方案概述

主控选型：STM32F429

船载移动卫星指向跟踪系统包含伺服天线和室内控制单元两个部分。产品的主要功能是保证在海洋船舶航行中克服海浪等外界影响，通过对加速度、角速度、地磁和温度大气等传感器数据处理后，由算法计算并控制伺服天线的动作部件，使天线主波束精确对准卫星。伺服天线主要指系统安装在甲板以上的部分，室内控制单元主要指系统安装在船舶电气控室内的部分制。

产品工作流程简介如下：（1）系统上电后自检各模块工作正常后，（2）电机（Oriental品牌）执行复位，三轴复位到由霍尔磁传感器标定的机械零点位置；（3）读取并解析GPS（NEO-6M）模块获取坐标，计算出当地卫星仰角和极化角；（4）读取陀螺仪L3G4200、加速度计AXDL345、地磁HMC5883数据，经核心MCU STM32F429算法处理后得到天线波束指向的当前仰角和极化角；（5）读取天线接收到的卫星的信标信号（5）利用（3）、（4）、（5）步仰角和极化角之间的差值和信标信号的强弱变化做PID控制，使电机及时响应调整天线跟踪机构，保证天线主波束始终对准卫星。

主要参数指标：

     工作频段：发射 14-14.5Ghz

               接收 12.25-12.75Ghz

     等效口径：0.8米

     跟踪精度：0.2度；

     初始对星时间：60秒；

     接口： N Type （发射）

            F Type （接收）

            15针 航空插头 （控制）

应用场合与方案优势：

该方案主要用于海上船舶的卫星通讯和数据链路需求。将该设备安装到船舶甲板并调试完毕后，配合卫星宽带可以为船舶提供便捷的上网服务，包括网络电话、网络购物、网络视频、网络资料下载等等。

该原型方案技术已经得到过验证，并由国内一家公司小批量产。

下面图片是原型产品的整机调试照片和控制盒内部电路板 

STM32F429

 最新的STM32 ARM Cortex微控制器拥有市场领先的性能和图形处理功能，意法半导体与SEGGER达成的软件协议让用户界面可提供更丰富的功能

意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）宣布新系列微控制器首批样片现已上市。新系列微控制器整合目前性能最高的180MHz ARM Cortex-M4内核和图形增强技术，实现了功能更丰富的用户体验，意法半导体还携手市场领先的软件厂商SEGGER为嵌入式图形开发提供更多的软件支持。此外，意法半导体宣布集成超大存储容量的168MHz系列已投入量产，该产品在2012年起为主要客户提供样片。

全新180MHz STM32F429/39系列进一步扩大STM32系列在Cortex-M微控制器市场的性能领先优势，新的制造工艺和设计技术降低了停止模式的电流消耗，可延长便携应用的电池寿命。此外，STM32F429/39拥有多项新功能，如TFT-LCD控制器、加快图形处理性能的ST Chrom-ART Accelerator™和SDRAM存储器接口，让智能电表、小家电、工业设备及医疗设备等应用的图形用户界面拥有更丰富、更绚丽的内容以及更直观的操作特性。 

I2S TDM（集成电路互连音频时分多路复用）接口可实现多路音频设计。新系列的部分产品还为嵌入式处理器提供最新及最强大的防复制安全功能，全新STemWin图形软件还可访问SEGGER emWin嵌入式图形软件栈，充分发挥这些新的图形硬件功能的优势。 

意法半导体向STM32客户免费提供STemWin软件。该软件内置SEGGER VNC虚拟网络计算系统，可运用互联网协议远程查看用户界面。该软件还为开发人员提供其它强大的功能，其中包括窗口管理器和小工具包、触摸屏/鼠标支持，存储器上下文可实现无闪屏刷新。

意法半导体微控制器部总经理Michel Buffa表示：“随着STM32F429/39系列上市，STM32系列又树立一个新的重要标准。我们非常高兴与SEGGER携手及时为客户开发出高品质图形开发工具STemWin，让我们的客户能够充分发挥STM32F429/39系列的新功能。”

Buffa补充说：“2012年11月发布的STM32F427/37系列也已投入量产，这些产品具有出色的内核性能和市场领先的存储容量，支持功能丰富的应用和强大的软件环境。”

STM32F429/39已向主要客户提供样片，采用现有的LQFP100、LQFP144、WLCSP、LQFP176和 UFBGA176封装。此外，意法半导体还推出两款超过200引脚的LQFP208和TFBGA216封装，更多的I/O能够让设计人员最大限度发挥新产品的性能和功能。

STM32F429VGT6内置1MB闪存和256KB SRAM，采用LQFP100封装；STM32F439BIT6内置2MB闪存、256KB RAM和加密/哈什处理器，采用LQFP208封装。 

详细技术信息：

STM32F429/39系列采用最新的180MHz的ARM Cortex-M4处理器内核，可取代当前的基于微控制器和中低端独立数字信号处理器的双片解决方案，或者将两者整合成一个基于标准内核的数字信号控制器。微控制器与数字信号处理器整合还可提高能效，让用户使用支持STM32的强大研发生态系统。STM32F4产品内置意法半导体的自适应实时（ART）加速技术，进一步增强了ARM Cortex-M4内核的处理性能。ART 加速器实现了闪存执行零等待，工业标准测试取得225DMIPS（Dhrystone MIPS）和 606 Coremark （EEMBC Coremark benchmark）的优异成绩。

STM32F429/39为设计人员提供最大2MB闪存或1MB双区闪存，每种闪存内置256KB RAM，让嵌入式系统能够使用先进平台，如Microsoft .NET、Java 或 uC Linux，而嵌入式系统设计人员过去只能使用结构化编程语言，如C语言。这一概念使开发人员能够开发功能更丰富的应用软件，以更快的速度和更高的效率提供更强的用户体验。内置双区闪存的微控制器可实现读写同步操作，有助于保护存储器内容，如当一个应用程序正常运行时，可稍后安全地安装应用下载更新。

此外，该系列产品还增加外部高速SDRAM模块接口，从而为客户提供一个经济的外部SRAM存储器选择，这个最新的外存接口还有一个84MHz的32位宽的数据总线。

内部增强型显示控制器可将应用连至标准的TFT-LCD显示器，同时还有助于基于微控制器的应用系统降低成本、缩小外观尺寸，提高实时性能。内部TFT-LCD控制器内置意法半导体的Chrom-ART Accelerator。这是一个能够加快图形处理速度的硬件模块，相较于Cortex-M4内核上运行软件，能够将像素格式转换速度和传输速率提高一倍。开发人员还可运用微控制器典型的片上特性，如嵌入式复位功能和稳压功能，以及丰富的外设接口和片上集成的存储器。STM32F429/39系列不存在高功耗、外部存储器元器件和操作系统的非决定性问题，这些问题在基于微处理器的系统设计中是十分典型的。

通过提供先进的I2S TDM（集成电路互连音频时分多路复用）数字音频接口，STM32F429/39可支持多路音频设计，而早期的微控制器通常仅支持双通道I2S标准。

数据安全和加密功能也得到增强。STM32F21x和STM32F41x系列的硬件加密哈什处理器支持SHA-1算法，而STM32F437和STM32F439增加了对SHA-2以及AES GCM（AES Galois/Counter Mode）和CCM（Combined Cipher Machine）的支持。此外，STM32F439 提供先进的存储器保护功能，只可对闪存扇区进行限制性的执行访问。这些新的存储器保护功能帮助软件IP提供商、客户以及芯片供应商防止固件被非法复制。

即使核心性能进一步提高，STM32F429/39系列的停止模式电流仍然降至100µA（典型值），约为现有STM32 F2 和 STM32 F4微控制器的三分之一，这受益于意法半导体先进的90纳米制程和新的设计方法。为目前寻找运行模式性能优异而停止模式功耗低的客户提供了解决方案。

STM32F427/37 和 STM32F429/39系列是意法半导体STM32的高端产品，STM32微控制器产品阵容强大，从基于Cortex-M0 32位内核的入门级的STM32 F0系列，到基于Cortex-M3内核的超低功耗、主流及高性能的STM32 L1、STM32 F1和STM32 F2系列，再到基于Cortex-M4的STM32 F3和内置DSP功能和浮点单元（FPU）的F4混合信号高性能微控制器。全系产品均受益于意法半导体的低功耗制程。

STM32全系产品在引脚、软件和外设上相互兼容，并配有巨大的开发支持生态系统，包括例程、设计IP、低成本的探索工具和第三方开发工具，可提升设计系统扩展和软硬件再用的灵活性，最大化STM32平台的投资回报率。

Features 

•Core: ARM 32-bit Cortex™-M4 CPU with FPU, Adaptive real-time accelerator (ART  Accelerator™) allowing 0-wait state execution from Flash memory, frequency up to 180MHz, MPU, 225DMIPS/1.25DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1), and DSP instructions•Memories –Up to 2 MB of Flash memory organized into two banks allowing read-while-write –Up to 256+4KB of SRAM including 64-KB of CCM (core coupled memory) data RAM–Flexible external memory controller with up to 32-bit data bus:  SRAM,PSRAM,SDRAM/LPSDR SDRAM , Compact Flash/NOR/NAND memories•LCD parallel interface, 8080/6800 modes •LCD-TFT controller up to SVGA resolution with dedicated Chrom-ART Accelerator™ for enhanced graphic content creation (DMA2D)•Clock, reset and supply management –1.8 V to 3.6 V application supply and I/Os–POR, PDR, PVD and BOR–4-to-26MHz crystal oscillator –Internal 16MHz factory-trimmed RC (1% accuracy) –32 kHz oscillator for RTC with calibration–Internal 32 kHz RC with calibration•Low power –Sleep, Stop and Standby modes –VBAT supply for RTC, 20×32 bit backup registers + optional 4 KB backup SRAM•3×12-bit, 2.4MSPS ADC: up to 24 channels and 7.2MSPS in triple interleaved mode•2×12-bit D/A converters •General-purpose DMA: 16-stream DMA controller with FIFOs and burst support •Up to 17 timers: up to twelve 16-bit and two 32-bit timers up to 180MHz, each with up to 4 IC/OC/PWM or pulse counter and quadrature (incremental) encoder input•Debug mode –SWD & JTAG interfaces –Cortex-M4 Trace Macrocell™

•Up to 168 I/O ports with interrupt capability–Up to 164 fast I/Os up to 90MHz–Up to 166 5V-tolerant I/Os •Up to 21 communication interfaces –Up to 3 × I2C interfaces (SMBus/PMBus)–Up to 4 USARTs/4 UARTs (11.25Mbit/s, ISO7816 interface, LIN, IrDA, modem control) –Up to 6 SPIs (45Mbits/s), 2 with muxed full-duplex I2S for audio class accuracy via internal audio PLL or external clock–1 x SAI (serial audio interface) –2 × CAN (2.0B Active) and SDIO interface•Advanced connectivity –USB 2.0 full-speed device/host/OTG controller with on-chip PHY–USB 2.0 high-speed/full-speed  device/host/OTG controller with dedicated DMA, on-chip full-speed PHY and ULPI–10/100 Ethernet MAC with dedicated DMA: supports IEEE 1588v2 hardware, MII/RMII•8- to 14-bit parallel camera interface up to 54Mbytes/s •True random number generator•CRC calculation unit •RTC: subsecond accuracy, hardware