经济迅猛发展的二十一世纪,海洋经济的发展是世界经济的重要组成部分。国家层面也相继推出了《中国制造2025》、《交通强国建设纲要》等重大战略举措以加快海洋强国建设。而船舶工业是集水路交通、海洋经济开发以及国防建设等于一体的现代化综合性制造产业。船舶机舱监控系统是船舶设备智能化升级重点改造对象之一,肩负着机舱机电设备工作状态感知的使命,主要负责获取机电设备状态数据、状态监测与控制。而基于STM32的机舱分布式处理系统是全船综合分布式监控处理系统的一部分,也是极为关键的底层,其对于船舶安全保障具有重要意义。在本文设计中首先重点参照了钢质海船入级规范自动化篇章、国家船舶行业标准以及船舶工业标准体系等技术规范准则,同时还对康斯伯格K-Chief700、海兰信VMS 200等当前主流机舱监控系列产品设计思路进行系统分析,总结了机舱分布式处理系统的技术趋势及需求分析。总体遵循IEEE802.3标准、UDP协议以及TCP协议,提出了基于STM32的机舱分布式处理系统设计方案,借助以太网进行指令发布与数据传输,通过嵌入式实时操作系统实现应用的多任务管理,并采用文件系统实现过程数据的格式化存储与记录。在系统总体设计方案基础上,对基于STM32的机舱分布式处理系统进行软硬件设计。方案设计主要分为系统硬件设计与软件设计两大部分,采用EDA工具软件Altium Designer18.07进行硬件电路设计,硬件设计主要包括24V-5V电压转换模块、5V-3.3V电压转换模块、时钟电路模块、系统复位模块、以太网通信模块、数字量和模拟量采集与输出控制模块、SD卡存储电路模块等;在Keil μVersion 5.29集成开发环境中进行下位机软件设计,主要完成了 ARM Cortex-M7内核启动分析、软件开发环境搭建、软件任务流程设计、各硬件驱动模块设计、嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅲ移植、FATFS文件系统移植、数字量和模拟量采集与输出任务设计、通信协议设计等工作。最后基于系统的软硬件设计进行联合测试,结合Windows10平台PC端、基于STM32的机舱分布式处理系统以及交换机等组建测试平台进行联机测试。测试结果表明系统设计方案能够准确采集信号、通信稳定、可靠性高、实时性好、数据存储与记录完整且与测试上位机良好交互,系统整体运行良好,符合方案预期并满足船舶行业相关体系准则。