开题报告推荐

1、 毕业设计(论文)开题报告院 系 电子科学与工程学院 专 业 电子科学与技术姓 名 陆昊 学 号 06013328 指导教师 卜爱国 开题报告日期 论文题目基于DA14681x平台的运动手环嵌入式软件开发选题背景和意义：随着科技的进步，智能化成为了人们关注的焦点，同时也越来越贴近人们的生活。人们对于健康生活方式的需求催生出了智能可穿戴设备，智能手环就属于其中的一种代表性产物。其主要应用于监测运动，监测睡眠，心率检测以及智能化的安排人的生活作息方式等，并基于蓝牙技术实现与智能手机之间的信息传输。是一款突出个性与人性的智能化产物。本课题可以学习FreeRTOS操作系统的相关知识，熟悉多任务程序的开

2、发流程，了解蓝牙通讯的基本原理及运动软件常用功能，熟悉DA14681x的体系结构及功能，并锻炼相应的问题分析与动手解决能力。课题关键问题及难点： 难点 关键技术 1G-sensor作用于计步以及速度的感知G-sensor及心率传感器 2加入了对于心率，睡眠作息的计量振动马达 3LED显示运用多色晶体显示LED 4加入数据记录以及完备作息培养计划DA14681x体系结构注：开题报告可单独装订，但在院（系）范围内，封面和装订格式必须统一。三、文献综述（或调研报告）：本课题的相关文献较少，本人主要阅读了嵌入式系统开发相关的书籍，包括张建、周立功写的一些嵌入式开发指导书，最有指导意义的就是SmartS

3、nippets软件开发套件（SDK），以及DA1468x HomeKit软件开发工具包。以下分别介绍SDK以及HomeKit软件开发工具包。HomeKit软件开发工具包：此文档为开发人员和工具包用户提供基本指南，以便熟悉DA1468x HomeKit软件开发工具包，并根据它修改或创建一个HomeKit应用程序。 omeKit参考设计硬件包括蓝牙智能开发套件Pro 以及一个包含Apple MFi 协处理器的附加子板DA14681模块。 该参考设计针对HomeKit附件测试仪1.4.2进行测试，并通过了基于最新HAP附件R6规范的Apple认证计划。 工具包的主要内容包括演示运行应用程序，开发环境

4、的配置，软件架构，空中软件升级（SUOTA），硬件描述，优化功耗等。（1）开始运行演示应用程序：此部分内容主要包括连接硬件和上电，按钮和LED的使用，开关设置，切换HAP配置文件状态，与Elgato Eve iOS应用程序交互，连接控制附件，用交互HAT使用附件测试器等，并且使用HomeKit附件测试程序（HAT）作为MacOS示例，并使用Elgato Eve iOS应用程序作为iOS示例。（2）开发环境的配置：此部分内容主要介绍如何设置HomeKit SDK的开发环境。包括安装开发环境，导入和构建homekit SDK项目，后将新SW烧录到闪存中，开始调试程序，阅读调试透视图，查看系统日志，

5、使用SEGGER SystemView，一个实时记录和可视化工具，用于深入了解应用程序的运行时行为。它提供周期精确的分析，连续实时记录和FreeRTOS跟踪。（3）软件架构：HomeKit是一个用于与用户家中的连接附件进行通信和控制的框架。开发人员可以使用户能够在家中发现HomeKit配件并对其进行配置，或者创建控制这些设备的操作。 HAP是HomeKit附件协议的缩写。ios控制器要在附件访问HomeKit配置文件之前创建初始HAP配对，完成配对过程。配对完成后，所有启用HomeKit的产品都需要通过Apple Inc.的HomeKit认证，附件和iOS应用程序都需要通过HomeKit附件审

6、核。此部分内容还介绍了HomeKit的七个任务：系统初始化任务，空闲任务，计时任务，BLE适配器任务，BLE管理器任务，Homekit安全任务，Homekit应用任务。（4）硬件描述：此部分内容主要介绍DA14681 Dialog HomeKit参考设计硬件，提供必要的硬件相关信息，以便开发固件。DA14681 HomeKit参考设计硬件由以下部分组成：DA1468x Pro开发套件主板DA14681 、HomeKit子板。子板基本框图母板基本框图母板结构包括QSPI闪存，调试接口，电源，wifi模块，Mfi，天线，用户LED及扩展的GPIO口，除了主板上的用户LED和按钮，子板还包含一个用户

7、指示灯（白色），一个用户按钮和一个电源RGB LED。其他关于功耗优化，内存转储调试等内容因为相对用的较少不作赘述。SmartSnippets软件开发套件（SDK）：此SDK文档涵盖范围广泛的主题，包括蓝牙低功耗（BLE），操作系统（OS）相关材料的简介，以及包含对硬件元件（例如时钟和电源管理）的更详细技术分析的多个部分。主要内容包括：蓝牙低功耗平台概述，DA1468x片上系统平台，使用操作系统，BLE框架，系统管理，系统内存，运行模式和启动程序，驱动和适配器。（1）蓝牙低功耗平台：BLE是蓝牙4.0的核心Profile，主打功能是快速搜索，快速连接，超低功耗保持连接和传输数据，弱点是数据传输

8、速率低，由于BLE的低功耗特点，因此普遍用于穿戴设备。BLE分为三部分Service、Characteristic、Descriptor，这三部分都由UUID作为唯一标示符。一个蓝牙4.0的终端可以包含多个Service，一个Service可以包含多个Characteristic，一个Characteristic包含一个Value和多个Descriptor，一个Descriptor包含一个Value。一般来说，Characteristic是手机与BLE终端交换数据的关键，Characteristic有较多的跟权限相关的字段，例如PERMISSION和PROPERTY，而其中最常用的是PROPE

9、RTY Characteristic的PROPERTY可以通过位运算符组合来设置读写属性，例如READ|WRITE、READ|WRITE_NO_RESPONSE|NOTIFY，因此读取PROPERTY后要分解成所用的组合。（2）DA1468x片上系统平台：DA1468x是一个灵活的片上系统，包括应用处理器，系统内存，密码引擎，电源管理单元，数字和模拟外设，智能MAC引擎和无线电收发器。DA1468x-M0 CPU 可提供高达84个DMIPS，并提供灵活的存储器架构，从嵌入式存储器（RAM，ROM）或非易失性存储器（FLASH，OTP）中实现代码执行。DA1468x 的高级电源管理单元使其能够从

10、一次电池和二次电池运行，并为外部设备提供电源。（3）操作系统的使用：SmartSnippets DA1468x SDK包含FreeRTOS v8.2.0内核。作为一个轻量级的操作系统，FreeRTOS 提供的功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能等，可基本满足较小系统的需要。FreeRTOS 内核支持优先级调度算法，每个任务可根据重要程度的不同被赋予一定的优先级，CPU 总是让处于就绪态的、优先级最高的任务先运行。FreeRT0S 内核同时支持轮换调度算法，系统允许不同的任务使用相同的优先级，在没有更高优先级任务就绪的情况下，同一优先级的任务共享CPU 的使用时间。

11、（4）BLE框架：BLE 协议 HYPERLINK /base/architecture o 大型网站架构知识库 t _blank 架构总体上分成3块，从下到上分别是：控制器（Controller），主机（Host） 和应用端（Apps）；3者可以在同一芯片类实现，也可以分不同芯片内实现，控制器（Controller）是处理射频数据解析，接收和发送，主机（Host）是控制不同设备之间如何进行数据交换；应用端（Apps）实现具体应用。嵌入式系统开发基础知识学习：其他内容因为篇幅原因不过多解释，我打算在遇到具体问题时再详细查询具体学习。参考文献：1 HYPERLINK /usercenter/da

12、ta/author?cmd=authoruri&wd=authoruri:(58025b5d33795ce5) author:(%E6%B2%88%E5%8D%8E) %E4%B8%AD%E5%9B%BD%E7%A7%91%E5%AD%A6%E9%99%A2%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%8A%80%E6%9C%AF%E7%A0%94%E7%A9%B6%E6%89%80 t /_blank 沈华. HYPERLINK /s?wd=paperuri:(d0fb61ff41a83ce745aacf9d37d85cdf)&filter=sc_long_sign&tn=SE_xueshus

13、ource_2kduw22v&sc_vurl=/QK/95792A/201306/46506370.html&ie=utf-8&sc_us=6824687443317589632 t /_blank 嵌入式系统的中嵌入式处理器的分类与选型J. HYPERLINK /usercenter/data/journal?cmd=jump&wd=journaluri:(d92f938957ee96b7) %E3%80%8A%E6%95%B0%E5%AD%97%E6%8A%80%E6%9C%AF%E4%B8%8E%E5%BA%94%E7%94%A8%E3%80%8B&tn=SE_baiduxueshu_c

14、1gjeupa&ie=utf-8&sc_f_para=sc_hilight=publish&sort=sc_cited o 数字技术与应用 t /_blank 数字技术与应用学报,2013(6):78-782 HYPERLINK /s?wd=authoruri:(88d7ca2c20d00af) author:(%E5%BC%A0%E5%BB%BA) %E5%9B%BD%E9%98%B2%E7%A7%91%E5%AD%A6%E6%8A%80%E6%9C%AF%E5%A4%A7%E5%AD%A6&tn=SE_baiduxueshu_c1gjeupa&ie=utf-8&sc_f_para=sc_h

15、ilight=person&sort=sc_cited t /_blank 张建. HYPERLINK /s?wd=paperuri:(ee36e23adff88a65b31bcf8e10c60edd)&filter=sc_long_sign&tn=SE_xueshusource_2kduw22v&sc_vurl=/Thesis_Y1100861.aspx&ie=utf-8&sc_us=3179047998292578842 t /_blank 基于ARM处理器的嵌入式系统开发M . 国防科学技术大学出版社. 20063 周立功等. ARM微控制器基础与实践M . 北京航空航天大学出版社. 2

16、0034张晓利. 嵌入式系统中的处理器技术J. 单片机与嵌入式系统应用, 20105 UM-B-062_DA1468x Homekit software development kit_v1.1.pdf 四、方案（设计方案、或研究方案、研制方案）论证：手环硬件电路设计部分，包括一颗集成 BLE 功能的 MCU（DA1468x），和由 MCU 控制的各种外设: 蓝牙射频电路； 使用 SPI 接口的 G-sensor； 使用 I2C 接口的线性马达驱动电路； 使用 I2C 接口的 LED 点阵驱动，与线性马达共用总线； 使用 GPIO 的按键输入； 使用 GPIO 的 LED 灯； 使用 GPIO

17、 的普通马达驱动电路； 外部复位电路。DA1468x：支持QSPI FLASH接口（DA14680内置8Mb QSPI FLASH），可以在QSPI FLASH中直接跑程序，理论上可以支持无限大程序空间；内置64kB OTP，128kB RAM，128kB ROM（包括boot ROOM和BLE stack），16kB Cache SRAM；支持USB1.1（目前只支持充电，USB功能会在后续添加）；Crystal依旧是外挂16M和32768Hz（可省略），最高主频可支持96M；支持硬件ECC、AES-256、SHA-1、SHA-256、SHA-512和真随机数产生器；37个IO口（AQFN）

18、，21个IO口（WLCSP），可支持3.3V和1.8V电平输出；支持常用接口：QSPI、UART*2、SPI+*2、IIC*2、IIS/PCM、硬件keyboard scanner、Infrared（IR）interface（PWM）、USB1.1；8channel 10-bit ADC；Three matched white LED drivers；Temperature sensor；0 dbm 发射功率；-94dbm接收灵敏度；3V供电时功耗：TX-3.4mA，RX-3.1mA。Spi接口的实现。I2C总线协议的实现。G-sensor模块：G-sensor 中文是重力传感器的意思（英文全

19、称是 Gravity-sensor），它能够感知到加速力 的变化，加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，比如晃动、跌落、上升、下降 等各种移动变化都能被 G-sensor 转化为电信号，然后通过微处理器的计算分析后，就能够 完成程序设计好的功能，比如 MP3 能根据使用者的甩动方向，前后更换歌曲，放进衣袋的 时候也能够计算出使用者的前进步伐。关于G-sensor 模块电路接口需要注意以下几点： 芯片本身支持 SPI 或者 I2C 接口，实际使用时选择 SPI。因为 SPI 的速度远超过 I2C（目前 nRF51822 的 SPI 接口最高速率 8Mbps，I2C 是 400kbps），

20、能减少 CPU 运行的时间，从而降低功耗； 芯片加速度部分的供电虽然和数字 IO 的供电电压相等。但是需要保证 IO 部分先于加速度部分工作，否则芯片初始化会有问题，因此 VDD 引脚(加速度部分的供电)另外并联了一个大电容保证足够的上电时间。5.按键输入模块：按键作为输入，只需要提供一个电平信号给 MCU 的 GPIO 口。6. LED 灯控制模块：首先说明 LED 点亮的条件：LED 阳极接正电压，阴极接负电压，即可点亮。 所以 if （阴极 = 负电压） If （阳极 = 正电压） light=on ； Else light=off ； Else light = off ；即使阳极接负电压，阴极接正电压，这种 LED 反接的情况下，LED 不会点亮，也不会损坏灯。如果有一极是高阻（不输出能量），LED 也不点亮。7.线性马达模块：线性马达