图 3-1 万年历系统框图

3。1 STM32 单片机

本设计使用 STM32F103ZET6 单片机作为控制核心，这个命名中 ST 指代意法半导体（英 文 ST Microelectronics，简称 ST），而 ARM 有三个系列分别是 A、R、M，所以 M 表示的 是这款芯片是 M 系列的，32 表示这是 32 位单片机，F 是芯片的子系列，然后 103 代表是 增强型系列（101 是基本型），Z 是引脚数，（Z-144 脚、E-100 脚。。。） 、然后接下来 的字母 E 代表 Flash 容量 512K（E-512K、D-348K、C-256K。。。。。），它是一种 32 位的基于 ARM 框架 Cortex-M3 内核的微控制器。于 1990 年成立的 ARM，其名字全称是 Advanced RISC Machines 翻译过来就是先进 RISC 系统，其主板原理图如图 3-1 所示。论文网

和普通 8 位的 51 单片机相比，32 位的 stm32 单片机不仅复杂很多，而且使用 RISC 设 计，这使得 stm32 单片机更适合用 c/c++之类的高级语言进行编程，而传统的 51 单片机一 般都基本用 c 语言较基础的方法或汇编语言进行编程控制。传统的 51 系列单片机内存小， 运行程序的空间很小，而像驱动彩屏这样复杂的任务即使一些在闪存方面做改进扩充的 51 单片机或 12 单片机已能胜任，但是仍然有诸如刷频问题，另外传统的 51 单片机系统做万 年历设计时候需要外接 DS1302 芯片，而 stm32 芯片已经集成 RTC 时钟模块，所以省去了 外接时钟芯片的成本，更加经济。

图 3-2 STM32F103ZET6 主结构图

ARM 处理器本身是 32 位处理器，但也配备 16 位指令集，一般来讲代码量只相当于等 价 32 位 CPU 的 35%，却可以拥有 32 位系统的所有优势。STM32 的出现使得当前微控制器 的性价比得到了大大的提升。基于 ARM 框架 Cortex-M3 内核的 stm32 微控制器有以下这些 优势（1）性价比非常高，只有 16 位控制器功耗的 32 位控制器价格上差不多等同于 16 位 控制器甚至接近于一些高端 8 位控制器。（2）可以选择采用固件库开发，可以直接通过 已有固件库来分配寄存器，大大减少开发中分配寄存器可能的失误风险，减少了开发难度

（3）采用模块化设计，形成了固件库&底层驱动—app 中层用户管理层—main 主函数“高 层领导”的三层模块化工程，很适合大型嵌入式系统工程的设计，也非常适合工程的调试 和问题排查（4）stm32 用途相当的广泛，可以胜任工控，小嵌入式等方面任务，在工业控 制，家用电器，建筑与安防、低功耗以及计算机网络和通讯等领域都有广泛的应用。

图 3-3 实物图

本设计使用的 STM32 开发板（112 个管脚）如图 3-2 所示,它有 1 个标准的 JTAG/JLINK 调试下载口、一个 1117-3。3 的 5V&3。3V 电源模块，四个独立按键，一个 DS18B20 温度传 感器模块，一个 3。5 寸 TFT 彩屏模块，USB 接口（用于程序下载和代码调试）

本文主要应用 STM32 的 GPIO（通用 I/O）、定时器、RTC（实时时钟）、BKP（备份寄 存器）,RCC（复位和时钟模块）,FSMC 等模块，然后以此为基础，将时钟信息、公历农历 日期信息还有温度信息显示在彩屏上，且可以通过独立按键来调整日期与时间。

STM32F103ZET6 具有 112 个 GPIO 引脚，如图 3-3，它的 I/O 有如下输入模式：输入浮 空模式、输入上拉模式、输入下拉模式和模拟输入模式，有以下输出模式：开漏输出、开 漏复用功能模式、推挽式输出模式、推挽式复用功能模式。

图 3-4 STM32F103ZET6 引脚图

3。2 TFT 彩屏电路