مقدمه
خانواده STM32 از میکروکنترلرهای ۳۲ بیتی مبتنی بر پردازنده Arm® Cortex®-M طراحی شده‌اند تا درجه‌های جدید آزادی را برای کاربران میکروکنترلرها ارائه دهند. این محصول ترکیبی از عملکرد بسیار خوب ، قابلیت های real-time، پردازش سیگنال دیجیتال ، عملکرد ولتاژ کم/ توان کم را در میکروکنترلر ارائه می دهد.
دامنه بی نظیر میکروکنترلرهای STM32 که بر اساس یک هسته صنعتی استاندارد ساخته شده است، با انتخاب گسترده ای از ابزارها و نرم افزارها برای پشتیبانی از توسعه پروژه همراه است و این خانواده از محصولات را هم برای پروژه های کوچک و بزرگ فراهم می کند.
انواع میکروکنترلرهای STM32 و ویژگی های کلی آن ها
انواع میکروکنترلرهای STM32 را می‌توان به صورت جدول زیر به صورت خلاصه نشان داد:
| Max. CPU Clock
Rate (MHz) |
STM32… |
ARM Core |
معماری ARM |
خانواده ARM |
| ۴۸ | F0 | Cortex-M0 | ARMv6-M | Cortex-M |
| ۶۴ | G0 |
Cortex-M0+ |
||
| ۳۲ | L0 | |||
| ۳۲ |
*WB |
|||
| Cortex-M1 | ||||
| ۷۲ | F1 | Cortex-M3 | ARMv7-M | |
| ۱۲۰ | F2 | |||
| ۳۲ | L1 | |||
| ۷۲ | F3 |
Cortex-M4 |
ARMv7E-M | |
| ۱۸۰ | F4 | |||
| ۱۷۰ | G4 | |||
| ۸۰ | L4 | |||
| ۱۲۰ | L4+ | |||
| ۶۴ |
*WB |
|||
| ۴۸ | WL | |||
| ۲۴۰ | H7 | |||
| ۲۸۰-۴۸۰ | Cortex-M7 | |||
| ۲۱۶ | F7 | |||
| – | – | Cortex-M23 | ARMv8-M | |
| ۱۱۰ | L5 | Cortex-33 | ||
| – | – | Cortex-M35P |
هرکدام از این پردازنده‌ها برای کابردهای خاصی طراحی شده اند که در جدول زیر به کاربرد هر یک به صورت خلاصه و کلی می‌پردازیم.
High Performance
پلتفرم میکروکنترلر STM32 با بیشینه کارایی، از فناوری حافظه غیر فرار ST (NVM) برای ترکیب موارد زیر استفاده می کند:
- بهترین کارایی سیستم در کلاس عملکردی آن برای اجرای کد ، انتقال داده و پردازش داده ها
- یکپارچگی زیاد: بزرگترین رنج از تراکم حافظه قرار داده شده است و همچنین دارای peripheralهای پیشرفته است.
- راندمان انرژی
این دسته در غالب چهار سری به بازار عرضه شده است که عبارت‌اند از:
سری STM32F7، سری STM32H7، سری STM32F4، سریSTMF2 که قابلیت های آن ها به شرح زیر است:
| Display Controller | IOs(High cur.) | DAC | ADC | Timer۱۶/۳۲ bit | RamSize(kB) | FlashSize(kB) | M.C. Series | |
| Cha. | Con. | |||||||
| LCD TFT Cont., MIPI, DSI | ۵۰-۱۶۸ | ۲ | ۱۵-۲۴ | ۳ | ۱۱-۱۲ / ۲ | ۲۵۶-۵۱۲ | ۶۴-۲۰۴۸ | F7 |
| LCD TFT Cont. | ۴۹-۱۶۸ | ۲ | ۲۴-۳۶(۱۶bit) | ۳ | ۱۲ / ۲ | ۱-۱٫۴ MB | ۱۲۸-۲۰۴۸ | H7 |
| LCD TFT Cont. | ۳۶-۵۰ | ۰-۲ | ۴-۲۴ | ۱-۳ | ۴-۱۲ /۱-۲ | ۳۲-۳۸۴ | ۶۴-۲۰۴۸ | F4 |
| – | ۵۱-۱۴۰ | ۲ | ۱۶/۲۴ | ۳ | ۱۲/۲ | ۶۴-۱۲۸ | ۱۲۸-۱۰۲۴ | F2 |
| Temperature (°C) |
UART |
USART |
I2S |
SPI |
I2C |
CAN |
Freq. Op. (MHz) |
M.C. Series | |
|
Max. |
Min. |
||||||||
| ۸۵-۱۲۵ |
-۴۰ |
۲-۴ | ۴ | ۳ | ۳-۶ | ۴ | ۱-۳ | ۲۱۶ | F7 |
| ۸۵-۱۲۵ |
-۴۰ |
۴ | ۴ | ۳ | ۵-۶ | ۳-۴ | ۲ | ۲۸۰-۴۸۰ +*۲۴۰ | H7 |
| ۸۵-۱۲۵ |
-۴۰ |
۰-۶ | ۲-۴ | ۱-۵ | ۱-۶ | ۲-۴ | ۲-۳ | ۸۰-۱۸۰ | F4 |
| ۱۰۵-۱۲۵ |
-۴۰ |
۲ | ۴ | ۲ | ۳ | ۲-۳ | ۲ | ۱۲۰ | F2 |
Mainstream
مجموعه Mainstream از میکروکنترلرهای ۳۲ بیتی STM32 طیف گسترده ای از بخش ها و برنامه های مختلف پاسخ می دهند. معماری دستگاه به گونه ای متعادل طراحی شده است و برای نیازهای اساسی در بازارهای مصرفی و جاهایی که محدودیت هزینه و زمان بازار ضروری است، مناسب می‌باشد. بنابراین این میکروکنترلرها برای پاسخگویی به نیاز مهندسان به سیستم های مقرون به صرفه ، قوی و دارای طول عمر بالا ساخته شده اند که قابلیت های آن ها به شرح زیر است:
| Display Controller | IOs (High cur.) | DAC | ADC | Timer 16/32 bit | Ram Size(kB) | Flash Size(kB) | M.C. Series | |
|
Cha. |
Con. |
|||||||
| – | ۲۶-۵۲ | ۲-۴ | ۱۱-۴۲ | ۲-۵ | ۹-۱۰ / ۱-۲ | ۳۲-۱۲۸ | ۳۲-۵۱۲ | G4 |
| – | ۲۵-۵۱ | ۱-۳ | ۱۵-۴۰ | ۱-۴ | ۵-۱۲ / ۱-۲ | ۱۶-۸۰ | ۱۶-۵۱۲ | F3 |
| – | ۵۱-۱۱۴ | ۲ | ۱۶-۲۱ | ۱-۴ | ۲-۱۴ / ۰ | ۴-۹۶ | ۱۶-۱۰۲۴ | F1 |
| – | ۱۷-۶۰ | ۰-۲ | ۱۰-۱۶ | ۱ | ۵-۸ / ۰-۱ | ۸-۳۶ | ۱۶-۱۲۸ | G0 |
| – | ۳۶-۸۸ | ۰-۲ | ۸-۱۶ | ۰-۱ | ۵-۸ / ۰-۱ | ۴-۳۲ | ۱۶-۲۵۶ | F0 |
| Temperature (°C) | UART | USART | I2S | SPI | I2C | CAN | Freq. Op (MHz) | M.C. Series | |
|
Max. |
Min. |
||||||||
| ۸۵-۱۲۵ |
-۴۰ |
۱-۲ | ۲-۳ | ۲ | ۳-۴ | ۳-۴ | ۱-۳ | ۱۷۰ | G4 |
| ۸۵-۱۰۵ |
-۴۰ |
۰-۲ | ۲-۳ | ۲-۳ | ۱-۴ | ۱-۳ | ۱ | ۷۲ | F3 |
| ۸۵-۱۰۵ |
-۴۰ |
۰-۲ | ۲-۳ | ۰-۲ | ۱-۳ | ۱-۲ | ۱-۲ | ۲۴-۷۲ | F1 |
| ۸۵-۱۲۵ |
-۴۰ |
– | ۱-۴ | ۱ | ۲ | ۰-۲ | – | ۶۴ | G0 |
| ۸۵-۱۰۵ |
-۴۰ |
– | ۱-۸ | ۰-۲ | ۱-۲ | ۱-۲ | ۰-۱ | ۴۸ | F0 |
Ultra-Low-Power
پلتفرم میکروکنترلرهای Ultra-Low-Power مبتنی بر فناوری اختصاصی فوق العاده کم نشت و طراحی بهینه است. این میکروکنترلرها به طراحان سیستم های با کارایی انرژی و پربازده و سیستم های دارای تعادل میان توان ، امنیت و کارایی را پیشنهاد میگردد.
قابلیت های این دسته از میکروکنترلرها در جدول زیر آمده است:
| Display Controller | IOs (High cur.) | DAC | ADC | Timer 16/32 bit | Ram Size(kB) | Flash Size(kB) | M.C. Series | |
|
Cha. |
Con. |
|||||||
| – | ۳۸-۱۱۵ | ۲ | ۱۰-۱۶ | ۲ | ۹ / ۲ | ۲۵۶ | ۲۵۶-۵۱۲ | L5 |
| LCD TFT Cont., MIPI, DSI | ۸۳-۱۳۶ | ۲ | ۱۶ | ۲ | ۹ / ۲ | ۳۲۰-۶۴۰ | ۵۱۲-۲۰۴۸ |
L4+ |
| LCD 4*19 or (4*44/8*40) | ۲۶-۱۱۵ | ۱-۲ | ۱۰-۱۶ | ۱-۳ | ۴-۹ / ۱-۲ | ۴۰-۳۲۴ | ۶۴-۱۰۲۴ |
L4 |
| LCD 4*16 or (4*44/8*40) | ۳۷-۱۱۵ | ۲ | ۲۱-۴۰ | ۱ | ۸ / ۱ | ۴-۸۰ | ۳۲-۵۱۲ |
L1 |
| LCD 4*18 or (4*52/8*48) | ۳۷-۸۴ | ۱-۲ | ۹-۱۶ | ۱ | ۲-۶ / ۰ | ۲-۲۰ | ۸-۱۹۲ | L0 |
| Temperature (°C) | UART | USART | I2S | SPI | I2C | CAN | Freq. Op (MHz) | M.C. Series | |
|
Max. |
Min. |
||||||||
| ۸۵ | -۴۰ | ۱-۲ | ۳ | ۰ | ۳ | ۴ | ۱ | ۱۱۰ | L5 |
| ۸۵-۱۲۵ |
-۴۰ |
۲ | ۳ | ۰ | ۳ | ۴ | ۱ | ۱۲۰ | L4+ |
| ۸۵-۱۲۵ |
-۴۰ |
۱-۲ | ۲-۳ | ۰ | ۱-۳ | ۲-۴ | ۱-۲ | ۸۰ | L4 |
| ۸۵-۱۰۵ |
-۴۰ |
۲ | ۳ | ۲ | ۲-۳ | ۲ | – | ۳۲ | L1 |
| ۸۵-۱۲۵ |
-۴۰ |
۱ | ۲-۴ | ۱ | ۱-۲ | ۱-۳ | – | ۳۲ | L0 |
Wireless
میکروکنترلرهای STM32Wx اتصال بی سیم را در قالب میکروکنترلرهای STM32 ارائه می دهند. سری STM32Wx هم عملکرد Sub-GHz و هم فرکانس ۲٫۴ گیگاهرتز را پوشش می‌دهد. آنها کاملاً مناسب طیف گسترده‌ای از کاربردهای صنعتی و همچنین سهل الاستفاده و قابل اعتماد هستند.
راه حل‌های STM32Wx با پروتکل های مختلف، از نقطه به نقطه و مش گرفته تا شبکه های گسترده با مصرف کم جریان و ویژگی های امنیتی سازگار است. میکروکنترلرهای بی سیم STM32Wx دارای یک معماری دو به یک هستند که در اطراف یک MCU و یک فرستنده رادیویی در یک سیستم با تراشه کاملاً یکپارچه و بسیار مقرون به صرفه ساخته شده اند.
پلتفرم STM32Wx مناسب ترین میکروکنترلر برای طراحان RF ای است که به دنبال چیزی بیش از یک وسیله رادیویی هستند.
میکروکنترلرهای خانواده STM32Wx شامل دو سری است که پروتکل های رادیویی متفاوتی دارند که قابلیت های آنها در جدول زیر آمده است:
| Display Controller | IOs (High cur.) | DAC | ADC | Timer 16/32 bit | Ram Size(kB) | Flash Size(kB) | M.C. Series | |
|
Cha. |
Con. |
|||||||
| LCD 4*44,8*40 | ۳۰-۷۲ | – | ۱۰-۱۶ | ۱ | ۳ / ۱ | ۱۲۸-۲۵۶ | ۲۵۶-۱۰۲۴ | WB |
| LCD 4*44,8*40 | ۳۰-۷۲ | ۱ | ۱۰-۱۲ | ۱ | ۳/۱ | ۲۰-۲۵۶ | ۶۴-۱۰۲۴ | WL |
| Temperature (°C) | UART | USART |
I2S |
SPI |
I2C |
CAN |
Freq. Op. (MHz) |
M.C. Series | |
|
Max. |
Min. |
||||||||
| ۸۵,۱۰۵ |
-۴۰, -۱۰ |
– | ۱ | – | ۱-۲ | ۱-۲ | – | ۶۴ | WB |
| ۸۵,۱۰۵ |
-۴۰, -۱۰ |
۱ | ۱-۲ | ۱ | ۱-۲ | ۱-۳ | – | ۴۸-۶۴ | WL |
با ما در قسمت بعدی از سری آموزش های میکروکنترلر STM32 همراه باشید.
منبع:گروه الکترونیک قدرت دانشگاه تهران
