STMicroelectronics (ST) telah mengembangkan chip seri STM32F103 dengan arsitektur Cortex-M3. Chip-chip ini memiliki frekuensi utama CPU 72MHz dan dilengkapi dengan ADC presisi tinggi, USART, CAN, USB, SDIO, serta modul-modul lainnya. Seri ini diklasifikasikan ke dalam tiga kategori utama berdasarkan ukuran Flash on-chip: kapasitas kecil (16K dan 32K), kapasitas sedang (64K dan 128K), dan kapasitas besar (256K, 384K, dan 512K). Dalam posting ini, kami menggunakan STM32F103ZET6 sebagai contoh untuk memperkenalkan fitur, spesifikasi, rangkaian, dan informasi aplikasi dari chip-chip ini.
Pengantar STM32F103
STM32F103 adalah unit mikrokontroler (MCU) yang diproduksi oleh STMicroelectronics. MCU ini termasuk dalam keluarga STM32, yang didasarkan pada prosesor ARM Cortex-M. STM32F103 merupakan pilihan populer di kalangan penggemar elektronik, hobiis, dan profesional berkat konsumsi daya yang rendah, kinerja tinggi, serta rangkaian periferal yang lengkap. MCU ini umumnya digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk otomatisasi industri, robotika, otomotif, dan elektronik konsumen.
Misalnya, STM32F103 dapat digunakan pada mesin CNC untuk mengendalikan motor dan periferal lainnya, atau pada sistem rumah pintar untuk mengelola berbagai sensor dan aktuator. Selain itu, MCU ini dapat digunakan pada quadcopter untuk menangani algoritma kontrol penerbangan dan sensornya. STM32F103 adalah mikrokontroler serbaguna dan bertenaga yang menawarkan berbagai kemampuan dan fitur untuk berbagai aplikasi.
Fitur STM32F103
Hingga 17 timer:
- Hingga sepuluh timer 16-bit, masing-masing timer dilengkapi dengan hingga 4 penghitungan I2C/OC/PWM dan masukan encoder kuadratur (inkremental).
- 2 timer PWM kontrol motor 16-bit dengan pembangkitan waktu mati dan penghentian darurat.
- 2 timer watchdog (independen dan jendela)
- Timer SysTick: penghitung mundur 24-bit
- 2x timer dasar 16-bit untuk menggerakkan DAC
Hingga 13 antarmuka komunikasi:
- Hingga 2 antarmuka I2C (SMBus/PMBus)
- Hingga 5 USART (antarmuka ISO 7816, LIN, IrDA, kontrol modem)
- Hingga 3 SPI (18 Mbit/s), 2 dengan antarmuka 12S yang dimultipleks
- Antarmuka CAN (2.0B Aktif)
- Antarmuka USB 2.0 kecepatan penuh
- Antarmuka SDIO
- -Unit perhitungan CRC, ID
unik 96-bit -Paket ECOPACK®
-Inti: CPU Arm® 32-bit Cortex®-M3
- Frekuensi maksimum 72 MHz, 1,25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1), kinerja dalam akses memori tanpa wait state.
- Perkalian satu siklus dan pembagian perangkat keras.
-Memori:
- 256KB hingga 512KB flash
- hingga 64KB SRAM. Pengontrol memori statis yang fleksibel dengan 4 chip select. Mendukung memori Compact Flash, SRAM, PSRAM, NOR,
dan NAND. – Antarmuka paralel LCD, mode 8080/6800.
-Pengelolaan jam, reset, dan daya:
- Catu daya aplikasi dan I/O 2,0V hingga 3,6V, POR, PDR, dan detektor tegangan yang dapat diprogram (PVD),
- osilator kristal 4 hingga 16MHz, RC internal 8MHz yang disetel di pabrik, RC internal 40kHz yang dikalibrasi, osilator 32kHz untuk RTC dengan kalibrasi.
-Daya rendah:
- mode tidur, berhenti, dan siaga
- VBAT untuk RTC dan register cadangan
-Konverter A/D 3×12-bit, 1μs (hingga 21 saluran)
- Rentang konversi: 0 hingga 3,6 V
- Kemampuan triple sample and hold
- Sensor suhu
-2 konverter D/A 12-bit –
DMA: Pengontrol DMA 12-saluran
- -Periferal yang didukung: Timer, ADC, DAC, SDIO, I2S, SPI, I2C, dan USART
-Mode debug
- Serial Wire Debug (SWD) dan antarmuka JTAG
-Unit makro jejak tertanam Cortex®-M3
T-Hingga 112 port
I/O cepat- 51/80/112 I/O, semuanya dapat dipetakan ke 16 vektor interupsi eksternal, hampir semuanya toleran terhadap 5V
Spesifikasi STM32F103
Produsen: STMicroelectronics
Kategori Produk: Mikrokontroler ARM – MCU Tipe
Pemasangan: SMD/SMT
Kemasan/Casing: LQFP-144
Inti: ARM Cortex M3 Ukuran
Memori Program: 512KB Lebar
Bus Data: 32 bit
Resolusi ADC: 12 bit Frekuensi
Jam Maksimum: 72 MHz
Jumlah Input/Output: 112 Ukuran
RAM Data: 64KB Suhu
Operasi Minimum: -40 derajat Celcius Suhu
Operasi Maksimum: +85 derajat Celcius
Jenis RAM Data: SRAM Jenis
Antarmuka: CAN, I2C, SPI, USART, USB
Jumlah Saluran ADC: 16
Jumlah Timer/Penghitung: 8 timer
Tinggi: 1,4 mm
Panjang: 20 mm
Lebar: 20 mm Berat
Satuan: 1,290 g
Diagram Blok STM32F103
Konfigurasi Pin STM32F103
Catu Daya STM32F103
Rangkaian Tipe STM32F103
Aplikasi STM32F103
- Penggerak motor
- Kontrol aplikasi
- Medis
- Perangkat genggam
- Periferal game PC
- Platform GPS
- Pengendali Program (PLC)
- Inverter
- Pencetak
- Printer
- Sistem alarm
- Interkom video
- Pemanasan dan ventilasi
- Sistem Pendingin Udara
- Kontrol Layar LED Bar
STM32F401 vs STM32F103
Berikut ini adalah tabel yang membandingkan informasi mengenai mikrokontroler STM32F401 dan STM32F103:
| Specification | STM32F401 | STM32F103 |
|---|---|---|
| Architecture | ARM Cortex-M4 | ARM Cortex-M3 |
| Maximum Clock Speed | 84 MHz | 72 MHz |
| Flash Memory | 256 KB | Up to 512 KB |
| SRAM | 64 KB | Up to 64 KB |
| DMA Channels | 12 | 7 |
| ADC Channels | 10 | Up to 16 |
| Timers | 14 | Up to 15 |
| USB | 1 x Full-speed | 1 x Full-speed |
| Operating Voltage | 1.7 - 3.6 V | 2.0 - 3.6 V |
| Package | LQFP64, LQFP100, LQFP144, UFBGA144 | LQFP64, LQFP100, LQFP144, UFBGA100, UFBGA144 |
Secara keseluruhan, STM32F401 memiliki arsitektur ARM Cortex-M4 yang lebih canggih, yang mendukung pemrosesan sinyal digital dan operasi bilangan floating-point yang lebih canggih, serta kecepatan clock maksimum yang lebih tinggi. Namun, STM32F103 memiliki kapasitas memori flash yang lebih besar, serta mendukung jumlah saluran ADC dan timer yang sedikit lebih banyak.
