基于STM32处理器的便携式BMP图片解码系统设计

　　基于STM32处理器的便携式BMP图片解码系统设计

 

　　本文中采用的处理器为STM32F103RBT6,它可以实现最新的在应用中编程，使得系统的软件更新更加容易实现，达到了性能和功耗的平衡，可以应用于很多领域，如工业控制，温度测量等。

 

　　本系统以STM32F103RBT6为核心，采用晶彩光电的AM240320TFT液晶模块作为显示器，完成对解码后图片的显示，需要显示的图片存储在SD卡中，处理器通过SPI方式读取SD卡里面的图片信息，由于STM32内部RAM很小，不能作为整幅图片的缓冲区，所以本系统的设计过程中采用了用时间换空间的方式，即采用了边解码边显示的方法，省去了外部数据RAM,随之而来的就是显示的速度比直接调到内存中要慢一些。

　　STM32F系列ARM微控制器简介

　　STM32F103RBT6使用高性能的ARMCortex-M332位的RISC内核，工作频率为72MHz,内置高速存储器，丰富的增强I/O端口和连接到两条APB总线的外设。所有型号的器件都包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和一个PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C和SPI、3个USART、一个USB和一个CAN.供电电压2.0~3.6V,一系列的省电模式保证低功耗应用的要求。

 

　　TFT液晶显示屏是薄膜晶体管型液晶显示屏。TFT液晶为每个像素都设有一个半导体开关，每个像素都可以通过点脉冲直接控制，因而每个节点都相对独立，并可以连续控制，不仅提高了显示屏的反应速度，同时可以精确控制显示色阶，所以，TFT液晶的笆彩更真。本文中采用的TFT液晶屏分辨率位320x240,采用的控制芯片为ILI9320,自带总大小为172820的显存，模块的16位数据线与显寸的对应关系为565方式，它支持多种控制输入信号。本文中采用的是8080接口，通过IO模拟8080总线协议。

 

　　SD卡中文翻译为安全数码卡，是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，它被广泛应用于便携式装置，例如数码相机、个人数码助理和多媒体播放器等。SD卡一般支持2种操作模式：SD卡模式和SPI模式，本系统的设计过程中采用SPI模式完成SD卡的读写操作。

 

　　常用的文件系统有FAT12/16/32等，FAT12是最古老的文件系统，只能管理8M左右的空间。现在基本淘汰了。FAT16则可以管理2G的空间，而FAT32则能管理到2TB的空间。FAT32较FAT16的优势还在于FAT32采用了更小的簇，可以更有效的保存信息，而不会造成多的浪费。

 

 

　　DBR称为操作系统引导记录区，如果没有MBR,那么DBR就位于0扇区；如果有，则必须通过MBR区得到DBR所在的地址，然后读出DBR信息。在DBR区，可以知道每个扇区所占用的字节数、每个簇的扇区数、FAT表的份数、每个FAT表的扇区敷、跟目录簇号、FAT表1所在的扇区等一系列非常重要的信息。

 

　　FAT称为文件分配表，一个卡上会存在2个FAT表，一个用作备份，一个使用。FAT表一般紧随DBR,另一个FAT表则紧随第一个FAT表，这样只要知道了第一个FAT表的位置及大小，那么第二个FAT表的位置也就确定了。FAT表记录了每个文件的位置和区域，是一种链式结构。

 

　　FDT称为文件根目录表，这个区域固定为32个扇区，假设每个扇区为512个字节。那么根目录下最多存放512个文件（假设都用短文件名存储，每个短文件名占32个字节）。文件目录表是另一个重要的部分，FAT文件系统中，文件目录项在目录表下以32个字节的方式记录。

 

　　SD卡读写部分的硬件设计

　　处理器主机可以选择SD卡模式和SPI模式中任意一种模式同SD卡通信，SD卡模式允许4线的高速数据传输。SPI模式允许简单的通过SPI接口来和SD卡通信，这种模式同SD卡模式相比就是丧失了速度。通过读取SD卡中的文件，识别出各个目录下的图片数据，然后对数据进行解码。驱动液晶完成图片的显示，SD卡接口部分电路如图3所示。