Doska ARM STM32 MCU

Vývoj priemyselnej riadiacej dosky produktov YCTECH zahŕňa návrh softvéru pre priemyselnú riadiacu dosku, aktualizáciu softvéru, návrh schémy, návrh PCB, výrobu PCB a spracovanie PCBA na východnom pobreží Číny. Naša spoločnosť navrhuje, vyvíja a vyrába dosku ARM STM32 MCU. Jadro: ARM32-bit Cortex-M3 CPU, najvyššia pracovná frekvencia je 72MHz, 1,25DMIPS/MHz. Jednocyklové násobenie a hardvérové ​​delenie.

Pamäť: Integrovaná 32-512 KB Flash pamäť na čipe. 6-64 KB pamäte SRAM.

Hodiny, reset a správa napájania: 2,0-3,6V napájanie a budiace napätie pre I/O rozhranie. Reset pri zapnutí (POR), reset pri vypnutí (PDR) a programovateľný detektor napätia (PVD). 4-16MHz kryštálový oscilátor. Zabudovaný 8MHz RC oscilátorový obvod upravený pred výrobcom. Vnútorný obvod RC oscilátora 40 kHz. PLL pre hodiny CPU. 32kHz kryštál s kalibráciou pre RTC.

Nízka spotreba energie: 3 režimy nízkej spotreby energie: spánok, zastavenie, pohotovostný režim. VBAT na napájanie RTC a záložných registrov.

Režim ladenia: sériové ladenie (SWD) a rozhranie JTAG.

DMA: 12-kanálový ovládač DMA. Podporované periférie: časovače, ADC, DAC, SPI, IIC a UART.

Tri 12-bitové A/D prevodníky americkej úrovne (16 kanálov): Rozsah merania A/D: 0-3,6V. Možnosť dvoch vzoriek a držania. Na čipe je integrovaný snímač teploty.

2-kanálový 12-bitový D/A prevodník: STM32F103xC, STM32F103xD, exkluzívne STM32F103xE.

Až 112 rýchlych I/O portov: V závislosti od modelu je k dispozícii 26, 37, 51, 80 a 112 I/O portov, pričom všetky môžu byť mapované na 16 externých vektorov prerušenia. Všetky okrem analógových vstupov môžu akceptovať vstupy až do 5V.

Až 11 časovačov: 4 16-bitové časovače, každý so 4 IC/OC/PWM alebo počítadlami impulzov. Dva 16-bitové 6-kanálové pokročilé riadiace časovače: pre výstup PWM možno použiť až 6 kanálov. 2 časovače watchdog (nezávislý strážny pes a strážny systém okien). Systick časovač: 24-bitové počítadlo. Na pohon DAC sa používajú dva 16-bitové základné časovače.

Až 13 komunikačných rozhraní: 2 IIC rozhrania (SMBus/PMBus). 5 rozhraní USART (rozhranie ISO7816, LIN, IrDA kompatibilné, ovládanie ladenia). 3 rozhrania SPI (18 Mbit/s), z ktorých dve sú multiplexované s IIS. Rozhranie CAN (2.0B). Plnorýchlostné rozhranie USB 2.0. Rozhranie SDIO.

Balík ECOPACK: Mikrokontroléry série STM32F103xx prijímajú balík ECOPACK.

systémový efekt

1. Jadro ARM Cortex-M3 integrované s vstavanou pamäťou Flash a SRAM. V porovnaní s 8/16-bitovými zariadeniami poskytuje ARM Cortex-M3 32-bitový RISC procesor vyššiu efektivitu kódu. Mikrokontroléry STM32F103xx majú zabudované jadro ARM, takže sú kompatibilné so všetkými nástrojmi a softvérom ARM.

2. Vstavaná pamäť Flash a pamäť RAM: Vstavaná vstavaná pamäť Flash s kapacitou až 512 kB, ktorú možno použiť na ukladanie programov a údajov. Až 64 KB vstavanej pamäte SRAM možno čítať a zapisovať rýchlosťou hodín CPU (bez čakacích stavov).

3. Variabilná statická pamäť (FSMC): FSMC je zabudovaná v STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE so 4 výbermi čipov a podporuje štyri režimy: Flash, RAM, PSRAM, NOR a NAND. 3 linky prerušenia FSMC sú pripojené k NVIC po OR. Neexistuje žiadne čítanie/zápis FIFO, okrem PCCARD sa kódy spúšťajú z externej pamäte, bootovanie nie je podporované a cieľová frekvencia sa rovná SYSCLK/2, takže keď sú systémové hodiny 72 MHz, externý prístup sa vykonáva na 36 MHz.

4. Vnorený vektorový kontrolér prerušení (NVIC): Dokáže spracovať 43 maskovateľných kanálov prerušení (okrem 16 prerušovacích liniek Cortex-M3), pričom poskytuje 16 priorít prerušení. Pevne prepojený NVIC dosahuje nižšiu latenciu spracovania prerušenia, priamo prenáša adresu tabuľky vstupného vektora prerušenia do jadra, tesne prepojené rozhranie jadra NVIC, umožňuje spracovať prerušenia vopred, spracováva prerušenia s vyššou prioritou, ktoré prídu neskôr, a podporuje reťazec chvosta, automaticky ukladá stav procesora a záznam prerušenia sa automaticky obnoví, keď prerušenie skončí, bez zásahu inštrukcie.

5. Externý kontrolér prerušení/udalosti (EXTI): Externý kontrolér prerušení/udalosti pozostáva z 19 liniek detektora hrán na generovanie požiadaviek na prerušenie/udalosť. Každý riadok môže byť individuálne nakonfigurovaný na výber spúšťacej udalosti (nábežná hrana, zostupná hrana alebo oboje) a môže byť individuálne maskovaná. Existuje nevybavený register na udržiavanie stavu žiadostí o prerušenie. EXTI dokáže zistiť, kedy je impulz na vonkajšej linke dlhší ako perióda interných hodín APB2. Až 112 GPIO je pripojených k 16 externým prerušovacím linkám.

6. Hodiny a štart: Pri štarte je ešte potrebné zvoliť systémové hodiny, ale pri resetovaní je ako hodiny CPU zvolený interný 8MHz kryštálový oscilátor. Je možné zvoliť externé hodiny 4-16 MHz a ich úspešnosť sa bude monitorovať. Počas tejto doby je ovládač deaktivovaný a následne je deaktivovaná aj správa softvérových prerušení. Zároveň je v prípade potreby (napr. pri výpadku nepriamo používaného kryštálového oscilátora) plne k dispozícii správa prerušení hodín PLL. Na konfiguráciu frekvencie AHB možno použiť viacero predkomparátorov, vrátane vysokorýchlostného APB (PB2) a nízkorýchlostného APB (APB1). Najvyššia frekvencia vysokorýchlostného APB je 72 MHz a najvyššia frekvencia nízkorýchlostného APB je 36 MHz.

7. Režim zavádzania: Pri spustení sa kolík zavádzania používa na výber jednej z troch možností zavádzania: import z používateľského Flash, import zo systémovej pamäte a import zo SRAM. Program Boot import sa nachádza v systémovej pamäti a používa sa na preprogramovanie pamäte Flash cez USART1.

8. Schéma napájania: VDD, rozsah napätia je 2,0V-3,6V, externé napájanie je zabezpečené cez pin VDD, ktorý sa používa pre I/O a interný regulátor napätia. VSSA a VDDA, rozsah napätia je 2,0-3,6V, externý analógový napäťový vstup pre ADC, resetovací modul, RC a PLL, v rozsahu VDD (ADC je obmedzený na 2,4V), VSSA a VDDA musia byť pripojené k VSS a VDD. VBAT, rozsah napätia je 1,8-3,6V, pri neplatnom VDD napája RTC, externý 32KHz kryštálový oscilátor a záložné registre (realizované prepínaním napájania).

9. Správa napájania: Zariadenie má obvod úplného resetovania pri zapnutí (POR) a resetu pri vypnutí (PDR). Tento obvod je vždy účinný na zabezpečenie vykonania niektorých nevyhnutných operácií pri spustení z 2V alebo poklese na 2V. Keď je VDD pod špecifickým dolným limitom VPOR/PDR, zariadenie môže tiež zostať v režime resetovania bez externého resetovacieho obvodu. Zariadenie obsahuje zabudovaný programovateľný detektor napätia (PVD). PVD sa používa na detekciu VDD a jej porovnanie s limitom VPVD. Prerušenie sa generuje, keď je VDD nižšie ako VPVD alebo VDD je väčšie ako VPVD. Rutina služby prerušenia môže vygenerovať varovnú správu alebo uviesť MCU do bezpečného stavu. PVD je povolené softvérom.

10. Regulácia napätia: Regulátor napätia má 3 prevádzkové režimy: hlavný (MR), nízka spotreba energie (LPR) a vypnutie. MR sa používa v regulačnom režime (režim chodu) v tradičnom zmysle, LPR sa používa v režime zastavenia a vypnutie sa používa v pohotovostnom režime: výstup regulátora napätia je vysokoimpedančný, jadrový obvod je vypnutý, vrátane nulová spotreba (obsah registrov a SRAM sa nestratí).

11. Režim nízkej spotreby energie: STM32F103xx podporuje 3 režimy nízkej spotreby energie, aby sa dosiahla najlepšia rovnováha medzi nízkou spotrebou energie, krátkym časom spustenia a dostupnými zdrojmi budenia. Režim spánku: prestane fungovať iba CPU, všetky periférie pokračujú v prevádzke, prebudí CPU, keď dôjde k prerušeniu/udalosti; režim zastavenia: umožňuje udržiavať obsah SRAM a registrov s minimálnou spotrebou energie. Hodiny v oblasti 1,8 V sú všetky zastavené, oscilátory PLL, HSI a HSE RC sú vypnuté a regulátor napätia je v režime normálneho alebo nízkeho výkonu. Zariadenie je možné prebudiť z režimu zastavenia cez externú prerušovaciu linku. Zdrojom externého prerušenia môže byť jedna zo 16 externých liniek prerušenia, výstup PVD alebo výstraha TRC. Pohotovostný režim: V snahe o čo najmenšiu spotrebu energie je vnútorný regulátor napätia vypnutý, takže 1,8V oblasť je vypnutá. PLL, HSI a HSE RC oscilátory sú tiež vypnuté. Po vstupe do pohotovostného režimu sa okrem záložných registrov a pohotovostných obvodov stratí aj obsah SRAM a registrov. Zariadenie opustí pohotovostný režim, keď sa vyskytne externý reset (pin NRST), reset IWDG, stúpajúca hrana na kolíku WKUP alebo výstraha TRC. Pri vstupe do režimu zastavenia alebo pohotovostného režimu sa TRC, IWDG a súvisiace zdroje hodín nezastavia.