ST

STM32F412XE/G器件基于工作频率高达100MHz的高性能ARM Cortex-M4 32位RISC内核。它们的Cortex-M4内核具有浮点单元(FPU)单精度,支持所有ARM单精度数据处理指令和数据类型。它还实现了一整套DSP指令和一个存储器保护单元(MPU),增强了应用程序的安全性。

STM32F412XE/G属于STM32 Dynamic Efficiency产品线(具有组合功率效率,性能和集成的产品),同时增加了一种称为批量采集模式(BAM)的新型创新功能,允许在数据批处理期间节省更多的功耗。

STM32F412XE/G集成了高速嵌入式存储器(高达1MB闪存,256KB SRAM),以及大量增强型I/O和外设,连接到两个APB总线,三个AHB总线和一个32位多AHB总线矩阵。所有器件都提供一个12位ADC,低功耗RTC,十二个通用16位定时器,两个用于电机控制的PWM定时器和两个通用32位定时器。它们还具有标准和高级通信接口。

STM32F412XE/G微控制器集成

最多四个I2C,包括一个I2C支持快速模式Plus
五个SPI
五个I2S,其中两个是全双工。为了实现音频类的高精度,I2S外设可以通过专用内部音频PLL或通过外部时钟提供时钟,用而允许同步
四个USART
SDIO/MMC接口
USB 2.0 OTG全速接口
两个CAN
STM32F412xE/G嵌入高级外设
灵活的静态存储器控制接口(FSMC)
四路SPI存储器接口
用于Σ调制器(DFSDM)的数字滤波器,两个滤波器,多达四个输入,并支持麦克风MEM。 STM32F412xE / G提供7种封装,从48到144引脚
STM32F412xE/G工作在-40℃~+105℃温度范围内,采用1.7(PDR OFF)~3.6V电源,全面的省电模式允许设计低功耗应用

STM32F412xE/G微控制器适的应用

电机驱动和应用控制
医用器材
工业应用:PLC,逆变器,断路器
打印机和扫描仪
报警系统,视频对讲和HVAC
家用音响设备
手机传感器集线器
可穿戴设备
连接的对象
Wifi模块

STM32F412XE/G主要特性

带BAM的动态效率线(批量采集模式)
内核:具有FPU的ARM 32位Cortex-M4 CPU,自适应实时加速器(ART Accelerator),允许从闪存中执行0等待状态,频率高达100 MHz,存储器保护单元125个DMIPS/1.25DMIPS/MHz(Dhrystone2.1)和DSP指令
记忆
高达1MB的闪存
256Kbyte SRAM
灵活的外部静态存储器控制器,最多16位数据总线:SRAM,PSRAM,NOR闪存
双模式Quad-SPI接口
LCD并行接口,8080/6800模式
时钟,复位和电源管理
1.7V~3.6V应用电源和I/O
POR,PDR,PVD和BOR
4MHz~26MHz晶体振荡器
内部16MHz工厂修整的RC
用于带校准的RTC的32kHz振荡器
带校准的内部32kHz RC
能耗
运行:112μA/MHz(外设关闭)
停止(停止模式下的闪烁,快速唤醒时间):50μATyp@25℃;75μAmax@25℃
停止(深度掉电模式下的闪存,慢唤醒时间):在25℃时降至18μA;在25℃时最大值为40μA
待机:2.4μA@25℃/1.7V,无RTC;12μA@85℃@1.7V
RTC的VBAT电源:25℃时为1μA
1×12位,2.4 MSPS ADC:最多16个通道
2个数字滤波器用于Σ-Δ调制器,4个PDM接口,支持立体声麦克风
通用DMA:16流DMA
最多17个定时器:最多12个16位定时器,两个32位定时器,最高100MHz,每个最多四个IC/OC/PWM或脉冲计数器和正交(增量)编码器输入,两个看门狗定时器窗口),一个SysTick定时器
调试模式
串行线调试(SWD)和JTAG
Cortex-M4嵌入式跟踪宏单元
最多114个具有中断功能的I/O端口
高达100MHz的高达109个快速I/O
多达114个5V容性I/O
最多17个通信接口
高达4个I2C接口(SMBus/PMBus)
最多4个USART(2×12.5Mbit/s,2×6.25 Mbit/s),ISO 7816接口,LIN,IrDA,调制解调器控制)
多达5个SPI/I2S(高达50Mbit/s,SPI或I2S音频协议),其中2个多路复用全双工I2S接口
SDIO接口(SD/MMC/eMMC)
高级连接:USB 2.0全速设备/主机/ OTG控制器与PHY
2×CAN(2.0B活动)
真随机数发生器
CRC计算单元
96位唯一ID
RTC:亚秒精度,硬件日历
所有包装均为ECOPACK 2

ST STM32F412ZG32位ARM MCU Discovery套件开发方案

图1 STM32F412XE/G框图

Discovery套件32F412GDISCOVERY

32F412GDISCOVERY发现套件是STMicroelectronics基于ARM Cortex-M4核的STM32F412ZGT6微控制器的完整演示和开发平台。该微控制器具有四个I2C总线,四个USART端口,五个SPI端口,两个复用全双工I2S总线,SDIO接口,USB OTG全速2.0端口,两个CAN总线,FMC并行接口,两个数字滤波器用于Σ-Δ调制器,两个数字麦克风的PDM接口,一个12位ADC,双Quad-SPI接口,JTAG和SWD调试支持。此发现套件提供了用户快速入门并轻松开发应用程序所需的一切。板上的全部硬件功能可帮助用户评估所有板载外设,例如:USB OTG FS,microSD卡,带有音频编解码器的全双工I2S和用于耳机的立体声插孔,包括模拟麦克风,带有一对的DFSDM Arduino Uno V3兼容连接器扩展了功能,可选择多种专用屏蔽,扩展连接器允许轻松集成的ST-LINK/V2-1为STM32提供了嵌入式在线调试器和编程器。

发现套件32F412GDISCOVERY主要特性

STM32F412ZGT6微控制器,采用LQFP144封装,具有1MB闪存和256KB RAM
板载ST-LINK/V2-1 SWD调试器,支持USB重新枚举功能
USB虚拟COM端口
大容量储存
调试端口
1.54英寸,240×240像素TFT彩色液晶显示器,具有并行接口
I2S音频编解码器,带有立体声耳机插孔,包括模拟麦克风输入和扬声器输出
立体声数字MEMS麦克风
microSD卡连接器
I2C扩展连接器
128Mbit四SPI闪存
重置按钮和操纵杆
四色用户LED
带有Micro-AB连接器的USB OTG FS
电源的四个选项
ST-LINK/V2-1 USB连接器
用户USB FS连接器
来自Arduino Uno V3连接器的VIN
Arduino Uno V3连接器的+5V电源
STM32的两个电源电压:2.0V和3.3V
兼容的Arduino Uno V3连接器
扩展连接器,用于直接访问STM32F412ZGT6的各种特性
全面的免费软件,包括各种示例,STM32Cube包的一部分

ST STM32F412ZG32位ARM MCU Discovery套件开发方案

图2 Discovery套件32F412GDISCOVERY外形图

ST STM32F412ZG32位ARM MCU Discovery套件开发方案

图3 Discovery套件32F412GDISCOVERY框图

ST STM32F412ZG32位ARM MCU Discovery套件开发方案

图4 Discovery套件32F412GDISCOVERY电路图

详情:

/15/90/07/b3/8c/10/4e/95/DM00213872.pdf/files/DM00213872.pdf/jcr:content/translations/en.DM00213872.pdf

/group0/93/30/cb/96/f7/1c/4c/d2/DM00275919/files/DM00275919.pdf/jcr:content/translations/en.DM00275919.pdf

文章转载自网络,版权归原作者所有,如有侵权请联系删除

围观 376

来源:意法半导体IPG公众号

智能工业或工业4.0经常被称作第四次工业革命,它正为万物带来智能,电机控制也不例外:分布式智能、分散式诊断、实时对外部事件通信和灵活适应等都是必须的,除此之外还有对节能的不懈追求。

大家应该还记得之前提到过我们ST推出了一款新型的处理性能强大的智能电机控制单封装芯片组,它就是STSPIN32F0, 今天我们就给大家讲讲这个STSPIN家族新成员。

有了STSPIN32F0,电机控制也开始了第四次工业革命!

关键特性与优势

高性能的三相栅极驱动器
• 600 mA电流能力,可驱动宽范围的功率MOSFET
• 实时可编程的过电流
• 集成自举二极管
• 跨导、欠压和温度保护

集成具有ARM® Cortex®-M0内核的32位STM32F0 MCU
• 48 MHz,4KB SRAM和32KBFlash存储器
• 12位ADC
• 支持1至3个电阻采样FOC算法
• 通信接口:I2C,UART,SPI
• 有完备的开发生态环境

运算放大器和比较器
• 支持无传感器或霍尔传感器,可用于精确控制三相电机,具有高效率

片上产生的供电,可用于MCU、驱动器和外部电路
• 具有最大效率和灵活性

7x7 mm QFN封装
• 使设计紧凑

更加智能的STSPIN电机驱动器

受智能工业、城市和家庭需求的刺激,对更智能、更专业IC的需求增长迅速。得益于意法半导体的核心技术,STSPIN电机驱动器系列加速了这一趋势,它将STM32 32位微控制器的高计算能力和N沟道功率MOSFET三相栅极驱动器共同集成于同一IC。这使设计者能够实现非常精确的电机磁场定向控制、6步无传感器或其它高级驱动算法,包括速度控制环。

集成的运算放大器使高性价比的无传感器或霍尔传感器反馈系统的设计具有最大的灵活性。内部的3.3 V DC-DC降压转换器和12 V LDO线性稳压器,可为MCU、外部电路和栅极驱动器供电,这进一步精简了物料清单,提高了效率。IC可被置于待机模式,这时除了为MCU供电的DC-DC转换器外,所有内部电路都禁用,将功耗降低到最小。

有一系列完备的保护特性,包括过电流、过温、短路保护,这使它成为安全的解决方案,能满足高要求应用,尤其是
工业应用的需要,这也有助于进一步减少外部元件、成本和复杂度。

所有这些都位于小型的7x7 mm QFN封装中,令它非常适合小型设备,确保了最小尺寸。

完美适用于的应用范围

三相BLDC电机可用于高达45V的应用中,如:
• 便携式真空吸尘器
• 风扇
• 无人机和航模
• 电动工具
• 空气净化器
• 工业和教育机器人


开发设计环境

1)产品评估板:STEVAL –SPIN3201
STEVAL –SPIN3201三相无刷直流电机驱动评估板是基于STSPIN320F0和STD140N6F7开发出来的。该评估板可提供一个易于使用且适用于低电压电机驱动应用的解决方案,如电扇、无人机和电动工具。专为有感或无感3电阻采样FOC算法设计的。

特点:

输入电压:8 V to 45 V
• 输出电流高达15 Arms
• 基于STD140N6F7 MOSFET的功率驱动
• 嵌入3.3 V 降压稳压器
• 嵌入12 V LDO 稳压器
• 3电阻采样电流感应
• 数字霍尔传感器和编码器输入
• 过流保护
• 母线电压检测
• 完全支持STM32 PMSM FOC 软件开发套件 (STSW-STM32100)
• 嵌入ST-LINK/V2-1
• 按钮和微调方便调试
• 符合RoHS

2)固件:STSW-SPIN3201,可快速、便捷地评估BLDC磁场定向控制
STSW-SPIN3201是专为STSPIN320F0设计的基于STM32 PMSM FOC Software Development Kit (STSW-STM32100)的固件。
依靠行业标准Cortex®-M core,允许用户评估STSPIN320F0在驱动定向控制中三相永磁电机的性能。

特点:
• 基于STM32 PMSM FOC 软件开发套件
• 3电阻采样拓扑结构
• 无传感操作模式
• 速度和转矩控制
• 支持 STEVAL-SPIN3201评估板
• 可通过ST MC Workbench PC软件进行全定制和实时通信
• 符合固件 ANSI C, MISRA

围观 1178

来源:STM32单片机

对于微处理界第一颗基于ARM®Cortex®-M7内核的高性能微控制器STM32F7系列,相信很多人对它都不陌生了。比如STM32F7系列微控制器采用90nm工艺,工作频率高达216MHz,采用6级超标量流水线和浮点单元,测试分数高达1000 CoreMarks,性能提升的同时保持高能效,与STM32F4系列管脚高度兼容等等。

一般来讲,基于ARM®Cortex®-M7内核的微控制器大多具有相似的处理器配置选项。通常包括:
● 一个64位AXI系统总线接口
● 一个指令和数据高速缓存
● 64位指令紧耦合存储器(ITCM)
● 双32位数据紧耦合存储器(DTCM)

不过,本文只是从应用开发的层面介绍STM32F7系列有别于其它使用Cortex-M7内核的MCU的几个特色。

首先,第一个重要特色在于STM32F7器件同时具有ITCM接口和AXI接口连接到片内闪存,如图1所示。

图1:基于ARMCortex-M7内核的系统级芯片的框图

图1:基于ARMCortex-M7内核的系统级芯片的框图

ITCM和AXI双接口的存在使得执行代码时具备更大的灵活性。此外,STM32F7还有一个称为自适应实时加速器(ARTAccelerator™)的内置闪存加速器,从而实现闪存零等待执行。使用TCM接口和ART加速器能能实现与带缓存AXI接口相似的性能。同时用户代码也不会有高速缓存失效或高速缓存维护操作的麻烦。

利用ART Accelerator加速引擎和高达16kB的L1缓存,STM32F7MCU可实现ARM Cortex-M7的最佳性能。不管是从片内闪存还是外部存储器执行代码,在216MHz下均可达到1082 CoreMark/462 DMIPS。

第二个重大特色在于内部SRAM分布在不同的模块中,以降低动态功耗,并允许从各个总线主机同时访问不同的SRAM模块,以优化带宽和延迟。

此架构的一个典型应用实例就是人机界面,在人机界面中,音频和图形数据与系统RAM之间的传输必须同时进行。

第三个就是它的高级浮点单元。STM32F7系列器件具有一个高性能的单或双精度浮点单元(FPU),支持所有ARM单或双数据处理指令和数据类型。FPU在需要浮点数学精度的许多应用中提供了优势,包括环路控制、音频处理、音频解码和数字滤波等。

它还有个额外优势,那就是将某些功能的执行或处理可以从CPU分流到FPU,使CPU用于其他任务。它支持双精度,因此更易于使用双精度浮点指令的基于PC的数学软件。

第四,STM32F7 MCU最具特色的设计之一是它们的智能系统架构,它使用两个子系统,如图2所示:

图2:STM32F7微控制器的总线矩阵

图2:STM32F7微控制器的总线矩阵

AXI-to-multi-AHB桥将AXI4协议转换成AHB-Lite协议
multi-AHB总线矩阵管理主机之间的访问仲裁

该仲裁使用循环调度算法保障主机对从机的访问,即使多个高速外设同时工作,也能实现同时访问并高效运行。

最后,不得不提它的L1高速缓存。STM32F7嵌入了指令和数据高速缓存,当从片上或片外存储器读取代码和数据时可弥补插入等待状态,从而提高性能。当然,如果出现高速缓存失效和高速缓存行填充,此时查看高速缓存将无法保证数据的确定性。

这就是为什么要强烈推荐使用TCM存储器来执行关键代码、存储关键数据的原因。这在必须保证安全操作的应用中(如家电和电机)通常都很有用。

由于高速缓存不仅可以由CPU访问,也可以通过其他主机进行访问(包括直接存储器访问(DMA)控制器),因此需要软件维护操作。访问物理存储器时,这些主机可能会读出过期的数据,而更新的数据在CPU高速缓存中已可用。

为了避免这个问题,开发者编写用户代码时应该采取以下措施:

A.当除CPU以外的主机将执行对高速缓存的访问之前,推荐进行高速缓存清零。这是为了确保CPU的最新的更新数据被写回到物理存储器。

B.当除CPU以外的主机对高速缓存数据进行了更新后,在对高速缓存进行读操作之前,CPU应该使高速缓存失效。这是为了确保从物理存储器的直接读取。

C.有时也需考虑无高速缓存操作。当高速缓冲存频繁被其他主机访问时,可以通过CPU配置不可缓存属性防止数据的不一致性。

围观 526

来源:ST MCU交流信息

我们在从事MCU应用开发过程中,难免会碰到MCU芯片异常的问题。比如异常复位,表现为复位脚有电平跳变或者干脆处于复位电平;在做代码调试跟踪时,发现代码往往进不到用户main()程序;或者时不时感觉芯片死掉了,功能完全不可控等。

针对类似严重异常情况的原因我在这里大致总结下,与大家分享。

1、时钟问题。一般表现在时钟配置异常,比方配置超出芯片主频工作范围。【对于STM32系列MCU,如果使用STM32CUBEMX图形化工具做配置,基本可以回避这个问题】

2、电源问题。比方电源质量差,纹波过大,尤其开关电源供电时;或者供电芯片质量差,输出不稳定;或者系统供电能力不足而引起电源波动等。

3、BOOT脚配置问题。对于ARM芯片往往都有些BOOT配置脚。经常遇到有人因为BOOT脚的焊接或接触不良导致各类奇怪问题。这种情况多表现在芯片功能时好时坏,或者部分芯片正常,部分芯片异常。

4、启动文件问题。经常因为选错了启动文件,导致程序无法正常运行,或者说调试时好好的,脱机运行就出鬼。这点在做不同系列芯片间移植时最容易碰到。

5、中断请求位清除问题。由于中断请求位没有及时清除导致中断没完没了的重复进入,感觉系统死机一般。

6、堆或栈的越界溢出。这个也会导致芯片无法正常工作,调试时往往可能会有硬错提示。

7、VCAP脚问题。有些MCU芯片有VCAP脚,该类脚往往需要接上适当的电容,如果无视了它的话,也可能导致整个芯片的功能异常。

上面这几个原因比较容易导致MCU出现功能严重异常,也不太容易简单地通过查看MCU技术手册直接获得答案,分享出来算作一些提醒。

围观 457

页面

订阅 RSS - ST