一種32位MCU開(kāi)發(fā)板的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

STM32F100VBT6采用ARM Cortex-M3 32位RISC內(nèi)核，工作頻率24MHz，集成了高速嵌入式存儲(chǔ)器（閃存高達(dá)128kB、SRAM高達(dá)8kB）以及各種增強(qiáng)外設(shè)和連接到兩條APB總線的I/O。所有器件提供兩個(gè)I2C、兩個(gè)SPI、一個(gè)HDMI CEC和多達(dá)3個(gè)USART標(biāo)致通信接口以及一個(gè)12位ADC、兩個(gè)12位DAC和六個(gè)通用16位定時(shí)器和PWM定時(shí)器。

　　RISC微處理器不僅精簡(jiǎn)了指令系統(tǒng)，采用超標(biāo)量和超流水線結(jié)構(gòu)；它們的指令數(shù)目只有幾十條，卻大大增強(qiáng)了并行處理能力。SGI公司推出的MIPS處理器則采用超流水線結(jié)構(gòu)，這些RISC處理器在構(gòu)建并行精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)多處理機(jī)中起著核心的作用。
 

　　圖1 STM32F100xx系列方框圖

　　STM32F100xx簡(jiǎn)介

　　32位MCU，帶有16 kB ~128kBFlash、12個(gè)定時(shí)器、ADC、DAC和8個(gè)通信接口STM32F100xx系列整合了工作頻率為24MHz的高性能ARM Cortex?-M3 32位RISC內(nèi)核、高速嵌入式存儲(chǔ)器（閃存高達(dá)128kB，SRAM高達(dá)8kB）以及各種增強(qiáng)型外設(shè)和連接到兩條APB總線的I/O。所有器件均提供標(biāo)準(zhǔn)通信接口、1個(gè)12位ADC、兩個(gè)12位DAC、6個(gè)通用16位定時(shí)器和高級(jí)控制PWM定時(shí)器。

　　圖2 STM32F100VBT6評(píng)估板硬件方框圖

　　STM32F100xx低/中密度產(chǎn)品系列的工作溫度范圍為–40~+85℃和–40~+105℃，電源電壓范圍為2.0V~3.6V。

　　STM32F100xx系列器件采用3種不同的封裝，引腳為48~100個(gè)。

    這些特性讓STM32F100xx系列微控制器適于大量應(yīng)用。

　　圖3 STM32F100VBT6評(píng)估板電路圖[!--empirenews.page--]STM32F100VBT6主要特性

 

　　內(nèi)核：ARM 32位Cortex-M3 CPU

　　24MHz的最高頻率和1.25DMIPS/ MHz（Dhrystone 2.1）的性能

　　單循環(huán)乘法和硬件除法

　　存儲(chǔ)器

　　16 kB ~128kB Flash存儲(chǔ)器

　　4kB ~8kB SRAM

　　時(shí)鐘、復(fù)位和電源管理

　　2.0V~3.6V應(yīng)用電源和I/O

　　POR、PDR和可編程電壓檢測(cè)器

　　4MHz~24MHz晶體振蕩器

　　內(nèi)部8MHz工廠預(yù)校RC

　　內(nèi)部40kHz RC

　　CPU時(shí)鐘的PLL

　　面向具有校準(zhǔn)功能的RTC的32kHz振蕩器

　　低功耗

　　休眠、停機(jī)和待機(jī)模式

　　RTC和備用寄存器的VBAT電源

　　調(diào)試模式

　　串行線路調(diào)試（SWD）和JTAG接口

　　DMA

　　7通道DMA控制器

　　支持的外設(shè)：定時(shí)器、ADC、SPI、I2C、USART和DAC

　　1×12位、1.2μs A/D轉(zhuǎn)換器（通道達(dá)16條）

　　轉(zhuǎn)換范圍：0V~3.6V

　　溫度傳感器

　　2×12位D/A轉(zhuǎn)換器

　　快速I(mǎi)/O端口多達(dá)80個(gè)

　　37/51/80個(gè)I/O，在16個(gè)外部中斷矢量上均可映射，并且?guī)缀跞磕軌蚪?jīng)受5V電壓

　　定時(shí)器多達(dá)12個(gè)

　　16位定時(shí)器多達(dá)3個(gè)，每個(gè)都帶有4個(gè)IC/OC/PWM或脈沖計(jì)數(shù)器

　　16位、6通道高級(jí)控制定時(shí)器：通道多達(dá)6條，可以實(shí)現(xiàn)PWM輸出、空載時(shí)間發(fā)生和緊急停止

　　1個(gè)16位定時(shí)器，具有2個(gè)IC/OC、1個(gè)OCN/PWM、空載時(shí)間發(fā)生和緊急停止功能

　　2個(gè)16位定時(shí)器，每一個(gè)都具有IC/OC/OCN/PWM、空載時(shí)間發(fā)生和緊急停止功能

　　2個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器（獨(dú)立和Window）

　　SysTick定時(shí)器：24位逐減計(jì)數(shù)器

　　2個(gè)16位基礎(chǔ)定時(shí)器，可以驅(qū)動(dòng)DAC

　　通信接口多達(dá)8個(gè)

　　I2C接口多達(dá)2個(gè)

　　USART多達(dá)3個(gè)

　　SPI多達(dá)2個(gè)

　　消費(fèi)類電子控制接口

　　CRC計(jì)算單元、96位獨(dú)特ID

　　ECOPACK封裝

　　STM32100B-EVAL評(píng)估板

　　ARM Cortex-M3處理器結(jié)合了多種突破性技術(shù)，令芯片供應(yīng)商提供超低費(fèi)用的芯片，僅33000門(mén)的內(nèi)核性能可達(dá)1.2DMIPS/MHz。該處理器還集成了許多緊耦合系統(tǒng)外設(shè)，令系統(tǒng)能滿足下一代產(chǎn)品的控制需求。ARM Cortex-M3處理器是ARM首次針對(duì)低成本應(yīng)用提供技術(shù)

　　STM32100B-EVAL是面向STMicroelectronic基于ARMTM Cortex-M3的STM32F100VBT6微控制器的評(píng)估板。它設(shè)計(jì)用作一個(gè)全面的開(kāi)發(fā)環(huán)境，具有HDMI CEC、2條I2C通道、2條SPI通道、3條USART通道、8kB內(nèi)部SRAM、128kB內(nèi)部Flash和JTAG與SWD調(diào)試支持。

　　利用全套硬件評(píng)估特性，STM32100B-EVAL評(píng)估板設(shè)計(jì)用于幫助開(kāi)發(fā)人員評(píng)估所有器件外設(shè)和開(kāi)發(fā)他們自己的應(yīng)用。

　　評(píng)估板上整合了ST-LINK，它是ST意法半導(dǎo)體為初學(xué)者學(xué)習(xí)、評(píng)估、開(kāi)發(fā)STM8系列和STM32系列MCU而設(shè)計(jì)的集在線仿真與下載為一體的開(kāi)發(fā)工具。它可以充當(dāng)STM32F100VBT6 MCU的嵌入式在線路調(diào)試器和編程器。

　　圖4 STM32F100VBT6評(píng)估板電路圖

　　STM32100B-EVAL評(píng)估板主要特性

　　3種5V電源選項(xiàng)：電源插孔、ST-LINK連接器或子板

　　從用戶Flash、系統(tǒng)存儲(chǔ)器或SRAM啟動(dòng)

　　揚(yáng)聲器

　　1GB MicroSD Card?

　　16MB串行Flash

　　I2C/SMBus兼容串行接口溫度傳感器

　　2個(gè)RS-232通信通道，其中1條通道上支持RTS/CTS握手信號(hào)

　　IrDA收發(fā)器

　　感應(yīng)電機(jī)控制連接器

　　JTAG和SWD調(diào)試支持

　　240×320 TFT彩色LCD

　　操作桿，帶有四向控制和選擇器

　　復(fù)位、喚醒、篡改和用戶按鈕

　　4個(gè)LED

　　帶備用電池的RTC

　　子板或繞接板的擴(kuò)展連接器

　　嵌入式ST-LINK

　　IDD電流測(cè)量電路

　　HDMI CEC

　　GEC