測控系統是水動力實驗中的重要測試設備。在實驗中有壓力、拉力、加速度等物理量通過傳感器轉換成電壓值，需要準確記錄。雖然實驗模型有很多種，但是共用傳感器及測控系統，因此對測控系統的通用性和用戶界面友好性提出了要求。本文采用嵌入式架構設計了測控系統。

本文設計的系統硬件基于STM32芯片，具有很強的擴展能力，易于移植，其外設單元資源豐富，能夠達到系統要求的精度和范圍。

1、硬件架構
采用嵌入式架構（見圖1）的優點是通用性強，便于在多平臺移植；主控芯片外圍電路模塊豐富，包括ADC、DA、CAN和SDIO等接口，獨立完成對多種類型設備的測量、控制。芯片的主頻高，運算能力也很強，適合嵌入復雜的算法。完全適合作為測控系統，具備系統升級和擴展的空間。

圖1? 嵌入式測控系統硬件架構

系統采用意法半導體推出的STM32F103，是基于Coretex-M3內核的32位ARM芯片系列，而ZET6屬于該系列的高容量芯片，片內Flash為512KB，片內SRAM為64kB，主頻72MHz，具備26位地址線和16位數據寬度。

系統的顯示屏為翰彩4.3寸TFT液晶屏，分辨率為640&TImes;480，顯示屏驅動模塊是SSD1963，采用了16位（5位紅色，6位綠色，5位藍色）64K接口模式，由FSMC數據接口連接控制。覆蓋電阻式觸摸屏，控制芯片ADS7843輸入觸摸屏四路電壓，用SPI通訊輸出觸摸點位置信息。圖2所示為LCD接口電路。

圖2? LCD驅動模塊的接口電路

內部ADC模塊是12位逐次逼近型，有16通道，采樣率最高1MHz。STM32F103的CAN總線單元被稱為bxCAN（BasicExtendedCAN），它支持CAN協議2.0A和2.0B；選用的CAN收發器是TJA1050，在CAN協議控制器和物理總線之間起到接口的作用，設計有120?的終端匹配電阻以適應不同的總線網絡。圖3所示為CAN模塊的接口電路。另外，本文還設計了RS232接口以適應不同接口要求。

圖3? CAN模塊的接口電路