写一个程序，目标是用STM32F103ZET6来检测信号，拥有4G模块PB10TX ，PB11RX，SD卡模块PC8-PC12，PD2，四针显示模块PG6，PG8，开关量信号检测PD0-PD15，电流电压检测PA1-PA7，PC0-PC2

<think>嗯，用户让我写一个基于STM32F103ZET6的信号检测程序，涉及多个外设模块，包括4G模块、SD卡、显示屏、开关量检测和电流电压检测。首先，我需要理清楚每个模块的连接和功能需求。 首先，4G模块用的是PB10和PB11，这两个引脚对应的是USART3的TX和RX，所以应该用UART通信。需要确认USART3的配置，比如波特率、数据位等，可能需要使用DMA或者中断来处理数据接收和发送，确保数据传输的稳定性。 然后是SD卡模块，连接在PC8到PC12和PD2。STM32F103的SDIO接口通常使用PC8-PC11和PD2，所以这里可能需要使用SDIO模式而不是SPI，这样速度更快。不过需要检查库函数是否支持SDIO，或者是否需要使用FATFS库来管理文件系统。可能需要初始化SDIO，并挂载文件系统，进行文件的读写操作。 四针显示模块接在PG6和PG8，四针可能是指SPI接口，比如CS、SCK、MOSI、MISO，但这里只提到两个引脚，可能需要确认是使用的什么通信协议。如果是SPI，可能需要检查PG6和PG8对应的SPI外设，或者是否是I2C，或者其他类型的屏幕，比如并行接口？这里可能需要用户进一步确认，但假设是SPI的话，可能需要配置SPI的引脚，并初始化显示屏的驱动，比如ST7735或者SSD1306之类的。 开关量信号检测使用PD0-PD15，这整个端口D的16个引脚都用于开关量输入。需要配置这些引脚为输入模式，并启用上拉或下拉电阻，根据外部电路决定。可能需要轮询或者使用外部中断来检测状态变化，特别是如果开关量需要实时响应的话，中断会更合适。 电流电压检测用的是PA1-PA7和PC0-PC2，这些是ADC引脚。STM32F103的ADC1和ADC2可能有多个通道，需要确认这些引脚对应的ADC通道。需要配置ADC为多通道扫描模式，使用DMA来传输转换结果，以提高效率。可能需要校准ADC，并设置适当的采样时间，确保测量精度。 接下来需要考虑整体程序的结构。初始化各个外设后，可能需要在主循环中轮询或处理中断。例如，ADC可以定时采样，存储到缓冲区，然后通过SD卡保存。4G模块可能需要定时发送数据到服务器，或者接收指令。显示屏需要更新显示内容，比如实时数据或状态信息。开关量检测如果有中断的话，可以在中断服务函数中处理，触发相应的事件。 需要特别注意外设之间的优先级和资源冲突，比如SD卡和SPI显示屏如果共用SPI总线，需要处理好互斥访问。另外，内存管理方面，如果数据量大，比如ADC采样率高，需要足够的缓冲区，或者及时写入SD卡，避免内存溢出。 还需要考虑实时性，比如开关量的响应时间，ADC的采样频率是否满足要求，4G模块的数据传输是否会影响主程序的运行。可能需要使用RTOS来管理多任务，但如果是裸机编程，则需要合理设计状态机和中断服务程序。 最后，调试和测试每个模块的功能，逐步验证每个部分是否正常工作，再整合到一起。比如先测试SD卡的读写，再测试ADC采样，然后4G通信，最后整合所有功能，处理可能的冲突和优化性能。</think>以下为基于STM32F103ZET6的信号检测系统开发指南： 一、硬件架构设计 1. 核心单元：STM32F103ZET6（Cortex-M3@72MHz，512KB Flash，64KB RAM） 2. 通信接口： $$ USART3: \begin{cases} TX \rightarrow PB10 \\ RX \rightarrow PB11 \end{cases} \quad (\text{4G模块}) $$ 3. 存储单元： $$ SDIO: \begin{cases} D0 \rightarrow PC8 \\ D1 \rightarrow PC9 \\ D2 \rightarrow PC10 \\ D3 \rightarrow PC11 \\ CLK \rightarrow PC12 \\ CMD \rightarrow PD2 \end{cases} $$ 4. 人机交互： $$ LCD: \begin{cases} CS \rightarrow PG6 \\ DC \rightarrow PG8 \end{cases} \quad (\text{SPI接口}) $$ 5. 信号采集： $$ \begin{aligned} &GPIO: PD0-PD15 \quad (\text{开关量输入}) \\ &ADC: \begin{cases} CH1-CH7 \rightarrow PA1-PA7 \\ CH10-CH12 \rightarrow PC0-PC2 \end{cases} \end{aligned} $$ 二、软件开发步骤（基于HAL库） 1. 时钟配置 ```c void SystemClock_Config(void) { RCC_OscInitTypeDef osc = {0}; osc.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; osc.HSEState = RCC_HSE_ON; osc.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1; osc.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; osc.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; osc.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9; HAL_RCC_OscConfig(&osc); RCC_ClkInitTypeDef clk = {0}; clk.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_HCLK |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2; clk.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; clk.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; clk.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; clk.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; HAL_RCC_ClockConfig(&clk, FLASH_LATENCY_2); } ``` 2. 外设初始化 ```c // 4G模块初始化 void MX_USART3_UART_Init(void) { huart3.Instance = USART3; huart3.Init.BaudRate = 115200; huart3.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; huart3.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1; huart3.Init.Parity = UART_PARITY_NONE; huart3.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX; huart3.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; HAL_UART_Init(&huart3); } // ADC初始化 void MX_ADC1_Init(void) { hadc1.Instance = ADC1; hadc1.Init.ScanConvMode = ENABLE; hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE; hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START; hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; hadc1.Init.NbrOfConversion = 7; HAL_ADC_Init(&hadc1); } ``` 3. 数据采集处理 ```c // ADC多通道采集 #define ADC_BUF_LEN 10 uint16_t adc_buf[ADC_BUF_LEN]; void ADC_Start(void) { HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)adc_buf, ADC_BUF_LEN); } // 开关量检测 void Read_Digital_Inputs(void) { uint16_t portd = GPIOD->IDR; for(uint8_t i=0; i<16; i++) { if((portd & (1<<i)) != 0) { // 处理高电平信号 } } } ``` 4. 数据存储（SD卡） ```c FATFS fs; FIL file; void SD_WriteData(void) { FRESULT fr; fr = f_mount(&fs, "", 1); if(fr == FR_OK) { fr = f_open(&file, "data.txt", FA_WRITE | FA_OPEN_APPEND); if(fr == FR_OK) { f_printf(&file, "ADC:%d, Switch:%04X\n", adc_buf[0], GPIOD->IDR); f_close(&file); } } } ``` 三、系统集成建议 1. 中断优先级配置： $$ \text{优先级顺序：SDIO > USART3 > ADC > GPIO} $$ 2. 电源管理：建议为模拟电路（ADC）配置独立LC滤波 3. 抗干扰措施： - 开关量输入增加RC滤波 - ADC输入加TVS保护 - 4G模块电源独立供电 四、测试验证流程 1. 分模块调试（建议顺序：GPIO→ADC→SD卡→4G→LCD） 2. 压力测试：连续运行24小时验证稳定性 3. 电磁兼容测试：满足GB/T 17626标准 开发注意事项： 1. 使用CubeMX进行引脚分配验证，避免功能冲突 2. 注意SDIO总线走线等长要求（误差<50mil） 3. ADC采样率与精度平衡：建议不超过1Msps 4. 4G模块需配置心跳包维持连接 需要完整工程源码或具体模块实现细节，可提供更详细的技术方案。