STM32F030:Vlastnosti STM32F030F4

Z kiwiki
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Obsah

Základné parametre

Bloková schéma
  • Flash: 16 kB
  • SRAM: 4kB
  • Timer
    • Advanced control: 1 (16bit)
    • General purpose: 4 (16bit)
    • Basic: 0
  • SPI: 1
  • I2C: 1
  • USART: 1
  • 12bit DAC: 1
  • GPIO: 15

Zapojenie pinov

zapojenie pinov

číslo pinu názov pinu typ podtyp Alternatívna funkcia pinu Dodatočná funkcia pinu
1 BOOT0 I B Výber bootovacej oblasti v pamäti
2 PF0-OSC32_IN (PF0) I/O FT - OSC_IN
3 PF1-OSC32_OUT (PF1) I/O FT - OSC_OUT
4 NRST I/O RST Device reset input / internal reset output (active low)
5 VDDA S Napájanie analógovej časti
6 PA0 I/O TTa USART1_CTS ADC_IN0, RTC_TAMP1, WKUP1
7 PA1 I/O TTa USART1_RTS, EVENTOUT ADC_IN1
8 PA2 I/O TTa USART1_TX ADC_IN2
9 PA3 I/O TTa USART1_RX ADC_IN3
10 PA4 I/O TTa SPI1_NSS, USART1_CK, TIM14_CH1 ADC_IN4
11 PA5 I/O TTa SPI1_SCK ADC_IN5
12 PA6 I/O TTa SPI1_MISO, TIM3_CH1, TIM1_BKIN, TIM16_CH1, EVENTOUT ADC_IN6
13 PA7 I/O TTa SPI1_MOSI, TIM3_CH2, TIM14_CH1, TIM1_CH1N, TIM17_CH1, EVENTOUT ADC_IN7
14 PB1 I/O TTa TIM3_CH4, TIM14_CH1, TIM1_CH3N ADC_IN8
15 VSS S Zem
16 VDD S Napájanie digitálnych obvodov
17 PA9 I/O FT USART1_TX, TIM1_CH2, I2C1_SCL
18 PA10 I/O FT USART1_RX, TIM1_CH3, TIM17_BKIN, I2C1_SDA
19 PA13 (SWDIO) I/O FT IR_OUT, SWDIO
20 PA14 (SWCLK) I/O FT USART1_TX, SWCLK

Skratky:

  • Typ pinu
    • S - (Supply) napájanie
    • I - vstupný pin
    • I/O - vstupno/výstupný pin
  • Podtyp
    • FT - I/O pin 5V
    • FTf- I/O pin 5V, režim FM+
    • TTa - I/O pin 3.3V, priamo pripojený k ADC
    • TC - štandardný I/O pin, 3.3V
    • B - určený pre pin BOOT0
    • RST - obojsmerný pin RESET s pull-up odporom

Výber alternatívnych funkcií pre piny

Alternatívne funkcie V/V pinu pprocesora môžeme nastaviť registrom AFR daného portu GPIOx, alebo pomocou funkcie GPIO_PinAFConfig. V nasledujúcej tabuľke je matica alternatívnych funkcií prislúchajúcim k GPIO pinom:

Pin AF0 AF1 AF2 AF3 AF4 AF5 AF6
PA0 - USART_1_CTS - - - - -
PA1 EVENTOUT USART1_RTS - - - - -
PA2 - USART1_TX - - - - -
PA3 - USART1_RX - - - - -
PA4 SPI1_NSS USART1_CK - - TIM14_CH1 - -
PA5 SPI1_SCK - - - - - -
PA6 SPI1_MISO TIM3_CH1 TIM1_BKIN - - TIM16_CH1 EVENTOUT
PA7 SPI1_MOSI TIM3_CH2 TIM1_CH1N - TIM14_CH1 TIM17_CH1 EVENTOUT
PA8 MCO USART1_CK TIM1_CH1 EVENTOUT - - -
PA9 - USART1_TX TIM1_CH2 - I2C1_SCL - -
PA10 TIM17_BKIN USART1_RX TIM1_CH3 - I2C1_SDA - -
PA11 EVENTOUT USART1_CTS TIM1_CH4 - - - -
PA12 EVENTOUT USART1_RTS TIM1_ETR - - - -
PA13 SWDIO IR_OUT - - - - -
PA14 SWCLK USART1_TX - - - - -
PA15 SPI1_NSS USART1_RX - EVENTOUT - - -
PB1 TIM14_CH1 TIM3_CH4 TIM1_CH3N - N.A. N.A. N.A

Prehľad funčkných častí

Režimy boot

Pri štarte mikrokontroléra sa dá pinom BOOT0 a nastavením bitu výberu bootovania vybrať jeden z troch režimov štartu:

  • Boot z používateľskej FLASH (BOOT0=0, BOOT1=x)
  • Boot zo systémovej pamäti (BOOT0=1, BOOT1=0)
  • Boot z internej SRAM (BOOT0=1, BOOT1=1)

Zavádzač boot loader je umiestnený v systémovej pamäti a je používaný pre preprogramovanie pamäti FLASH použitím rozhrania USART cez piny PA9/PA10.

Poznámka: bit BOOT1 sa dá nastaviť softvérovo.

Menežment napájania

Schémy napájania:

  • VDD= od 2.4 do 3.6V. Externé napájanie pre I/O bloky a interný regulátor.
  • VDDA= od 2.4 do 3.6V. Externé napájanie analógových častí pre ADC, blok Reset, RC a PLL. Musí platiť: VDDA > VDD

Regulátor napätia: má 3 pracovné režimy: hlavný (MR), nízka spotreba (LPR) a vypnutý (Power Down).

  • MR je používaný pre štandardný chod (Run)
  • LPR (LowPower) je použitý v režime Stop, kedy je znížená spotreba čipu.
  • Stav vypnutý (Power Down) je použitý v režime Standby. Výstup regulátora je v stave vysokej impendancie; obvody jadra sú odpojené od napájania.

Regulátor je vždy po resete v stave MR.


Režimy nízkej spotreby Mikrokontrolér STM32F030x podporuje 3 režimy nízkej spotreby:

  • režim "SLEEP". V tomto režime je zastavené iba CPU. Všetky periférie sú napájané a môžu pracovať. Taktiež môžu pomocou prerušenia zobudiť CPU.
  • režim "STOP". V tomto režime je dosiahnutá veľmi nízka spotreba. Všetky hodinové generátory (na úrovni 1.8V) sú zastavené. PLL, HSI RC a kryštál HSE sú zakázané. Zariadenie môže byť z tohoto režimu zobudené prerušením EXTI. alebo RTC alarmom.
  • režim "STADNBY". Tento režim je používaný pre dosiahnutie najnižšej spotreby. Interný regulátor je vypnutý, čo spôsobí že všetky bloky, ktoré pracujú na úrovni 1.8V sú vypnuté. PLL, HSI RC a kryštál HSE sú tiež vypnuté. Zariadenie sa prebudí z režimu STANDBY v prípadoch: externý reset (pin NRST), IWDG reset, nábehová hrana na pinoch WKUP alebo alarm RTC.

Hodiny a štart systému

Strom generátora hodín

Výber zdroja systémového hodinového signálu je robený pri štarte. Ako prednastavený je interný RC oscilátor 8MHz (HSI). Môže byť vybraný aj externý oscilátor (HSE) 4-32MHz. Pri jeho výbere sa robí automatická kontrola správnej funkcionality. Ak je detegovaná chyba, systém sa automaticky prepne na interný RC oscilátor. Pri nastavovaní frekvencie pre časti AHB (CPU, FLASH, CRC) a APB (externé rozhrania, časovače) sú k dispozícii deliče frekvencie.

Maximálna frekvencia pre bloky AHB a APB je 48MHz.

Porty GPIO

Každý GPIO pin môže byť softvérovo konfigurovný ako výstupný (push-pull alebo s otvoreným kolektorom), vstupný (s alebo bez funkcie pull-up alebo pull-down) alebo alternatívna funkcia. Viacero pinov má zdieľanú funkciu ako digitálne alebo analógové alternatívne funkcie.

Priamy prístup do pamäti

Obsahuje 5 kanálov pre DMA prístupy pamät-pamäť, pamäť-periférie a periféria-pamäť. Každý kanál je spojený so samostatnou DMA požiadavkou. Konfigurácia je robená softvérovo a veľkosti prenosov medzi zdrojom a cieľom sú ľubovolné.

DAM môže byť použité s nasledovnými perifériami: SPI, I1C, USART, všetky časovače TIMx (okrem TIM14) a ADC.

Prerušenia a udalosti

A) NVIC - Nested vectored interrupt controller

Pomocou NVIS je možné obslúžit do 32 maskovaných kanálov prerušení a 4 úrovne priority prerušenia.

  • Adresa vektora prerušenia je priamo prístupná v jadre
  • poskytuje rýchlu detekciu prerušenia
  • spracovanie prerušení na základe priority
  • podporuje reťazenie (tail-chaining) prerušení
  • pri prerušení je stav procesora je automaticky uložený
  • pri obnovení stavu procesora po skončení prerušenia nie sú potrebné ďalšie inštrukcie

B) EXTI - Extended interrupt/event controller

Rozšírený radič prerušení/udalostí obsahuje 24 detektorov hrán pre generovanie prerušení/udalostí a zobudenia systému zo šetriaceho režimu. Každý kanál môže byť nezávisle konfigurovaný - výber spúšťacej akcie (nábežná hrana, dobežná hrana, obe) a môže byť nezávisle maskovaný. Rozhranie EXTI dokáže detegovať impulz kratší ako je perióda interných hodín.

K dispozícii je 16 externých zdrojov prerušenia.

A/D prevodník

12-bitový číslicovo-digitálny prevodník má do 16 externých a 2 interné kanály (senzor teploty, meranie referenčného napätia) ktoré môže použiť ako svoj vstup. Konverziu môže robiť ad-hoc ako jeden prevod, alebo v režime skenovania. V režime skenovania je vykonaná automatická konverzia z vybranej skupiny analógových vstupov.

Blok ADC môže byť obsluhovaný radičom DMA.

Vlastnosť analógového watchdogu dovoľuje veľmi presné monitorovanie skonvertovaného napätia z jedného, viacerých alebo všetkých vybraných kanálov. Ak je získaná hodnota napätia mimo naprogramovaného rozsahu je vygenerované prerušenie.

Časovače a bloky watchdog

Zoznam dostupných časovačov:

Typ časovača Časovač Rozlíšenie Typ počítania Delič Generovanie DMA Kanály capture/compare Doplnkové výstupy
Advanced control TIM1 16 bit Up, Down, Up/Down ľub. číslo od 1 do 65536 Áno 4 Áno
General purpose TIM3 16 bit Up, Down, Up/Down ľub. číslo od 1 do 65536 Áno 4 Nie
TIM14 16 bit Up ľub. číslo od 1 do 65536 Nie 1 Nie
TIM16, TIM17 16 bit Up ľub. číslo od 1 do 65536 Áno 2 Áno

Advanced-control timer (TIM1)

TIM1 môže byť použitý pre 3-fázové PWM na 6-tich kanáloch. Má komplementárne výstupy PWM. Taktiež môže byť použitý ako časovať pre všeobecné použitie. 4 nezávislé kanály môžu byť využité pre:

  • zachytenie vstupu,
  • porovnanie výstupu,
  • PWM generátor,
  • režim jedného výstupného pulzu.

Ak je TIM1 nakonfigurovaný ako štandardný časovač, má rovnaké vlastnosti ako časovač TIMx. Ak je nakonfigurovaný ako 16bit generátor PWM, má lnú možnosť modulácie (0-100%).

Čítač môže v režime debug zamrznúť.

General-purpose timers (TIM3, TIM14..17)

Každý všeobecný časovať môže byť použitý pre generovanie PWM výstupu alebo ako štandardný časovač.

TIM3
Časovať TIM3 má 4 nezávislé kanály pre zachytávanie vstupu/porovnávanie výstupu, PWM alebo režimu jedného impulzu. TIM3 môže spolupracovať s TIM1 cez prepojenie Timer Link kvôli synchronizácii alebo zreťazení udalostí. Taktiež poskytuje generovanie žiadostí o DMA prenosy.
TIM14
Tento časovať funguje ako 16 bit čítač smerom hore so 16 bit deličom. TIM4 má k dispozícii jeden kanál pre zachytávanie vstupu/porovnávanie výstupu, PWM alebo režimu jedného impulzu.
TIM16 a TIM17
Tento časovať funguje ako 16 bit čítač smerom hore so 16 bit deličom. TIM16 a TIM17 môžu pracovať spolu; majú komplementárny výstup s generovaním dead-time a taktiež generujú žiadosti o prenosy DMA.

Independent watchdog (IWDG)

Nezávislý watchdog je postavený na 8 bitovom deliči a 12 bit čítačom smerom dole s používateľsky definovaným obnovovacím oknom. Je časovaný na nezávislom internom krištáli f=40kHz, ktorý pracuje nezávisle od hladných hodín. Taktiež môže pracovať v režimoch STOP a STANDBY. Môže byť použitý ako reset zariadenia ak sa vyskytne nepredvídateľná chyba. Je plne softvérovo konfigurovateľný pomocou registrov nastavenia.

System window watchdog (WWDG)

Systémové okno watchdogu je 7 bit čítač smerom dole. Môže byť použitý ako watchdog pre reset zariadenia pri výskyte nepredvídateľnej chyby. Je časovaný z bloku APB (signál PCLK).

Hodiny reálneho času

RTC sú nezávislý BCD časovať/čítač. Jeho hlavné vlastnosti:

  • Kalendár vo formáte BCD obsahuje milisekundy, sekundy, minuty, hodiny, deň v týždni, dátum, mesiac, rok.
  • automatické korekcie pre priestupné roky
  • programovateľný alarm pre zobudenie sa z režimov STOP a STANDBY
  • korekcia za chodu od 1 do 32767 impulzov RTC. Použitie pri synchronizácii s hodinami master
  • digitálny kalibračný obvod s rozlíšením 1 ppm pre porovnanie nepresnoti kryštálov quartz
  • vlastnosť "časové razítko"
  • periodické budenie z úsporných režimov

Hodiny RTC môžu mať vstup:

  • externý kryštál f=32 768 Hz
  • rezonátor alebo oscilátor
  • interný nízkovýkonový RC oscilátor (f=40kHz)
  • Vysokorýchlostný externý oscilátor (HSE) podelený hodnotou 32

Rozhranie I2C

Rozhranie I2C (Inter-integrated circuit interfaces) podporuje v štandardnom režime rýchlosť do 100kbit/s a rýchlom (Fast) režime do 400 kbit/s. V rýchlom režime plus (Fast plus) až do 1 Mbit/s. je podporované 7 bit aj 10 bit adresovanie, viacnásobné adresovanie slave (2 adresy, 1 konfigurovateľná maska). Taktiež obsahuje programovateľný analógový aj digitálny filter šumu.

Rozhranie USART

USART - Universal synchronous/asynchronous receiver transmitters. Rýchlsoť rozhrania je do 6 Mbit/s. Je podporované hardvérové riadenia prenosu (CTS a RTS signály), multiprocesorový mód komunikácie, asynchrónna komunikácia a jednovodičový poloduplexný režim. Rozhranie USART1 podporuje vlastnosť "auto baud rate". Rozhranie USART môže byť obsluhované radičom DMA.

Rozhranie SPI

SPI - Serial peripheral interface. Rýchlsoť rozhrania je do 18 Mbit/s v režime slave alebo master, v plne duplexnej alebo polo duplexnej prevádzke. 3 bit delič poskytuje 8 frekvencií pre master. Veľkosť rámca je konfigurovateľná od 4 do 16 bit. Podporovaná vlastnosti SPI:

  • hardvérový výpočet CRC
  • Rx/Tx FIFO
  • režim NSS pulse
  • režim TI
Osobné nástroje
Menné priestory

Varianty
Operácie
Navigácia
Rýchle linky
Nástroje
Tlačiť/exportovať