บอร์ด MCU ARM STM32

การพัฒนาบอร์ดควบคุมผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมของ YCTECH รวมถึงการออกแบบซอฟต์แวร์บอร์ดควบคุมอุตสาหกรรม การอัปเกรดซอฟต์แวร์ การออกแบบไดอะแกรมแผนผัง การออกแบบ PCB การผลิต PCB และการประมวลผล PCBA ซึ่งตั้งอยู่ในชายฝั่งตะวันออกของจีน บริษัทของเราออกแบบ พัฒนา และผลิตบอร์ด ARM STM32 MCU แกนหลัก: ARM32-bit Cortex-M3 CPU, ความถี่ในการทำงานสูงสุดคือ 72MHz, 1.25DMIPS/MHz การคูณรอบเดียวและการแบ่งฮาร์ดแวร์

หน่วยความจำ: หน่วยความจำแฟลชแบบบูรณาการ 32-512KB บนชิป หน่วยความจำ SRAM 6-64KB

นาฬิกา การรีเซ็ต และการจัดการพลังงาน: แหล่งจ่ายไฟ 2.0-3.6V และแรงดันไฟฟ้าสำหรับอินเทอร์เฟซ I/O รีเซ็ตเมื่อเปิดเครื่อง (POR) รีเซ็ตเมื่อปิดเครื่อง (PDR) และตัวตรวจจับแรงดันไฟฟ้าที่ตั้งโปรแกรมได้ (PVD) ออสซิลเลเตอร์คริสตัล 4-16MHz วงจรออสซิลเลเตอร์ RC 8MHz ในตัวปรับก่อนโรงงาน วงจรออสซิลเลเตอร์ RC 40 kHz ภายใน PLL สำหรับนาฬิกา CPU คริสตัล 32kHz พร้อมการสอบเทียบสำหรับ RTC

การใช้พลังงานต่ำ: 3 โหมดการใช้พลังงานต่ำ: สลีป, หยุด, โหมดสแตนด์บาย VBAT เพื่อจ่ายไฟให้กับ RTC และการลงทะเบียนสำรอง

โหมดดีบัก: ดีบักแบบอนุกรม (SWD) และอินเทอร์เฟซ JTAG

DMA: ตัวควบคุม DMA 12 แชนเนล อุปกรณ์ต่อพ่วงที่รองรับ: ตัวจับเวลา, ADC, DAC, SPI, IIC และ UART

ตัวแปลง A/D ระดับ us 12 บิตสามตัว (16 ช่อง): ช่วงการวัด A/D: 0-3.6V ความสามารถในการเก็บตัวอย่างและการเก็บตัวอย่างคู่ เซ็นเซอร์อุณหภูมิรวมอยู่ในชิป

ตัวแปลง D/A 12 บิต 2 แชนเนล: STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE พิเศษ

พอร์ต I/O ที่รวดเร็วสูงสุด 112 พอร์ต: มีพอร์ต I/O 26, 37, 51, 80 และ 112 พอร์ต ซึ่งทั้งหมดนี้สามารถแมปกับเวกเตอร์อินเตอร์รัปต์ภายนอกได้ 16 ตัว ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรุ่น ทั้งหมดยกเว้นอินพุตอะนาล็อกสามารถรับอินพุตได้สูงสุด 5V

ตัวจับเวลาสูงสุด 11 ตัว: ตัวจับเวลา 16 บิต 4 ตัว แต่ละตัวมี IC/OC/PWM หรือตัวนับพัลส์ 4 ตัว ตัวจับเวลาการควบคุมขั้นสูง 16 บิต 6 แชนเนลสองตัว: สามารถใช้ได้ถึง 6 แชนเนลสำหรับเอาต์พุต PWM 2 ยามเฝ้ายาม (ยามอิสระและยามเฝ้าหน้าต่าง) ตัวจับเวลา Systick: ตัวนับลง 24 บิต ใช้ตัวจับเวลาพื้นฐาน 16 บิตสองตัวเพื่อขับเคลื่อน DAC

อินเทอร์เฟซการสื่อสารสูงสุด 13 อินเทอร์เฟซ: อินเทอร์เฟซ IIC 2 อินเทอร์เฟซ (SMBus/PMBus) 5 อินเทอร์เฟซ USART (อินเทอร์เฟซ ISO7816, LIN, เข้ากันได้กับ IrDA, การควบคุมการดีบัก) 3 อินเทอร์เฟซ SPI (18 Mbit/s) ซึ่งสองในนั้นเป็นมัลติเพล็กซ์กับ IIS อินเทอร์เฟซสามารถ (2.0B) อินเตอร์เฟซ USB 2.0 ความเร็วสูง อินเทอร์เฟซ SDIO

แพ็คเกจ ECOPACK: ไมโครคอนโทรลเลอร์ซีรีส์ STM32F103xx ใช้แพ็คเกจ ECOPACK

ผลกระทบของระบบ

1. แกน ARM Cortex-M3 ที่รวมเข้ากับแฟลชในตัวและหน่วยความจำ SRAM เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ 8/16 บิต ตัวประมวลผล RISC 32 บิต ARM Cortex-M3 ให้ประสิทธิภาพโค้ดที่สูงกว่า ไมโครคอนโทรลเลอร์ STM32F103xx มีแกน ARM ในตัว ดังนั้นจึงเข้ากันได้กับเครื่องมือและซอฟต์แวร์ ARM ทั้งหมด

2. หน่วยความจำแฟลชในตัวและหน่วยความจำ RAM: แฟลชในตัวขนาดสูงสุด 512KB ซึ่งสามารถใช้เพื่อจัดเก็บโปรแกรมและข้อมูล สามารถอ่านและเขียน SRAM แบบฝังได้สูงสุด 64KB ที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกา CPU (ไม่มีสถานะรอ)

3. หน่วยความจำคงที่แปรผัน (FSMC): FSMC ฝังอยู่ใน STM32F103xC, STM32F103xD, STM32F103xE โดยสามารถเลือกชิปได้ 4 แบบ และรองรับสี่โหมด ได้แก่ Flash, RAM, PSRAM, NOR และ NAND 3 สายขัดจังหวะ FSMC เชื่อมต่อกับ NVIC หลังจาก OR ไม่มีการอ่าน/เขียน FIFO ยกเว้น PCCARD โค้ดถูกเรียกใช้จากหน่วยความจำภายนอก ไม่รองรับการบูต และความถี่เป้าหมายเท่ากับ SYSCLK/2 ดังนั้นเมื่อสัญญาณนาฬิการะบบคือ 72MHz การเข้าถึงจากภายนอกจะดำเนินการที่ 36MHz

4. Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC): สามารถรองรับ 43 ช่องสัญญาณขัดจังหวะที่ปิดบังได้ (ไม่รวม 16 สายขัดจังหวะของ Cortex-M3) โดยจัดลำดับความสำคัญของการขัดจังหวะ 16 รายการ NVIC ที่ควบแน่นอย่างแน่นหนาทำให้มีเวลาแฝงในการประมวลผลการขัดจังหวะที่ต่ำกว่า ถ่ายโอนที่อยู่ตารางเวกเตอร์รายการการขัดจังหวะโดยตรงไปยังเคอร์เนล อินเทอร์เฟซเคอร์เนล NVIC ที่ควบแน่น ช่วยให้สามารถประมวลผลการขัดจังหวะล่วงหน้า จัดการการขัดจังหวะที่มีลำดับความสำคัญสูงกว่าซึ่งมาถึงในภายหลัง และรองรับหางเชน บันทึกโดยอัตโนมัติ สถานะตัวประมวลผล และรายการอินเตอร์รัปต์จะถูกกู้คืนโดยอัตโนมัติเมื่ออินเทอร์รัปต์ออกจากการทำงาน โดยไม่มีการแทรกแซงคำสั่ง

5. ตัวควบคุมการขัดจังหวะ/เหตุการณ์ภายนอก (EXTI): ตัวควบคุมการขัดจังหวะ/เหตุการณ์ภายนอกประกอบด้วยเส้นตรวจจับขอบ 19 เส้นสำหรับสร้างคำขอการขัดจังหวะ/เหตุการณ์ แต่ละบรรทัดสามารถกำหนดค่าแยกกันเพื่อเลือกเหตุการณ์ทริกเกอร์ (ขอบที่เพิ่มขึ้น ขอบล่าง หรือทั้งสองอย่าง) และสามารถปิดบังทีละรายการได้ มีการลงทะเบียนที่รอดำเนินการเพื่อรักษาสถานะของคำขอขัดจังหวะ EXTI สามารถตรวจจับได้เมื่อพัลส์บนสายภายนอกยาวกว่าช่วงเวลาของนาฬิกา APB2 ภายใน สูงสุด 112 GPIO เชื่อมต่อกับ 16 สายขัดจังหวะภายนอก

6. Clock and start: It is still necessary to select the system clock when starting, but the internal 8MHz crystal oscillator is selected as the CPU clock when resetting. An external 4-16MHz clock can be selected and will be monitored for success. During this time, the controller is disabled and software interrupt management is subsequently disabled. At the same time, interrupt management of the PLL clock is fully available if required (eg in case of failure of an indirectly used crystal oscillator). Multiple pre-comparators can be used to configure the AHB frequency, including high-speed APB (PB2) and low-speed APB (APB1). The highest frequency of high-speed APB is 72MHz, and the highest frequency of low-speed APB is 36MHz.

7. โหมดบู๊ต: เมื่อเริ่มต้นระบบ พินบู๊ตจะใช้เพื่อเลือกหนึ่งในสามตัวเลือกการบู๊ต: นำเข้าจากแฟลชผู้ใช้ นำเข้าจากหน่วยความจำระบบ และนำเข้าจาก SRAM โปรแกรมนำเข้าการบู๊ตอยู่ในหน่วยความจำระบบและใช้เพื่อตั้งโปรแกรมหน่วยความจำแฟลชใหม่ผ่าน USART1

8. รูปแบบแหล่งจ่ายไฟ: VDD ช่วงแรงดันไฟฟ้าคือ 2.0V-3.6V แหล่งจ่ายไฟภายนอกมีให้ผ่านพิน VDD ซึ่งใช้สำหรับ I/O และตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าภายใน VSSA และ VDDA ช่วงแรงดันไฟฟ้าคือ 2.0-3.6V อินพุตแรงดันไฟฟ้าอะนาล็อกภายนอกสำหรับ ADC รีเซ็ตโมดูล RC และ PLL ภายในช่วงของ VDD (ADC จำกัดที่ 2.4V) VSSA และ VDDA จะต้องเชื่อมต่อกับ VSS ตามนั้น และวีดีดี. VBAT ช่วงแรงดันไฟฟ้าคือ 1.8-3.6V เมื่อ VDD ไม่ถูกต้อง จะจ่ายพลังงานให้กับ RTC, ออสซิลเลเตอร์คริสตัลภายนอก 32KHz และรีจิสเตอร์สำรอง

9. การจัดการพลังงาน: อุปกรณ์มีวงจรรีเซ็ตเมื่อเปิดเครื่อง (POR) และวงจรรีเซ็ตเมื่อปิดเครื่องโดยสมบูรณ์ (PDR) วงจรนี้มีประสิทธิภาพเสมอเพื่อให้แน่ใจว่ามีการดำเนินการที่จำเป็นบางอย่างเมื่อเริ่มต้นจาก 2V หรือลดลงถึง 2V เมื่อ VDD ต่ำกว่าขีดจำกัดล่างเฉพาะ VPOR/PDR อุปกรณ์ยังสามารถอยู่ในโหมดรีเซ็ตได้โดยไม่ต้องใช้วงจรรีเซ็ตภายนอก อุปกรณ์นี้มีเครื่องตรวจจับแรงดันไฟฟ้าที่ตั้งโปรแกรมได้ (PVD) PVD ใช้เพื่อตรวจจับ VDD และเปรียบเทียบกับขีดจำกัด VPVD การขัดจังหวะจะถูกสร้างขึ้นเมื่อ VDD ต่ำกว่า VPVD หรือ VDD มากกว่า VPVD รูทีนบริการขัดจังหวะสามารถสร้างข้อความเตือนหรือทำให้ MCU อยู่ในสถานะที่ปลอดภัย PVD เปิดใช้งานโดยซอฟต์แวร์

10. การควบคุมแรงดันไฟฟ้า: ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ามีโหมดการทำงาน 3 โหมด: หลัก (MR), การใช้พลังงานต่ำ (LPR) และปิดเครื่อง MR ถูกใช้ในโหมดการควบคุม (โหมดการทำงาน) ในความหมายดั้งเดิม LPR ถูกใช้ในโหมดหยุด และปิดเครื่องในโหมดสแตนด์บาย: เอาต์พุตตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ามีอิมพีแดนซ์สูง วงจรหลักถูกปิด รวมทั้ง การบริโภคเป็นศูนย์ (เนื้อหาของการลงทะเบียนและ SRAM จะไม่สูญหาย)

11. โหมดการใช้พลังงานต่ำ: STM32F103xx รองรับโหมดการใช้พลังงานต่ำ 3 โหมด เพื่อให้ได้สมดุลที่ดีที่สุดระหว่างการใช้พลังงานต่ำ เวลาเริ่มต้นสั้น ๆ และแหล่งปลุกที่มีอยู่ โหมดสลีป: เฉพาะ CPU เท่านั้นที่หยุดทำงาน อุปกรณ์ต่อพ่วงทั้งหมดทำงานต่อไป ปลุก CPU เมื่อเกิดการขัดจังหวะ/เหตุการณ์ โหมดหยุด: อนุญาตให้รักษาเนื้อหาของ SRAM และลงทะเบียนโดยใช้พลังงานน้อยที่สุด นาฬิกาในย่าน 1.8V หยุดทำงานทั้งหมด ออสซิลเลเตอร์ PLL, HSI และ HSE RC ถูกปิดใช้งาน และตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอยู่ในโหมดปกติหรือพลังงานต่ำ สามารถปลุกอุปกรณ์จากโหมดหยุดผ่านสายขัดจังหวะภายนอก แหล่งที่มาของการขัดจังหวะภายนอกสามารถเป็นหนึ่งใน 16 สายการขัดจังหวะภายนอก เอาต์พุต PVD หรือคำเตือน TRC โหมดสแตนด์บาย: เพื่อให้ใช้พลังงานน้อยที่สุด ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าภายในจะถูกปิด เพื่อให้บริเวณ 1.8V ถูกปิด ออสซิลเลเตอร์ PLL, HSI และ HSE RC ก็ถูกปิดใช้งานเช่นกัน หลังจากเข้าสู่โหมดสแตนด์บาย นอกจากรีจิสเตอร์สำรองและวงจรสแตนด์บายแล้ว เนื้อหาของ SRAM และรีจิสเตอร์ก็จะสูญหายไปด้วย อุปกรณ์ออกจากโหมดสแตนด์บายเมื่อมีการรีเซ็ตภายนอก (พิน NRST), รีเซ็ต IWDG, ขอบที่เพิ่มขึ้นบนพิน WKUP หรือคำเตือน TRC เมื่อเข้าสู่โหมดหยุดหรือโหมดสแตนด์บาย TRC, IWDG และแหล่งนาฬิกาที่เกี่ยวข้องจะไม่หยุด