TouchGFX یک ابزار پیشرفته و رایگان برای توسعه رابط گرافیکی است. این نرم افزار از پلتفرم¬های گوناگونی پشتیبانی می¬کند ولی برای بطور ویژه برای میکروکنترلرهای STM32 بهینه شده است. میکروکنترلرهای STM32 دارای واحدهای گوناگونی نظیر LTDC، DMA2D و … است که در کاربردهای گرافیگی بسیار مفید و ضروری هستند.
در میکرکنترلرهای سری stm32f7 واحد LTDC دارای دو لایه است که هر کدام می¬توانند بصورت مستقل فعال و برنامه ریزی شوند. هنگامی¬که لایه¬ها با یکدیگر همپوشانی داشته باشند، ترتیب نمایش آن¬ها همیشه از یک ثابت پیروی می¬کند. بطوریکه که همیشه لایه دو بر روی لایه یک نمایش داده می¬شود.
در بخش¬های قبل نمایشگرهای گرافیکی و مطالب پیرامون با آن بطور کامل بیان شد. در این قسمت نحوه راه¬اندازی و نمایش تصویر با استفاده از واحد LTDC بیان شده است. در این پروژه از بورد STM32F746Discovery که دارای نمایشگر RK043FN48H-CT672B که یک نمایشگر RGB888 است، استفاده شده است. این نمایشگر دارای ابعاد 272×480 پیکسل است.
بخش گرافیکی در سیستم های Embedded از یک میکروکنترلر، بافر فریم، کنترلر نمایشگر و یک نمایشگر تشکیل شده است. در شکل 1 بخش های مختلف سیستم نشان داده شده است.
ماژول RM3100 یک سنسور مغناطیسی سه محوره از محصولات شرکت PNI است. گذرگاه ارتباطی این ماژول SPI و I2C است. لذا نیازی به مبدل های آنالوگ به دیجیتال نیست. این سنسور بهترین عملکرد را در بین سنسور مشابه خود دارد بطوریکه حداقل 10 مرتبه از لحاظه رزولوشن و 20 مرتبه نویز کمتری نسبت به بهترین سنسورهای Hall Effect دارد. این سنسور با دقت بالایی میدان مغناطیسی را اندازه گیری می کند. لذا با استفاده از این سنسور می توان با دقت بالایی زاویه و جهت حرک را تشخیص داد.
در بخش¬های قبلی مفاهیم مورد نیاز برای استفاده از کارت حافظه SD بیان گردید. در این قسمت نحوه راه اندازی و استفاده از آن در میکروکنترلرهای stm32 بیان شده است.
در این مطلب آموزشی نحوه ارتباط با کارت حافظه micro SD با گذرگاه SD شرح داده شده است. کارت حافظه کاربرد گسترده ای در سیستم های Embedded دارد بعنوان مثال می¬توان به ذخیره log سیستم در حافظه و یا پخش آهنگ ذخیره شده در حافظه در سیستم آسانسور و … اشاره نمود. بدلیل محدودیت حافظه داخلی پردازنده¬ها استفاده از حافظه خارجی امری ضروری بنظر می¬رسد.
حافظه ها را می¬توان در دو دسته Volatile و Non-volatile طبقه بندی کرد. حافظه های Volatile به حافظه¬هایی گفته می¬شود که با قطع تغذیه داده ذخیره شده در آن بطور کامل پاک می¬شود. حافظه هایی نظیر SRAM، DRAM در این گروه قرار دارند. در حافظه های Non-volatile با قطع تغذیه داده ذخیره شده از بین نمی¬رود. حافظه های نظیر EEPROM و Flash از پرکاربردترین حافظه های Non-volatile هستند. در شکل 1 انواع حافظه بصورت ساده شده نشان داده شده است.
تایمرها در سیستم های Embedded نقش بسیار مهمی دارند. تایمرها معمولا برای انجام توابعی متناوب و یا برای انجام کاری بعد از مدت زمان مشخصی استفاده می¬شوند. در این بخش سعی شده است که تایمرهای نرم افزاری بطور کامل معرفی شوند. این تایمرها مستقل از تایمرهای سخت¬افزاری پردازنده هستند.
وقفه در سیستم های Embedded نقش بسیار مهمی دارند. سیستم¬های بلادرنگ باید سریعا پاسخ وقفه¬های گوناگونی که از محیط خارج و داخل میکروکنترلر نشأت می¬گیرند را فراهم کند. برای مثال سیستم آسانسور را در نظر بگیرید. سیستم باز شدن کیسه هوای خودرو را در نظر بگیرید که حتی اندکی تاخیر می¬تواند منجر به تلفات جبران ناپذیری شود. در این بخش نحوه مدیریت و کنترل وقفه در با استفاده از سیستم عامل FreeRTOS بررسی شده است.
سیستم عامل FreeRTOS هیچگونه محدودیتی جهت کنترل و مدیریت وقفه¬ها¬ به طراح سیستم تحمیل نمی¬کند. در عوض امکاناتی را فراهم می¬کند که طراح با استفاده از آن براحتی طرح خود را پیاده سازی کند.
