Plošča MCU ARM STM32

Razvoj nadzorne plošče industrijskih izdelkov YCTECH vključuje načrtovanje programske opreme industrijske nadzorne plošče, nadgradnjo programske opreme, načrtovanje shematskega diagrama, načrtovanje PCB, proizvodnjo PCB in obdelavo PCBA na vzhodni obali Kitajske. Naše podjetje načrtuje, razvija in proizvaja ploščo ARM STM32 MCU. Jedro: ARM32-bit Cortex-M3 CPU, najvišja delovna frekvenca je 72MHz, 1.25DMIPS/MHz. Enociklično množenje in strojno deljenje.

Pomnilnik: 32–512 KB bliskovnega pomnilnika, vgrajenega v čip. 6-64 KB pomnilnika SRAM.

Ura, ponastavitev in upravljanje porabe: 2,0-3,6 V napajanje in pogonska napetost za V/I vmesnik. Ponastavitev ob vklopu (POR), ponastavitev ob izklopu (PDR) in programabilni detektor napetosti (PVD). 4-16MHz kristalni oscilator. Vgrajeno 8MHz RC oscilatorsko vezje prilagojeno pred tovarno. Notranje 40 kHz RC oscilatorsko vezje. PLL za CPE uro. 32kHz kristal s kalibracijo za RTC.

Nizka poraba energije: 3 načini nizke porabe energije: mirovanje, zaustavitev, stanje pripravljenosti. VBAT za napajanje RTC in rezervnih registrov.

Način odpravljanja napak: serijsko odpravljanje napak (SWD) in vmesnik JTAG.

DMA: 12-kanalni krmilnik DMA. Podprte zunanje naprave: časovniki, ADC, DAC, SPI, IIC in UART.

Trije 12-bitni A/D pretvorniki us-nive (16 kanalov): A/D merilno območje: 0–3,6 V. Možnost dvojnega vzorčenja in zadrževanja. Temperaturni senzor je vgrajen v čip.

2-kanalni 12-bitni D/A pretvornik: ekskluzivno STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE.

Do 112 hitrih V/I vrat: odvisno od modela je na voljo 26, 37, 51, 80 in 112 V/I vrat, ki jih je mogoče vse preslikati v 16 zunanjih prekinitvenih vektorjev. Vsi razen analognih vhodov lahko sprejmejo vhode do 5 V.

Do 11 časovnikov: 4 16-bitni časovniki, vsak s 4 IC/OC/PWM ali števci impulzov. Dva 16-bitna 6-kanalna napredna krmilna časovnika: za izhod PWM je mogoče uporabiti do 6 kanalov. 2 nadzorna časovnika (neodvisen nadzornik in nadzornik oken). Sistemski časovnik: 24-bitni števec navzdol. Za pogon DAC se uporabljata dva 16-bitna osnovna časovnika.

Do 13 komunikacijskih vmesnikov: 2 vmesnika IIC (SMBus/PMBus). 5 vmesnikov USART (vmesnik ISO7816, LIN, IrDA združljiv, nadzor odpravljanja napak). 3 vmesniki SPI (18 Mbit/s), od katerih sta dva multipleksirana z IIS. Vmesnik CAN (2.0B). USB 2.0 vmesnik polne hitrosti. SDIO vmesnik.

Paket ECOPACK: mikrokrmilniki serije STM32F103xx uporabljajo paket ECOPACK.

sistemski učinek

1. Jedro ARM Cortex-M3, integrirano z vgrajenim pomnilnikom Flash in SRAM. V primerjavi z 8/16-bitnimi napravami zagotavlja 32-bitni RISC procesor ARM Cortex-M3 večjo učinkovitost kode. Mikrokontrolerji STM32F103xx imajo vgrajeno jedro ARM, zato so združljivi z vsemi orodji in programsko opremo ARM.

2. Vgrajeni pomnilnik Flash in pomnilnik RAM: vgrajen do 512 KB vgrajeni pomnilnik Flash, ki se lahko uporablja za shranjevanje programov in podatkov. Do 64 KB vdelanega SRAM-a je mogoče brati in pisati pri taktu procesorja (brez stanj čakanja).

3. Spremenljivi statični pomnilnik (FSMC): FSMC je vdelan v STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE, s 4 izbirami čipov in podpira štiri načine: Flash, RAM, PSRAM, NOR in NAND. 3 prekinitvene linije FSMC so povezane z NVIC po ALI. Ni FIFO za branje/pisanje, razen za PCCARD, kode se izvajajo iz zunanjega pomnilnika, zagon ni podprt, ciljna frekvenca pa je enaka SYSCLK/2, tako da, ko je sistemska ura 72MHz, se zunanji dostop izvaja pri 36MHz.

4. Ugnezdeni vektorski prekinitveni krmilnik (NVIC): upravlja lahko s 43 maskirnimi prekinitvenimi kanali (razen 16 prekinitvenih linij Cortex-M3), ki zagotavljajo 16 prekinitvenih prioritet. Tesno povezan NVIC dosega nižjo zakasnitev obdelave prekinitev, neposredno prenese naslov vektorske tabele prekinitev v jedro, tesno povezan vmesnik jedra NVIC omogoča vnaprejšnjo obdelavo prekinitev, obravnava prekinitve z višjo prioriteto, ki prispejo pozneje, in podpira tail Chain, samodejno shrani stanje procesorja, vnos prekinitve pa se samodejno obnovi, ko prekinitev izstopi, brez posredovanja navodil.

5. Zunanji krmilnik prekinitev/dogodkov (EXTI): Zunanji krmilnik prekinitev/dogodkov je sestavljen iz 19 robnih detektorskih linij za generiranje zahtev za prekinitve/dogodke. Vsako vrstico je mogoče individualno konfigurirati za izbiro sprožilnega dogodka (naraščajoči rob, padajoči rob ali oboje) in jo je mogoče posamično maskirati. Za vzdrževanje statusa zahtev za prekinitev obstaja čakajoči register. EXTI lahko zazna, ko je impulz na zunanji liniji daljši od obdobja notranje ure APB2. Do 112 GPIO je povezanih s 16 zunanjimi prekinitvenimi linijami.

6. Ura in zagon: Še vedno je treba izbrati sistemsko uro ob zagonu, vendar je notranji 8MHz kristalni oscilator izbran kot CPE ura pri ponastavitvi. Izberete lahko zunanjo uro 4-16MHz, ki bo spremljana glede uspeha. V tem času je krmilnik onemogočen in upravljanje programskih prekinitev je posledično onemogočeno. Hkrati je po potrebi v celoti na voljo upravljanje prekinitev PLL ure (npr. v primeru okvare posredno uporabljenega kristalnega oscilatorja). Za konfiguracijo frekvence AHB je mogoče uporabiti več predprimerjalnikov, vključno s hitrim APB (PB2) in nizkim hitrim APB (APB1). Najvišja frekvenca hitrega APB je 72MHz, najvišja frekvenca nizkohitrostnega APB pa 36MHz.

7. Način zagona: Ob zagonu se zagonski pin uporablja za izbiro ene od treh možnosti zagona: uvoz iz uporabniškega Flasha, uvoz iz sistemskega pomnilnika in uvoz iz SRAM-a. Program za uvoz zagona se nahaja v sistemskem pomnilniku in se uporablja za ponovno programiranje pomnilnika Flash prek USART1.

8. Napajalna shema: VDD, razpon napetosti je 2,0 V-3,6 V, zunanje napajanje je zagotovljeno prek zatiča VDD, ki se uporablja za I/O in notranji regulator napetosti. VSSA in VDDA, razpon napetosti je 2,0–3,6 V, zunanji analogni napetostni vhod za ADC, modul za ponastavitev, RC in PLL, v območju VDD (ADC je omejen na 2,4 V), VSSA in VDDA morata biti ustrezno povezana z VSS in VDD. VBAT, razpon napetosti je 1,8-3,6 V, ko je VDD neveljaven, napaja RTC, zunanji 32KHz kristalni oscilator in rezervne registre (realizirano s preklopom moči).

9. Power management: The device has a complete power-on reset (POR) and power-down reset (PDR) circuit. This circuit is always effective to ensure that some necessary operations are performed when starting from 2V or falling to 2V. When VDD is below a specific lower limit VPOR/PDR, the device can also remain in reset mode without an external reset circuit. The device features an embedded programmable voltage detector (PVD). The PVD is used to detect VDD and compare it to the VPVD limit. An interrupt is generated when VDD is lower than VPVD or VDD is greater than VPVD. The interrupt service routine can generate a warning message or place the MCU in a safe state. PVD is enabled by software.

10. Regulacija napetosti: Regulator napetosti ima 3 načine delovanja: glavni (MR), nizka poraba energije (LPR) in izklop. MR se uporablja v načinu regulacije (način delovanja) v tradicionalnem smislu, LPR se uporablja v načinu zaustavitve, izklop pa se uporablja v stanju pripravljenosti: izhod regulatorja napetosti je visoko impedanca, jedrno vezje je izklopljeno, vključno z ničelna poraba (vsebina registrov in SRAM se ne izgubi).

11. Način nizke porabe energije: STM32F103xx podpira 3 načine nizke porabe energije, da se doseže najboljše ravnovesje med nizko porabo energije, kratkim časom zagona in razpoložljivimi viri bujenja. Način mirovanja: samo CPE preneha delovati, vse periferne naprave še naprej delujejo, zbudi CPE, ko pride do prekinitve/dogodka; zaustavitveni način: omogoča vzdrževanje vsebine SRAM in registrov z minimalno porabo energije. Ure v območju 1,8 V so vse ustavljene, oscilatorji PLL, HSI in HSE RC so onemogočeni, regulator napetosti pa je postavljen v običajni način ali način nizke porabe. Napravo je mogoče prebuditi iz načina zaustavitve preko zunanje prekinitvene linije. Zunanji vir prekinitve je lahko ena od 16 zunanjih prekinitvenih linij, izhod PVD ali opozorilo TRC. Način pripravljenosti: V prizadevanju za najmanjšo porabo energije je notranji regulator napetosti izklopljen, tako da je območje 1,8 V izklopljeno. Onemogočeni so tudi oscilatorji PLL, HSI in HSE RC. Po vstopu v stanje pripravljenosti se poleg rezervnih registrov in vezij v pripravljenosti izgubi tudi vsebina SRAM-a in registrov. Naprava zapusti stanje pripravljenosti, ko se pojavi zunanja ponastavitev (zatič NRST), ponastavitev IWDG, naraščajoči rob na zatiču WKUP ali opozorilo TRC. Ko vstopite v način zaustavitve ali stanje pripravljenosti, se TRC, IWDG in povezani viri ure ne bodo ustavili.