Inside STM32: Ailtireacht, Comhéadain Chlárúcháin, agus Teicnící Dífhabhtaithe

Tairgeann microcontrollers STM32, a tógadh timpeall an ARM Cortex-M3, cothromaíocht éifeachtach feidhmíochta, costais agus tomhaltais cumhachta le haghaidh feidhmchlár leabaithe.Le sraith mar STM32F101, F103, F105, agus F107, soláthraíonn siad roghanna solúbtha i luas, i gcuimhne, agus i nascacht.I gcomparáid le réitigh oidhreachta 8-giotán cosúil leis an 8051, seachadann STM32 gnéithe ardleibhéil ar nós I/O ardluais, forimeallaigh chomhtháite, agus áisiúlacht chlársceidealaithe, rud a chiallaíonn gur rogha láidir é d'fhorbróirí nua-aimseartha córais iontaofa agus inscálaithe a thógáil.

Catalóg

Réamhrá ar STM32 Microcontrollers

Tá an lineup microcontroller STM32 crafáilte timpeall ar an gcroílár Cortex-M3 ARM, ag díriú ar iarratais leabaithe ina bhfuil éileamh ar fheidhmíocht láidir, inacmhainneacht eacnamaíoch, agus éifeachtúlacht i dtomhaltas cumhachta.Déantar an tsraith seo a rangú bunaithe ar chroí -ailtireacht:

- Cuimsíonn an tsraith STM32F samhlacha éagsúla:

- STM32F103 Sraith "Feabhsaithe"

- STM32F101 Sraith "Bunúsach"

- STM32F105 agus STM32F107 Sraith "Idirnasctha"

Tá minicíocht chlog mórthaibhseach de 72MHz sa tsraith “feabhsaithe”, ag seasamh amach mar an táirge is airde i measc a chomhghleacaithe, ag tarraingt go háirithe ar úsáideoirí atá i bhfabhar réitigh 32-giotán ach a thugann aire do shrianta buiséadacha a bhaineann go hiondúil le táirgí 16 giotán.Mar mhalairt air sin, feidhmíonn an tsraith “bhunúsach” ag minicíocht clog de 36MHz, ag soláthar méadú cothrom ar fheidhmíocht.Tagann na samhlacha go léir sna sraitheanna seo feistithe le cuimhne flash tógtha isteach ó 32K go 128K, agus soláthraíonn éagsúlachtaí i gcumas SRAM agus comhéadain imeallacha roghanna breise.Ag 72MHz, ag cur cód i bhfeidhm go díreach ó Flash, éilíonn an STM32 36MA, ag aistriú go 0.5mA/MHz eacnamaíoch.

Feidhmíonn microcontrollers mar sceallóga ciorcaid comhtháite dlúth ag baint úsáide as teicneolaíocht VLSI chun aonaid phróiseála lárnacha (LAP) a chomhdhlúthú, cuimhne rochtana randamach (RAM), cuimhne léitheoireachta amháin (ROM), mar aon le calafoirt éagsúla I/O, córais idirbhriste, amadóirí próiseála sonraí, comhaireamh, agus comhpháirteanna breise cosúil le ciorcaid tiomána taispeána nó córaidh a/d a/d Sysis a fhoirmiú.Faigheann microcontrollers 8-giotán níos simplí, a bhfuil aithne acu ar a n-ailtireacht inmheánach neamhchasta, ar mhéid measartha, agus ar éifeachtúlacht costais, úsáid i bhfeidhmchláir bhunúsacha rialaitheora.I measc na samplaí coitianta tá 51 Sraith Intel, AVR AVR, Sraith PIC Microchip, agus sraith MSP430 TI.Mar sin féin, is ionann an STM32 agus microcontroller 32-giotán níos dochreidte.Go sainráite, ceadaíonn sé cláir ní hamháin trí chláir ach freisin trí chomhaid leabharlainne a sholáthraíonn an déantúsóir, ag cur le háisiúlacht na forbartha agus éascaíocht iniomparthachta an chóid.

Comparáid a dhéanamh idir STM32 agus 51 microcontrollers

Is ciorcad comhtháite dlúth é microcontroller atá deartha chun oibríocht shonrach a rialú i gcóras leabaithe.Ionchorpraíonn sé comhpháirteanna riachtanacha mar an LAP le haghaidh próiseála agus rialaithe, RAM le haghaidh cuimhne stórála sonraí, ROM do stóráil cláir, comhéadain ionchuir/aschuir cosúil le calafoirt sraithe agus comhthreomhara, agus córas idirbhriste go léir ar shlis amháin.

Tá difríocht shuntasach idir an ailtireacht agus ríomhairí pearsanta, áit a bhfuil LAP, RAM, ROM, agus comhpháirteanna I/O ina sceallóga ar leithligh atá suite ar mháthairchlár chun ríomhaire a thógáil.I gcodarsnacht leis sin, comhdhlúthaíonn microcontroller na comhpháirteanna seo in aonad comhtháite amháin.

An 51 microcontroller

Tá an 51 microcontroller, a thug Intel isteach ar dtús, ar cheann de na microcontrollers 8-giotán is forleithne agus tá meas mór air as a chuar foghlama.Tá cáil air as a ailtireacht chlasaiceach le bainistíocht chuimsitheach ar chláir a bhaineann go sonrach le busanna, feidhmiúlachtaí giotán loighic láidir, agus tacar teagaisc ildánach optamaithe le haghaidh feidhmchlár rialaithe, leagann sé an bhunobair le haghaidh dul chun cinn micrea-rialaithe eile.

Gnéithe den 51 Microcontroller

- Ag cur córais próiseálaí giotán air, éascaíonn sé oibríochtaí giotán-leibhéal do na sraitheanna crua-earraí agus bogearraí inmheánacha, rud a cheadaíonn cúbláil amhail aistriú, tacar, soiléir, tástála, agus oibríochtaí loighce giotán.Fágann an tréith seo go bhfuil sé éasca le húsáid agus go bhfuil sé críochnaithe go feidhmiúil.

- Cuimsíonn sé raon seoltaí ildánach ina RAM ar-sliseanna, ag feabhsú solúbthachta agus éascaíocht úsáide.

.

Míbhuntáistí an 51 Microcontroller

- Is minic a bhíonn crua -earraí breise ag teastáil le haghaidh feidhmiúlachtaí AD agus EEPROM, rud a chuireann leis an dearadh.

.

- Tagann luas oibriúcháin gearr, go háirithe maidir leis an bpointe dúbailte sonraí, ag cur bac ar éifeachtúlacht cláir.

- Méadaíonn a ghnéithe cosanta teoranta so -ghabhálacht do dhamáiste sliseanna.

Iarratais agus feistí ag baint úsáide as an 51 microcontroller

- Is minic a úsáidtear é i suíomhanna oideachais agus i bhfeidhmithe le riachtanais mheasartha feidhmíochta.

- I measc na samhlacha coitianta tá 8051 agus 80C51.

An microcontroller STM32

Arna mhonarú ag Stmicroelectronics, cuireann an tsraith STM32 raon ardfheidhmíochta, cost-éifeachtach agus éifeachtúla cumhachta i láthair.Tógtha ar ailtireacht Cortex-M ARM, freastalaíonn na microcontrollers seo ar iarratais leabaithe a éilíonn feidhmíocht níos fearr.Tairgeann siad forimeallaigh eisceachtúla, lena n-áirítear ADC 12-giotán, 1Mbit/s UART, agus SPI 18 Mbit/s SPI.

Déanann a chothromaíocht idir tomhaltas cumhachta agus comhtháthaithe achomhairc le hinnealtóirí, fiú murab é an rogha is ísle a thógann cumhacht mar an MSP430.Tá dearadh iomasach agus feidhmiúlacht fhairsing STM32 tar éis cáil shuntasach a bhaint amach i measc gairmithe tionscail.

Saintréithe Microcontroller STM32

.

-Cuimhne: Tairgeann sé cuimhne flash 32-512KB in éineacht le 6-64KB SRAM ar-sliseanna.

.

- Dífhabhtú: feistithe le comhéadain SWD agus JTAG, ag soláthar suas le 112 calafort I/O agus go leor amadóirí agus comhéadain chumarsáide.

Gléasanna STM32 a úsáidtear go coitianta

- I measc na bpríomh -mhúnlaí tá STM32F103, STM32 L1, agus sraith STM32W.

Idirdhealú idir 51 agus STM32 Microcontrollers

Tagraíonn an téarma "51 microcontroller" do ghléasanna atá comhoiriúnach leis an tacar teagaisc Intel 8031, ceannródaíocht ón tsamhail 8031.Bhain na gléasanna seo tairbhe as dul chun cinn Flash ROM, ag teacht chun cinn go dtí an microcontrollers 8-giotán a úsáideadh go forleathan, arna léiriú ag an tsraith AT89 ó Atmel.

Os a choinne sin, is é Stmicroelectronics a fhorbraíonn an tsraith microcontroller STM32 le croí Cortex-M3 ARM.Feabhsaithe le hacmhainní inmheánacha saibhre, sáraíonn sé na teaghlaigh 8051, AVR, agus PIC, ag dul níos gaire do chumais LAP nua -aimseartha, agus mar sin feistíonn sé níos mó feistí casta mar fhóin phóca agus ródairí.

Forbhreathnú Bunchóras STM32

Cuimsíonn an timpeallacht leabaithe STM32 roinnt comhpháirteanna riachtanacha a idirghníomhaíonn go comhchuí.

Bainistíocht soláthair cumhachta

Éilíonn oibriú réidh na gcodanna aschur agus an rannóg AD go láimhseáiltear na naisc chumhachta go cúramach, mar shampla VCC agus GND, VDDA, VSSA, agus VREF (ag smaoineamh ar an bpacáiste).Tá an nasc seachtrach ríthábhachtach agus ba cheart naisc ar snámh a sheachaint chun cobhsaíocht an chórais a chinntiú.

Le haghaidh scagtha is fearr, cuir toilleoir ceirmeach amháin ar a laghad do gach VDD agus Péire GND.Tá toilleoirí suímh chomh gar don Aonad Microcontroller (MCU) praiticiúil chun sláine feidhmíochta a choinneáil.

Is cleachtas léirsteanach iad seiceálacha voltais.Fostaigh ilmhéadar chun cruinneas voltais soláthair cumhachta a dheimhniú.Is fearr soláthar cumhachta digití chun críocha dífhabhtaithe, ag cuidiú leis na rioscaí voltais nó spíceanna reatha a mhaolú.Measúnú voltais críochnúil a dhéanamh ón bpointe iontrála sreinge go dtí an nasc soláthair cumhachta sliseanna, ag cothú cur chuige cúramach.

Seicheamh Athshocraithe agus Cumhachta

Feidhmíonn an biorán tosaithe ról eisiach maidir le seoladh tosaithe an Chóid Forghníomhaithe a chinneadh, tosaithe iar-MCU, nach bhfuil tionchar ag cumainn JTAG air.

I ndearadh ciorcaid, d'fhéadfadh an biorán tosaithe a bheith neamhdhíobhálach.Mar sin féin, sainordaíonn sé nasc le talamh nó le cumhacht trí fhriotóir seachtrach - níl sé in ann é a thréigean.Tá cuimhne tosaithe trí-mód STM32 go bunúsach laistigh den tslis:

- Cuimhne Flash Úsáideora: Stóráil Flash leabaithe.

- SRAM: Limistéar RAM ar an sliseanna, ag gníomhú mar chuimhne.

- Cuimhne an Chórais: Crios taobh istigh sliseanna tiomnaithe ina bhfuil tosaithe réamhshocraithe monarchan, ar a dtugtar an clár ISP go minic.Seasann an rannóg ROM seo le modhnú nó le scriosadh tar éis an tsleasa.

Tá bioráin Boot0 agus Boot1 ag gach slis STM32.De réir staid an leibhéil athshocraithe de na bioráin seo, is é an crios forghníomhaithe iar-athsholáthair.

- boot1 = x boot0 = 0: forghníomhaíonn sé ó chuimhne flash an úsáideora - mód oibríochta.

- Boot1 = 0 Boot0 = 1: Tionscnaimh ó chuimhne an chórais, ag feidhmiú arna gclárú ag an déantúsóir.

- Boot1 = 1 Boot0 = 1: Baineann sé úsáid as SRAM tógtha isteach, atá oiriúnach chun críocha dífhabhtaithe.

Is féidir cláir a bhaint amach trí JTAG Port nó Modh SWD, ag roghnú tosaithe ó chuimhne flash úsáideora.Tá sé indéanta le stóráil córais a roghnú i gcásanna clár mód ISP calafort sraithuimhir.

Roghanna Comhéadan Clárúcháin

Le haghaidh laghdú soicéad, déan machnamh ar insamhalta mód SWD, ag baint úsáide as JLink go príomha, agus ní gá ach ceithre shreang - 3.3V, GND, SWDIO, SWCLK.

I measc naisc tá:

- STM32 JTMS/SWDIO Ailíniú le JTAG Port TMS.

- STM32 JTCK/SWCLK comhthreomhar Jtag Port TCK.

Éilíonn an rogha ULINK2 sreang bhreise: "NRST," cúigear san iomlán.

Is féidir féin-shainmhíniú an chomhéadain seo a dhéanamh.Ceangail an t -aithriseoir agus an spriocchlár ag baint úsáide as geansaí sreinge DuPont nó bord comhéadan comhshó bloc de réir áise.

Dinimic deacrachta dífhabhtaithe agus cláir

Cuireann nascacht mhíchuí an sprioc -sliseanna cosc ​​ar ghnáthoibríochtaí:

- Cinnteacht a dhéanamh ar nasc íosta córais ar an spriocbhord, ag deimhniú gnáthfheidhmíocht sliseanna: ceart VDD, VDDA, VSS, VDDanna a nascadh, ciorcaid athshocraithe iontaofa, agus foinsí athshocraithe neamh-idirghabhála.

Is féidir le cód dóite a bhí ann cheana iarrachtaí nua dífhabhtaithe a dhéanamh níos casta:

-Cuireann an cód réamh-luchtaithe míchruinn tús le stáit neamhshainithe ar chumhacht-ar-dul, ag cur isteach ar iontráil mód dífhabhtaithe, a d'fhéadfadh forimeallaigh neamhriachtanacha a ghníomhachtú nó bioráin SWJ a chumrú mar ghnáth-chalafort I/O.

Is éard atá i gceist le réitigh bioráin Boot0/Boot1 a roghnú le haghaidh tosaithe RAM nó an cód atá ann cheana a scriosadh ar dtús.

Tá dúshláin bhreise ag baint le cosaint na sliseanna léite/scríobh:

- D'fhéadfadh sé go dteipfeadh ar uirlisí dífhabhtaithe flash leabaithe a léamh nó a scríobh.Is éard atá i gceist le leigheas ná úsáid a bhaint as an uirlis dífhabhtaithe chun cosaint/scríobh sliseanna a dhíghníomhachtú.

Ceisteanna coitianta [CCanna]

1. Cad é an microcontroller STM32?

Is ionann an STM32 agus bailiúchán de chiorcaid chomhtháite microcontroller 32-giotán ó stmicroelectronics.Laistigh de gach microcontroller, gheobhaidh tú croílár an phróiseálaí, RAM statach, cuimhne flash, comhéadan dífhabhtaithe, agus roinnt forimeallach.

2. Cén fáth a bhfuil an -tóir ar STM32?

Tá cáil ar an teaghlach STM32 de mhicrea-rialaitheoirí ó Stmicroelectronics as a ailtireacht fairsinge agus 32-giotán bunaithe ar lámh.Tugann a gcuid solúbthachta agus a roghanna saincheaptha dúshlán uathúil d'úsáideoirí i dtéarmaí an tosaithe.

3. Conas a chláraíonn tú STM32?

Tosaigh trí na huirlisí riachtanacha a shuiteáil mar STM32CUBEMX agus STM32CUbeide chun tosú ag obair le microcontrollers STM32 agus chun samplaí bunúsacha a reáchtáil.Ansin, cuir tionscadal simplí faoi stiúir faoi stiúir i bhfeidhm ar an mbord núicléas-L476RG ag baint úsáide as tiománaithe HAL chun eolas a fháil ar rialú GPIO.Ansin, déan iniúchadh ar chumarsáid UART agus foghlaim níos mó faoi bhunghnéithe an bhoird.Braiteoirí a chomhtháthú ag baint úsáide as an mBord Forbartha B-L475E-IT01A chun sonraí fíor-dhomhanda a bhailiú.Ar deireadh, cuir na heilimintí go léir le chéile chun córas iomlán IoT a thógáil faoi thiomáint ag STM32.

4. Cá n -úsáidtear STM32?

Faigheann microcontrollers STM32 a n -áit in iarratais iomadúla, idir feidhmeanna bunúsacha printéara agus boird chiorcaid ardfheithiclí.Is scil luachmhar é an cumas chun firmware agus córais leabaithe a úsáid ag baint úsáide as microcontrollers STM32 d'aon innealtóir sna réimsí leictreonaice agus cumarsáide.

5. An bhfuil WiFi ag STM32?

Saibhríonn an tsraith STM32WX na tairiscintí STM32 MCU le roghanna nascachta gan sreang.Ina measc seo tá oibríochtaí i raonta minicíochta fo-GHz agus 2.4 GHz araon.Mar gheall ar a nádúr, a gcleithiúnacht agus a n-inoiriúnaitheacht atá éasca le húsáid, bíonn siad oiriúnach do raon éagsúil feidhmchlár tionsclaíoch agus tomhaltóirí.