Pengawal mikro STM32 dan papan nyahpepijat untuk mereka. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Pengawal mikro STM32 dan papan nyahpepijat untuk mereka. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Teknologi Radio Ham

Komen artikel

Selama bertahun-tahun, amatur radio telah menggunakan mikropengawal lapan-bit keluarga PIC dan AVR. Mereka popular kerana harganya yang rendah, dokumentasi terperinci, kemudahan pengaturcaraan dan kemudahan pemasangan. Walau bagaimanapun, agak kerap terdapat kes apabila kuasa mikropengawal sedemikian tidak mencukupi untuk menyelesaikan tugas. Contoh paling mudah ialah meter frekuensi atau penjana isyarat pada mikropengawal, di mana frekuensi maksimum yang diukur atau dijana secara langsung bergantung pada kelajuan pemprosesan atau pengeluaran maklumat.

Sebagai tambahan kepada kelajuan, mikropengawal lapan-bit mempunyai batasan lain, contohnya, banyak model AVR hanya mempunyai satu port siri perkakasan, yang tidak membenarkan menerima maklumat daripada peranti luaran dan pada masa yang sama menghantar hasil pemprosesannya kepada pengguna. Apatah lagi perkara "banal" seperti memaparkan maklumat pada penunjuk grafik, yang memerlukan sumber besar kedua-dua kelajuan dan memori. Selepas menganalisis beberapa batasan sedemikian, penulis mendapat idea untuk beralih kepada mikropengawal keluarga STM32.

Sebagai contoh, pertimbangkan dua mikropengawal kategori harga yang sama - STM32F103C6 dan ATmega328P.

Jadual 1

Jenis pengawal mikro	ATmeqa328P	STM32F103C6
Pemproses bit	8	32
Perumahan	TQFP32	LQFP4E
Pic utama, mm	0,8	0.5
Kekerapan jam, MHz	20	72
Jumlah memori FLASH. KB	32	32
Kelantangan RAM, KB	2	10
nombor USART	1	2
Bilangan pemasa 16-bit	1	2
Bilangan baris I/O	23	37
Anggaran harga, gosok.	270	210

Parameter perbandingan mereka diberikan dalam jadual. 1. Hasil perbandingan juga agak mengejutkan. Mikropengawal 32-bit bukan sahaja lebih berkuasa daripada mikropengawal lapan-bit dalam hampir semua aspek, tetapi ia juga lebih murah. Sudah tentu, pematerian mikropengawal dengan pic pin 0,5 mm di rumah tidak begitu mudah. Nasib baik, dalam kebanyakan kes ini tidak diperlukan - terdapat banyak jenis papan pembangunan dengan mikropengawal keluarga STM32 di pasaran, mencukupi untuk pelbagai aplikasi. Mari kita lihat mereka dengan lebih terperinci.

STM32F4-PENEMUAN

Papan ini (ditunjukkan dalam Rajah 1) mungkin yang paling mudah untuk pemula yang mempelajari mikropengawal STM. Pertama, ia mempunyai set persisian yang besar. Sebagai tambahan kepada mikropengawal, papan mengandungi pecutan mikroelektromekanikal, mikrofon, DAC audio, dua penyambung USB, butang dan empat LED.

Pengawal mikro STM32 dan papan nyahpepijat untuk mereka
Rajah. Xnumx

Pin mikropengawal dibawa keluar ke pad sesentuh untuk memasang penyambung pin di tepi kiri dan kanan papan, yang memudahkan untuk menyambungkan semua peranti luaran yang diperlukan kepada mereka. Pengawal mikro STM32F407VGT6 yang dipasang pada papan mempunyai parameter yang sangat baik: 1 MB memori FLASH, 192 KB RAM dan frekuensi jam 168 MHz.

Akhirnya, papan dilengkapi dengan penyahpepijat ST-LINK/V2 terbina dalam, yang boleh digunakan untuk menyahpepijat program bukan sahaja pada mikropengawal pada papan, tetapi juga pada mikropengawal keluarga yang sama yang terletak pada papan lain. Beralih kepada mereka dilakukan menggunakan pelompat boleh tanggal dan penyambung SWD.

Harga papan adalah kira-kira 800 rubel, yang boleh dianggap agak boleh diterima.

STM32F103RBT6 Lembaga Pembangunan

Pilihan menarik seterusnya ialah papan pembangunan dengan mikropengawal STM32F103RBT6 (Rajah 2).

Pengawal mikro STM32 dan papan nyahpepijat untuk mereka
Rajah. Xnumx

Ia agak lemah daripada yang dipasang pada papan sebelumnya - frekuensi jam 72 MHz, 128 KB memori FLASH dan 20 KB RAM, tetapi peranti persisian sangat menarik. Terdapat skrin sentuh TFT dengan resolusi 320x240 piksel dan pepenjuru 2.8', port USB terbina dalam untuk bertukar maklumat dengan komputer, slot untuk kad memori SD, jam kuarza 32768 Hz, petak untuk bateri jam masa nyata dan penyambung ST-LINK untuk program nyahpepijat.

Harga papan ini juga kira-kira 800 rubel, tetapi harus diperhatikan bahawa ia tidak mempunyai debugger terbina dalam. Untuk memuat turun program, anda mesti sama ada membeli penyahpepijat ST-LINK yang berasingan atau gunakan papan STM32F4-DISCOVERY yang dibincangkan di atas.

Maple Mini

Persamaan luaran papan ini (Gamb. 3) dengan modul Arduino yang terkenal sangat menarik. Dan ini bukan kebetulan.

Pengawal mikro STM32 dan papan nyahpepijat untuk mereka
Rajah. Xnumx

Papan Maple Mini direka sebagai pengganti Arduino Nano. Bahasa pengaturcaraan dan persekitaran pembangunan untuk keluarga AVR mikropengawal yang dipasang dalam Arduino telah disesuaikan dengan keluarga STM. Pergi ke http://leaflabs.com/docs/maple-q uickstart.html untuk mendapatkan maklumat terperinci tentang bahasa pengaturcaraan dan persekitaran pembangunan Maple IDE.

Papan pembangunan mempunyai mikropengawal STM32F103CBT6 yang berjalan pada 72 MHz, 128 KB memori FLASH dan 20 KB RAM, yang sudah pasti lebih daripada mana-mana modul Arduino. Dan lebih baik lagi bahawa persekitaran pembangunan kekal hampir tidak berubah.

Secara berasingan, kami perhatikan bahawa walaupun saiznya yang kecil, Maple Mini menyediakan peranti yang sangat pelbagai: 34 talian I/O, dua saluran antara muka SPI dan dua I2C, tiga port bersiri. Ini membolehkan ia berjaya digunakan dalam pelbagai perkembangan amatur. Terima kasih kepada saiznya yang kecil, Maple Mini boleh dibina terus ke dalam peranti yang sedang dibangunkan.

Papan Maple Mini asal boleh dibeli dengan harga $35 di tapak web pembangunnya. Penghantaran akan dikenakan kos $5 lagi. Salinan papan yang dibuat di China akan berharga separuh daripada harga.

Perisian

Terdapat beberapa pilihan untuk persekitaran pembangunan yang boleh digunakan untuk menyediakan program untuk mikropengawal keluarga STM32:

- Meja Kerja Terbenam IAR komersial, AtollicTrueSTUDIO, Keil, dsb. Produk berciri penuh ini agak mahal, dengan harga lesen bermula dari 1000 euro, tetapi terdapat juga versi demo percuma dengan had pada volum program yang sedang dibangunkan; kebanyakan projek mudah mereka cukup;

- Eclipse percuma dengan pengkompil ARM-GCC memerlukan konfigurasi bukan remeh pengkompil sebelum digunakan. Satu-satunya kelebihan untuk hari ini ialah keupayaan untuk bekerja bukan sahaja di Windows, tetapi juga di Linux;

- CooCox IDE (CoIDE) percuma berdasarkan editor Eclipse yang sama. Memuatkan dan menyahpepijat program melalui ST-LINK. Tidak seperti pilihan sebelumnya, CoIDE tidak memerlukan sebarang tetapan khas dan berfungsi serta-merta selepas pemasangan. Pilihan ini adalah yang paling mudah dan berbaloi untuk digunakan.

Mari gunakan CooCox IDE untuk mencipta program contoh untuk papan STM32F4-DISCOVERY yang melaksanakan kelipan LED klasik bagi program pertama untuk mana-mana mikropengawal. Terdapat empat LED pada papan STM32F4-DIS-COVERY, ia disambungkan ke pin PD12-PD15 mikropengawal. Mari buat mereka berkedip silih berganti.

Langkah 1. Kami melancarkan persekitaran pembangunan CoIDE dan mencipta projek. Daripada senarai juntai bawah yang ditunjukkan dalam Rajah. 4, pilih mikropengawal STM32F407VG.

Pengawal mikro STM32 dan papan nyahpepijat untuk mereka
Rajah. Xnumx

Langkah 2. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 5, pilih komponen yang akan digunakan dalam projek. Yang utama ialah GPIO (input-output), C Library (fungsi asas bahasa C) dan M4 Core (fungsi teras pemproses). Apabila anda mengaktifkan komponen, CoIDE secara automatik menyalin fail yang diperlukan ke folder projek, yang sangat mudah.

Pengawal mikro STM32 dan papan nyahpepijat untuk mereka
Rajah. Xnumx

Langkah 3. Memasukkan teks program. Ia agak pendek dan diberikan dalam jadual. 2.

Seperti yang anda lihat, semuanya mudah dan jelas. Mereka yang telah menulis atur cara untuk mikropengawal AVR mungkin akan melihat reka bentuk biasa - permulaan port yang menunjukkan arah (input atau output), gelung utama di mana tindakan yang diperlukan dilakukan. Secara umum, sintaks program sepadan sepenuhnya dengan bahasa C, yang mana terdapat lebih daripada cukup literatur. Terdapat juga banyak artikel mengenai pengaturcaraan untuk STM32 di Internet. Banyak contoh dibekalkan dengan papan pembangunan dan juga boleh digunakan sebagai sampel.

Selepas memasukkan teks program dengan mengklik pada butang skrin "Muat turun ke kilat", ia dimuat turun ke mikropengawal. LED pada papan mula berkelip. Secara berasingan, perlu diperhatikan keupayaan penyahpepijatan - titik putus boleh ditetapkan di mana-mana dalam program, anda boleh menjalankan program langkah demi langkah, melihat nilai pembolehubah.

Sudah tentu, contoh ini tidak sesuai. Contohnya, anda boleh menggunakan gangguan pemasa untuk mengawal kelipan LED, yang membebaskan gelung program utama untuk tugasan lain. Mereka yang mahu boleh memikirkan perkara ini sendiri.

Kesimpulan

Secara umum, selepas kenalan pertama, mikropengawal keluarga STM32 meninggalkan kesan yang sangat menyenangkan. Segala-galanya ternyata tidak begitu rumit, dan kemudahan persekitaran pembangunan, proses penyahpepijatan dan sebilangan besar fungsi standard walaupun agak mengingatkan peralihan dari Ms DOS ke Windows - perkara umum nampaknya sama, tetapi semuanya adalah lebih mudah dan berfungsi.

Tetapi kelemahan utama keluarga ini untuk perkembangan amatur masih merupakan kesimpulan yang terlalu kecil. Mereka bentuk dan memateri papan dengan pic pin 0,5 mm di rumah adalah tugas yang sangat tidak remeh. Tetapi pada harga semasa, papan nyahpepijat dengan mikropengawal yang telah dipasang cukup mudah diakses oleh setiap radio amatur.

Adakah berbaloi untuk menukar segala-galanya kepada STM dan seni bina 32-bit? Sudah tentu tidak. Terdapat tugas yang ATtiny cukup mencukupi. Tetapi, sebagai contoh, untuk menganalisis spektrum dalam penerima SDR buatan sendiri atau menerima dan menghantar sejumlah besar maklumat melalui rangkaian, adalah lebih berkesan untuk segera menggunakan pengawal mikro yang berkuasa supaya tidak mengalami kekurangan memori atau prestasi apabila menambah baik peranti.

Pengarang: D. Elyuseyev

Lihat artikel lain bahagian Teknologi Radio Ham.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Penyimpanan tenaga dalam bata grafit merah panas 03.07.2021

Membina loji tenaga solar dan angin kini lebih murah daripada membina loji arang batu, tetapi masih sukar untuk memastikan kitaran operasi stesen yang berterusan menggunakan sumber boleh diperbaharui. Dua syarikat Amerika telah mencadangkan untuk menyimpan tenaga dengan memanaskan batu bata yang diperbuat daripada bahan konduktif hingga beribu-ribu darjah Celsius. Pada waktu malam dan dalam cuaca tenang, bata panas akan mengambil bahagian dalam penjanaan elektrik dan ini lebih murah daripada menggunakan bateri.

Ditubuhkan pada 2018, Antora Energy mengesyorkan penggunaan bata penyimpanan haba grafit. Sebenarnya, industri telah menghasilkan blok grafit sedemikian dalam jumlah besar dalam bentuk elektrod untuk pembuatan keluli dan perusahaan kimia. Dalam hal ini, anda tidak perlu mencipta apa-apa. Untuk mengumpul tenaga, arus elektrik yang berlebihan disalurkan melalui bata grafit di dalam blok dan ia memanaskan sehingga 1500 ° C. Rahsianya terletak pada cara menukar haba semula menjadi elektrik.

Untuk menjana elektrik daripada haba yang disimpan, pemaju Antora Energy mencadangkan kaedah termofotovoltaik. Penderia foto yang beroperasi dalam julat inframerah menangkap sinaran haba daripada batu bata dan menukarkannya kepada elektrik. Terima kasih kepada bahan semikonduktor baru III-V kumpulan jadual berkala, yang menggantikan semikonduktor klasik, kecekapan pemasangan mencapai 30%, yang sangat, sangat baik. Menggunakan haba dengan cara ini mengekalkan kecekapan tinggi pada keseluruhan julat suhu storan haba, manakala turbin stim dalam susunan yang sama akan menjadi lebih teruk dan lebih teruk apabila unit menjadi sejuk.

Ketumpatan storan tenaga dalam blok grafit adalah setanding dengan bateri litium-ion dan adalah beberapa ratus kilowatt-jam bagi setiap meter padu, iaitu ratusan kali lebih tinggi daripada penyimpanan hidro atau penyimpanan graviti. Sebaik-baiknya, pemaju menyasarkan untuk mengurangkan kos penyimpanan tenaga boleh diperbaharui ke bawah kos elektrik yang dijana oleh loji janakuasa gas asli. Tanda ini berada pada tahap $10/kWj.

Bateri litium berharga $140/kWj untuk beroperasi dan dijangka turun kepada $20/kWj selepas 2030. Unit storan haba akan lebih murah untuk beroperasi lebih awal. Kilang perintis Antora Energy akan dibina pada 2022. Wang itu diperuntukkan oleh pelabur negeri dan swasta.

Berita menarik lain:

▪ Samsung meningkatkan kerjanya dalam pasaran kamera digital

▪ Modul Fotovoltaik Organik Filem Nipis Cekap Toshiba

▪ Vegetarian boleh menyelamatkan berjuta-juta nyawa

▪ Takungan dihujani belon

▪ Gula-gula getah ini dikunyah 5000 tahun dahulu

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Kata bersayap, unit frasaologi. Pemilihan artikel

▪ artikel oleh Edmund Husserl. Kata-kata mutiara yang terkenal

▪ artikel Bagaimana lilin diperolehi? Jawapan terperinci

▪ pasal capsicum. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ artikel Metronom mudah. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Piawaian untuk menguji peralatan dan peranti elektrik untuk pemasangan elektrik pengguna. Penukar dan peranti semikonduktor. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web