05-29 20:12

  本文关键词：面向Wi-Fi开发的微控制器CC3200的应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：CC3200是德州仪器(Texas Instrument)公司在2014年发布的一款集成ARMCortex-M4内核的无线Wi-Fi微控制器,是业内首款将微控制器及Wi-Fi无线收发器集成在单块芯片上的产品。CC3200无线Wi-Fi微控制器不仅继承了Cortex-M4内核高效的控制能力,同时也具有强大Wi-Fi无线网络通信功能,主要代替传统的微控制器+Wi-Fi收发器组成的模块在物联网和智能家居等领域的应用。CC3200无线Wi-Fi微控制器内部集成了丰富的外设接口模块,如GPIO、UART、ADC、PWM、I2C、I2S、SPI、SDHC及并行摄像头接口等。因为CC3200在2014年上半年才刚刚推出,所以目前针对此芯片的研究学习资料相对较少。本文总结了CC3200无线Wi-Fi微控制器的内部存储器映像及引脚功能,设计了CC3200的硬件最小系统并对其有效性进行了测试。遵循嵌入式构件化设计思想,提出了外设底层驱动构件的设计原则,并依此设计并测试了常用的CC3200外设模块的底层驱动程序。为了实现Wi-Fi无线通信功能,本课题分析了CC3200内置的SimpleLink网络驱动程序,对其中的部分函数进行了二次封装,实现了一些常用的Wi-Fi无线网络通信函数。本文将嵌入式实时操作系统MQXLite移植到了CC3200上,对移植过程进行了介绍并做了移植测试,为嵌入式实时操作系统在CC3200上的应用提供了参考。最后,在前文的基础上,利用CC3200及MT9D111摄像头设计了基于Wi-Fi的无线图像采集装置作为应用实例。此装置通过内置的HTTP服务器上的网页进行人机交互,利用MQXLite进行任务调度,使用经过二次封装的SimpleLink网络驱动程序进行Wi-Fi无线网络通信,实现图像的无线采集与显示。
【关键词】：Wi-Fi CC3200 Simple Link MQXLite 图像采集
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP273;TN92
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章绪论10-15
• 1.1 课题背景10-12
• 1.1.1 微控制器的发展11
• 1.1.2 Wi-Fi无线通信技术简介11-12
• 1.2 课题设计目标及意义12-13
• 1.3 本文工作和论文结构13-15
• 1.3.1 本文工作13-14
• 1.3.2 论文结构14-15
• 第二章 CC3200硬件最小系统设计15-27
• 2.1 CC3200芯片简介15-19
• 2.1.1 CC3200芯片存储器映像16-17
• 2.1.2 CC3200的引脚功能17-19
• 2.2 CC3200硬件最小系统设计19-23
• 2.2.1 电源及其滤波电路19-20
• 2.2.2 复位电路20-21
• 2.2.3 晶振电路21
• 2.2.4 调试接口电路21
• 2.2.5 外部FLASH电路21-22
• 2.2.6 启动模式选择电路22-23
• 2.2.7 Wi-Fi无线射频电路23
• 2.3 硬件测试23-26
• 2.3.1 测试方法简介23
• 2.3.2 硬件测试具体实现23-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章外设模块驱动程序设计27-43
• 3.1 底层驱动构件的设计原则27-29
• 3.1.1 底层驱动构件封装规范27-28
• 3.1.2 底层驱动构件编码风格规范28-29
• 3.2 CC3200启动代码的实现29-30
• 3.3 CC3200底层驱动构件设计30-42
• 3.3.1 UART构件设计31-34
• 3.3.2 ADC构件设计34-36
• 3.3.3 PWM构件设计36-39
• 3.3.4 I2C构件设计39-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第四章 SIMPLELINK的二次封装和MQXLITE的移植43-55
• 4.1 SimpleLink的二次封装43-48
• 4.1.1 SimpleLink主机驱动程序简介43-44
• 4.1.2 SimpleLink部分函数的二次封装44-47
• 4.1.3 SimpleLink无线Wi-Fi功能测试47-48
• 4.2 MQXLite在CC3200上的移植48-54
• 4.2.1 MQXLite简介48
• 4.2.2 MQXLite的组织结构48-50
• 4.2.3 MQXLite在CC3200上的移植50-52
• 4.2.4 MQXLite移植测试52-54
• 4.3 本章小结54-55
• 第五章基于WI-FI的无线图像采集装置设计55-61
• 5.1 无线图像采集装置的设计55-57
• 5.1.1 总体架构设计55
• 5.1.2 MT9D111摄像头55-56
• 5.1.3 任务结构划分及执行流程56-57
• 5.2 无线图像采集装置的实现57-60
• 5.2.1 MT9D111驱动程序57-58
• 5.2.2 嵌入式HTTP服务器58-59
• 5.2.3 图像采集web页面59-60
• 5.3 无线图像采集装置测试60
• 5.4 本章小结60-61
• 第六章总结与展望61-63
• 6.1 总结61-62
• 6.2 展望62-63
• 参考文献63-67
• 公开发表的论文及研究成果67-68
• 附录68-70
• 附录A CC3200-Launchpad评估板68
• 附录B MT9D111 摄像头68-69
• 附录C 无线图像采集装置实物图69-70
• 致谢70-71

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