STMicroelectronics (ST), Cortex-M3 mimarisine sahip STM32F103 serisi yongaları geliştirmiştir. Bu yongalar 72 MHz CPU ana frekansına sahiptir ve yüksek hassasiyetli ADC, USART, CAN, USB, SDIO ve diğer modüllerle birlikte sunulmaktadır. Seri, yonga üzerindeki Flash boyutuna göre üç ana kategoriye ayrılır: küçük kapasite (16K ve 32K), orta kapasite (64K ve 128K) ve büyük kapasite (256K, 384K ve 512K). Bu yazıda, STM32F103ZET6'yı örnek olarak kullanarak bu yongaların özelliklerini, teknik özelliklerini, devre ve uygulama bilgilerini tanıtacağız.
STM32F103'e Giriş
STM32F103, STMicroelectronics tarafından üretilen bir mikrodenetleyici birimidir (MCU). Bu MCU, ARM Cortex-M işlemcisine dayanan STM32 ailesine aittir. STM32F103, düşük güç tüketimi, yüksek performansı ve zengin çevre birimi seti nedeniyle elektronik meraklıları, hobi tutkunları ve profesyoneller arasında popüler bir seçimdir. Bu MCU, endüstriyel otomasyon, robotik, otomotiv ve tüketici elektroniği dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.
Örneğin, STM32F103, bir CNC makinesinde motorlarını ve diğer çevre birimlerini kontrol etmek için veya bir akıllı ev sisteminde çeşitli sensörleri ve aktüatörleri yönetmek için kullanılabilir. Ayrıca, bu MCU, bir quadcopter'da uçuş kontrol algoritmalarını ve sensörlerini yönetmek için kullanılabilir. STM32F103, çeşitli uygulamalar için geniş bir yelpazede yetenek ve özellikler sunan çok yönlü ve güçlü bir mikrodenetleyicidir.
STM32F103 Özellikleri
En fazla 17 zamanlayıcı:
- En fazla on adet 16 bit zamanlayıcı; her zamanlayıcıda en fazla 4 adet I2C/OC/PWM sayıcı ve dördün (artımlı) enkoder girişi bulunur.
- Ölü zaman üretimi ve acil durdurma özelliğine sahip 2 adet 16 bit motor kontrol PWM zamanlayıcı.
- 2 adet watchdog zamanlayıcı (bağımsız ve pencere)
- SysTick zamanlayıcı: 24 bit aşağı sayıcı
- DAC sürüşü için 2 adet 16 bit temel zamanlayıcı
En fazla 13 iletişim arabirimi:
- En fazla 2 I2C arabirimi (SMBus/PMBus)
- En fazla 5 USART (ISO 7816 arabirimi, LIN, IrDA, modem kontrolü)
- En fazla 3 SPI (18 Mbit/s), 2'si 12S arabirimiyle çoklanmış
- CAN arabirimi (2.0B Aktif)
- USB 2.0 tam hız arabirimi
- SDIO arabirimi
- -CRC hesaplama birimi, 96 bit benzersiz
kimlik-ECOPACK® paketi
-Çekirdek: Arm® 32-bit Cortex®-M3 CPU
- 72 MHz maksimum frekans, 1,25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1), 0 bekleme durumlu bellek erişiminde performans.
- Tek döngülü çarpma ve donanım bölme.
-Bellek:
- 256KB ila 512KB flash
- 64KB'ye kadar SRAM. 4 yonga seçicili esnek statik bellek denetleyicisi. Compact Flash, SRAM, PSRAM, NOR ve NAND bellekleri
destekler. -LCD paralel arabirimi, 8080/6800 modları.
-Saat, sıfırlama ve güç yönetimi:
- 2,0 V ila 3,6 V uygulama beslemesi ve G/Ç, POR, PDR ve programlanabilir voltaj dedektörü (PVD),
- 4 ila 16 MHz kristal osilatör, dahili 8 MHz fabrika ayarlı RC, kalibre edilmiş dahili 40 kHz RC, kalibrasyonlu RTC için 32 kHz osilatör.
-Düşük güç:
- uyku, durdurma ve bekleme modları
- RTC ve yedekleme kayıtları için VBAT
-3×12 bit, 1μs A/D dönüştürücüler (21 kanala kadar)
- Dönüştürme aralığı: 0 ila 3,6 V
- Üçlü örnekleme ve tutma özelliği
- Sıcaklık sensörü
-2×12 bit D/A
dönüştürücü-DMA: 12 kanallı DMA denetleyicisi
- -Desteklenen çevre birimleri: Zamanlayıcı, ADC, DAC, SDIO, I2S, SPI, 12C ve USART
-Hata ayıklama modu
- Seri Kablo Hata Ayıklama (SWD) ve JTAG arabirimi
-Cortex®-M3 gömülü izleme makro birimi T-112 adede
kadar hızlı I/O bağlantı
noktası – 51/80/112 I/O, tümü 16 harici kesme vektörüne eşlenebilir, neredeyse tamamı 5V toleranslı
STM32F103 Teknik Özellikleri
Üretici: STMicroelectronics
Ürün Kategorisi: ARM Mikrodenetleyiciler – MCU
Montaj Şekli: SMD/SMT
Paket/Kasa: LQFP-144
Çekirdek: ARM Cortex M3
Program Belleği Boyutu: 512 KB
Veri Yolu Genişliği: 32 bit
ADC Çözünürlüğü: 12 bit
Maksimum Saat Frekansı: 72 MHz
Giriş/Çıkış Sayısı: 112
Veri RAM Boyutu: 64KB
Minimum Çalışma Sıcaklığı: -40 Santigrat
Maksimum Çalışma Sıcaklığı: +85 Santigrat
Veri RAM Türü: SRAM
Arayüz Türü: CAN, I2C, SPI, USART, USB ADC Kanal
Sayısı: 16
Zamanlayıcı/Sayaç Sayısı: 8 zamanlayıcı
Yükseklik: 1,4 mm
Uzunluk: 20 mm
Genişlik: 20 mm
Birim Ağırlık: 1,290 g
STM32F103 Blok Şeması
STM32F103 Pin Dizilişi Yapılandırması
STM32F103 Güç Kaynağı
STM32F103 Tipik Devre
STM32F103 Uygulamaları
- Motor sürücüleri
- Uygulama kontrolü
- Tıbbi
- El tipi cihazlar
- PC oyun çevre birimleri
- GPS platformları
- Programlanabilir Kontrolörler (PLC)
- İnvertör
- Tarayıcılar
- Yazıcılar
- Alarm sistemi
- Görüntülü kapı telefonu
- Isıtma ve havalandırma
- Klima Sistemi
- LED Bar Ekran Kontrolü
STM32F401 ile STM32F103 Karşılaştırması
İşte STM32F401 ve STM32F103 mikrodenetleyicilerinin özelliklerini karşılaştıran bir tablo:
| 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 |
Genel olarak, STM32F401 daha gelişmiş bir ARM Cortex-M4 mimarisine sahiptir; bu mimari, daha gelişmiş dijital sinyal işleme ve kayan nokta işlemlerinin yanı sıra daha yüksek maksimum saat hızlarını da desteklemektedir. Bununla birlikte, STM32F103 daha fazla flash belleğe sahiptir ve biraz daha fazla ADC kanalı ile zamanlayıcıyı desteklemektedir.
