STMicroelectronics (ST) a développé les puces de la série STM32F103 avec architecture Cortex-M3. Ces puces ont une fréquence principale de 72 MHz et sont équipées de modules ADC, USART, CAN, USB, SDIO et autres de haute précision. La série est classée en trois catégories principales en fonction de la taille de la mémoire Flash intégrée : petite capacité (16K et 32K), moyenne capacité (64K et 128K) et grande capacité (256K, 384K et 512K). Dans cet article, nous utilisons le STM32F103ZET6 comme exemple pour présenter les caractéristiques, les spécifications, le circuit et les informations d'application de ces puces.
Introduction au STM32F103
Le STM32F103 est un microcontrôleur (MCU) produit par STMicroelectronics. Ce MCU appartient à la famille STM32, qui est basée sur le processeur ARM Cortex-M. Le STM32F103 est très apprécié des amateurs d'électronique, des bricoleurs et des professionnels en raison de sa faible consommation d'énergie, de ses performances élevées et de ses nombreux périphériques. Ce microcontrôleur est couramment utilisé dans diverses applications, notamment l'automatisation industrielle, la robotique, l'automobile et l'électronique grand public.
Par exemple, le STM32F103 peut être utilisé dans une machine CNC pour contrôler ses moteurs et autres périphériques, ou dans un système domotique pour gérer divers capteurs et actionneurs. De plus, ce microcontrôleur peut être utilisé dans un quadricoptère pour gérer ses algorithmes de contrôle de vol et ses capteurs. Le STM32F103 est un microcontrôleur polyvalent et puissant qui offre un large éventail de capacités et de fonctionnalités pour diverses applications.
Caractéristiques du STM32F103
Jusqu'à 17 minuteries :
- Jusqu'à dix minuteries 16 bits, chacune avec jusqu'à 4 compteurs I2C/OC/PWM et une entrée codeur en quadrature (incrémental).
- 2 minuteries PWM de commande moteur 16 bits avec génération de temps mort et arrêt d'urgence.
- 2 minuteries de surveillance (indépendantes et à fenêtre)
- Minuterie SysTick : compteur descendant 24 bits
- 2 minuteries de base 16 bits pour piloter le DAC
Jusqu'à 13 interfaces de communication :
- Jusqu'à 2 interfaces I2C (SMBus/PMBus)
- Jusqu'à 5 USART (interface ISO 7816, LIN, IrDA, contrôle modem)
- Jusqu'à 3 SPI (18 Mbit/s), dont 2 avec interface 12S multiplexée
- Interface CAN (2.0B Active)
- Interface USB 2.0 pleine vitesse
- Interface SDIO
- -Unité de calcul CRC, identifiant
unique 96 bits -Boîtier ECOPACK®
-Cœur : CPU Arm® 32 bits Cortex®-M3
- Fréquence maximale de 72 MHz, 1,25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1), performances en accès mémoire sans état d'attente.
- Multiplication en un seul cycle et division matérielle.
-Mémoire :
- 256 Ko à 512 Ko de mémoire flash
- jusqu'à 64 Ko de SRAM. Contrôleur de mémoire statique flexible avec 4 sélecteurs de puce. Prend en charge les mémoires Compact Flash, SRAM,
PSRAM, NOR et NAND. – Interface parallèle LCD, modes 8080/6800.
-Horloge, réinitialisation et gestion de l'alimentation :
- alimentation et E/S de 2,0 V à 3,6 V, POR, PDR et détecteur de tension programmable (PVD),
- oscillateur à quartz de 4 à 16 MHz, RC interne de 8 MHz réglé en usine, RC interne calibré de 40 kHz, oscillateur de 32 kHz pour RTC avec calibrage.
-Faible consommation :
- modes veille, arrêt et veille active
- VBAT pour RTC et registres de sauvegarde
-3 convertisseurs A/N 12 bits, 1 μs (jusqu'à 21 canaux)
- Plage de conversion : 0 à 3,6 V
- Triple capacité d'échantillonnage et de maintien
- Capteur de température
-2 convertisseurs N/A
12 bits – DMA : contrôleur DMA 12 canaux
- – Périphériques pris en charge : minuterie, ADC, DAC, SDIO, I2S, SPI, 12C et USART
-Mode débogage
- Débogage par câble série (SWD) et interface JTAG
-Unité macro de trace intégrée Cortex®-M3
T-Jusqu'à 112 ports
E/S rapides – 51/80/112 E/S, toutes mappables sur 16 vecteurs d'interruption externes, presque toutes tolérantes à 5 V
Spécifications STM32F103
Fabricant : STMicroelectronics
Catégorie de produit : Microcontrôleurs ARM – MCU Type
de montage : SMD/SMT
Boîtier : LQFP-144
Cœur : ARM Cortex M3 Taille de la
mémoire programme : 512 Ko Largeur
du bus de données : 32 bits Résolution
ADC : 12 bits Fréquence
d'horloge maximale : 72 MHz
Nombre d'entrées/sorties : 112 Taille
de la mémoire RAM de données : 64 Ko Température de
fonctionnement minimale : -40 °C Température de
fonctionnement maximale : +85 °C Type de mémoire
RAM de données : SRAM Type
d'interface : CAN, I2C, SPI, USART, USB
Nombre de canaux ADC : 16
Nombre de minuteries/compteurs : 8 minuteries
Hauteur : 1,4 mm
Longueur : 20 mm
Largeur : 20 mm
Poids unitaire : 1,290 g
Schéma fonctionnel du STM32F103
Configuration des broches du STM32F103
Alimentation électrique STM32F103
Circuit type STM32F103
Applications STM32F103
- Entraînements moteurs
- Contrôle des applications
- Médical
- Appareils portables
- Périphériques pour jeux PC
- Plateformes GPS
- Contrôleurs de programmation (PLC)
- Onduleurs
- Scanners
- Imprimantes
- Système d'alarme
- Interphone vidéo
- Chauffage et ventilation
- Système de climatisation
- Barre LED Contrôle de l'écran
STM32f401 vs STM32f103
Voici un tableau comparatif des informations relatives aux microcontrôleurs STM32F401 et 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 |
Dans l'ensemble, le STM32F401 dispose d'une architecture ARM Cortex-M4 plus avancée, qui prend en charge des opérations de traitement du signal numérique et à virgule flottante plus sophistiquées, ainsi que des vitesses d'horloge maximales plus rapides. Cependant, le STM32F103 dispose d'une mémoire flash plus importante et prend en charge un nombre légèrement supérieur de canaux ADC et de temporisateurs.
