Το εταιρικό blog για ST STM32F302K8U6TR Υψηλής απόδοσης 32-bit μονοπυρηνικοί μικροελεγκτές

ΣΤSTM32F302K8U6TRΥψηλής απόδοσης μικροελεγκτές μονοπυρήνα 32 bit

Η εταιρεία Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.,Ως προμηθευτής υψηλών επιδόσεων που βασίζεται στον πυρήνα ARM Cortex-M4, η εταιρεία έχει ήδη προμηθεύσει τα προϊόντα STM32F302K8U6TR της ST.STM32F302K8U6TRέχει γίνει βιομηχανικός έλεγχος λόγω της εξαιρετικής ισχύος επεξεργασίας, των πλούσιων περιφερειακών διεπαφών και των χαρακτηριστικών χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, των εφαρμογών ηλεκτρονικών ειδών καταναλωτή και του IoT.

Επισκόπηση του προϊόντος και βασικά χαρακτηριστικά

ΗSTM32F302K8U6TRείναι ένας συνηθισμένος μικροελεγκτής μικρού σήματος που ανήκει στη σειρά προϊόντων STM32F3.Αυτό το μοντέλο διαθέτει προηγμένη αρχιτεκτονική πυρήνα ARM Cortex-M4 32-bit με ενσωματωμένο ψηφιακό επεξεργαστή σήματος (DSP) και μονάδα πλωτής μονάδας (FPU), η οποία παρέχει εξαιρετικές υπολογιστικές επιδόσεις στα 72MHz.

Από την άποψη της αρχιτεκτονικής πυρήνα επεξεργαστή, ηSTM32F302K8U6TRδιαθέτει τον πυρήνα ARM® Cortex®-M4, έναν επεξεργαστή RISC 32 bit που όχι μόνο υποστηρίζει το σύνολο εντολών Thumb-2, αλλά ενσωματώνει επίσης εντολές DSP και FPU (Floating-Point Unit) μίας ακρίβειας,που του επιτρέπουν να χειρίζεται αποτελεσματικά πολύπλοκες μαθηματικές πράξεις και εργασίες επεξεργασίας ψηφιακών σημάτων. 72MHz μέγιστο Μια μέγιστη συχνότητα λειτουργίας 72MHz εξασφαλίζει γρήγορο χρόνο απόκρισης για εφαρμογές ελέγχου σε πραγματικό χρόνο.

Όσον αφορά την κατανομή των πόρων αποθήκευσης, οι μικροελεγκτές STM32F302K8U6TR είναι εξοπλισμένοι με μνήμη προγραμμάτων Flash 64KB και SRAM 16KB,παρέχοντας αρκετό χώρο αποθήκευσης για εφαρμογές μέσης πολυπλοκότηταςΗ μνήμη Flash υποστηρίζει επιτάχυνση ανάγνωσης για εκτέλεση μηδενικής αναμονής, βελτιώνοντας περαιτέρω την αποτελεσματικότητα εκτέλεσης κώδικα.

Η πλούσια περιφερειακή διεπαφή είναι ένα άλλο χαρακτηριστικό του STM32F302K8U6TR. Ενσωματώνει μια ποικιλία διεπαφών επικοινωνίας, συμπεριλαμβανομένων:

1 ελεγκτής CAN 2.0B

2 διεπαφές I2C (υποστήριξη SMBus/PMBus)

2 διεπαφές SPI (έως 18 Mbit/s)

3 USART (υποστηρίζει τη λειτουργία master-slave LIN)

1 πλήρης ταχύτητας διεπαφή USB 2.0

1 υπέρυθρη διεπαφή (IrDA)

Οι διεπαφές αυτές παρέχουν μεγάλη ευκολία για τη σύνδεση διαφόρων τύπων αισθητήρων, ενεργοποιητών και μονάδων επικοινωνίας.

Από την άποψη της αναλογικής λειτουργικότητας, ο STM32F302K8U6TR ενσωματώνει ένα 8-κανάλινο 12-bit ADC (1Msps δείγματο ποσοστό) και ένα 1-κανάλινο 12-bit DAC,επιτρέποντάς του να επεξεργάζεται άμεσα αναλογικά σήματα για σενάρια εφαρμογής που απαιτούν απόκτηση και παραγωγή αναλογικού σήματοςΕπιπλέον, η συσκευή STM32F302K8U6TR είναι επίσης εξοπλισμένη με επτά χρονοδιακόπτες γενικής χρήσης (συμπεριλαμβανομένου ενός προχωρημένου χρονοδιακόπτη ελέγχου 16 bit), ένα χρονοδιακόπτη φύλαξης συστήματος και ένα χρονοδιακόπτη φύλαξης παραθύρου,για διάφορα είδη εργασιών συγχρονισμού και ελέγχου για την παροχή υποστήριξης υλικού.

Λεπτομέρειες τεχνικών παραμέτρων

ΗSTM32F302K8U6TRΟι μικροελεγκτές διαθέτουν μια σειρά από ακριβώς σχεδιασμένες τεχνικές παραμέτρους που μαζί καθορίζουν την απόδοσή τους σε διάφορα σενάρια εφαρμογής.

Η βασική μονάδα επεξεργασίας του STM32F302K8U6TR βασίζεται σε πυρήνα ARM Cortex-M4 που λειτουργεί έως και 72MHz, με υποστήριξη για το σύνολο εντολών DSP και μονάδα κυμαινόμενης στροφής (FPU) με μοναδική ακρίβεια.Αυτή η διαμόρφωση του δίνει ένα σημαντικό πλεονέκτημα στην ψηφιακή επεξεργασία σήματοςΟ πυρήνας του STM32F302K8U6TR βασίζεται σε μια αρχιτεκτονική 32 bit με υποστήριξη για το σύνολο εντολών Thumb-2,που παρέχει απόδοση κοντά στην απόδοση ενός επεξεργαστή 32 bit, διατηρώντας την πυκνότητα κώδικα.

Το υποσύστημα μνήμης του STM32F302K8U6TR αποτελείται από 64KB μνήμης Flash οργανωμένη σε δομή 64K x 8 για να υποστηρίζει τα χαρακτηριστικά επιτάχυνσης ανάγνωσης και προστασίας κώδικα,και 16KB SRAM (16K x 8) για να παρέχει χώρο για αποθήκευση δεδομένων και στοιβάδες run-timeΑυτή η διαμόρφωση αποθήκευσης είναι κατάλληλη για ενσωματωμένες εφαρμογές μέσης πολυπλοκότητας, όπως βιομηχανικοί ελεγκτές, συσκευές καταναλωτικής ηλεκτρονικής και τερματικά IoT.

Για τη διαχείριση της ισχύος, το STM32F302K8U6TR λειτουργεί σε ευρύ φάσμα τάσης από 2,0V έως 3,6V και υποστηρίζει πολλαπλές λειτουργίες χαμηλής ισχύος:

Κατάσταση ύπνου: μόνο η CPU σταματά, τα περιφερειακά εξακολουθούν να λειτουργούν

Τρόπος διακοπής: διατηρείται το περιεχόμενο της SRAM και του μητρώου και το ρολόι περιοχής 1,8V σταματά.

Λειτουργία αναμονής: Λιγότερη δυναμική λειτουργία, αποκλειστικά περιφέρεια υποστήριξης και προαιρετική λειτουργία RTC

Αυτές οι λειτουργίες εφαρμόζονται μέσω μονάδας διαχείρισης ισχύος (PMU) λεπτών κόκκων, η οποία επεκτείνει σημαντικά την αντοχή των συσκευών που λειτουργούν με μπαταρία.

Οι αναλογικές περιφερειακές διαμορφώσεις περιλαμβάνουν:

8-κανάλι 12bit ADC: έως 1Msps δείγματο, εύρος μετατροπής 0V έως 3,6V

1 κανάλι DAC 12 bit: με λειτουργία αποθήκευσης εξόδου και λειτουργία διατήρησης δειγμάτων

Αναλογικός συγκριτής: μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παρακολούθηση και ενεργοποίηση αναλογικού σήματος

Αυτές οι αναλογικές περιφερειακές συσκευές καθιστούν δυνατή την άμεση διασύνδεση με ένα ευρύ φάσμα αισθητήρων χωρίς την ανάγκη για πρόσθετα κυκλώματα προετοιμασίας σήματος.

Διατίθεται ένα ευρύ φάσμα ψηφιακών περιφερειακών συσκευών:

Μέχρι 24 πινές I/O γενικής χρήσης: όλες μπορούν να χαρτογραφηθούν ως εξωτερικές πηγές διακοπής.

Σύστημα χρονομετρητή: περιλαμβάνει χρονομετρητή προχωρημένου ελέγχου 16 bit (κατάλληλο για την παραγωγή κινητήρα PWM), τρεις χρονομετρητές γενικής χρήσης 16 bit και δύο χρονομετρητές φύλαξης.

Ελεγκτής DMA: 7 κανάλια, υποστηρίζει τη μεταφορά δεδομένων από περιφερειακό σε μνήμη, από μνήμη σε περιφερειακό και από μνήμη σε μνήμη

Οι περιφερειακές συσκευές αυτές μειώνουν σημαντικά τον φόρτο στην CPU και βελτιώνουν τη συνολική απόδοση του συστήματος.

Η διεπαφή επικοινωνίας καλύπτει πλήρως τα κύρια πρωτόκολλα:

Ελεγκτής CAN 2.0B: υποστηρίζει αυτόματη επαναδιαβίβαση και φιλτράρισμα καρέ

Διασύνδεση πλήρους ταχύτητας USB 2.0: Ενσωματωμένο PHY και υποστήριξη λειτουργίας συσκευής

Πολυπροτύπων διεπαφές σειριακής επικοινωνίας: συμπεριλαμβανομένων των USART (η λειτουργία UART υποστηρίζει LIN), SPI (μέχρι 18Mbit/s) και I2C (υποστηρίζει SMBus/PMBus)

Αυτές οι διεπαφές παρέχουν ευέλικτες επιλογές για δικτύωση συσκευών και επέκταση συστήματος.

Για τη συσκευασία και το περιβάλλον λειτουργίας, το STM32F302K8U6TR διατίθεται σε συσκευασία UFQFPN (32 καρφίτσες) (5x5mm), η οποία συμμορφώνεται με το RoHS και είναι κατάλληλη για σχεδιασμό PCB υψηλής πυκνότητας.Το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας είναι από -40°C έως +85°C, η οποία ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις των εφαρμογών βιομηχανικής κλάσης.

Περιοχές εφαρμογής

Με την υψηλής απόδοσης δυνατότητα επεξεργασίας μικτού σήματος και τις πλούσιες περιφερειακές διεπαφές, τοSTM32F302K8U6TRΔείχνει ένα ευρύ φάσμα δυνατοτήτων εφαρμογής σε διάφορους κλάδους της βιομηχανίας.

Ο έλεγχος βιομηχανικού αυτοματισμού είναι μια σημαντική κατεύθυνση εφαρμογής του STM32F302K8U6TR.Ο ενσωματωμένος πυρήνας Cortex-M4 του με σύνολο οδηγιών DSP και μονάδα FPU μπορεί να χειριστεί αποτελεσματικά αλγόριθμους ελέγχου κινητήρα όπως FOC (Field Oriented Control) και ρύθμιση PIDΟ προηγμένος χρονοδιακόπτης υποστηρίζει την παραγωγή PWM για την άμεση κίνηση τριστάσιοι κινητήρες. Η διεπαφή CAN διευκολύνει την κατασκευή βιομηχανικών δικτύων fieldbus.και τα πλούσια κανάλια ADC μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απόκτηση σήματος πολλαπλών αισθητήρωνΟι τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:

Εργατικές τροφοδοσίες

Μονούλες I/O PLC (προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής)

Συστήματα ελέγχου μετατροπών

Ελεγκτές αρθρώσεων βιομηχανικών ρομπότ

Στο πεδίο των καταναλωτικών ηλεκτρονικών συσκευών, ηSTM32F302K8U6TRΗ συχνότητα 72MHz είναι επαρκής για την επεξεργασία κωδικοποιητών ήχου και λογικής διεπαφής χρήστη,ενώ το ενσωματωμένο DAC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για απλή έξοδο ήχουΣυγκεκριμένα σενάρια εφαρμογής καλύπτονται:

Πίνακες ελέγχου έξυπνου σπιτιού

Συσκευές χειροκίνητης ιατρικής χρήσης (π.χ. μετρητές γλυκόζης, μετρητές αρτηριακής πίεσης)

Συσκευές παρακολούθησης της φυσικής κατάστασης και έξυπνα ρολόγια

Συστήματα ελέγχου πτήσης μη επανδρωμένων αεροσκαφών για καταναλωτές

Οι συσκευές IoT επωφελούνται επίσης από το σύνολο χαρακτηριστικών του STM32F302K8U6TR.πολλαπλές διεπαφές επικοινωνίας διευκολύνουν τη σύνδεση ασύρματων μονάδων, και αρκετή ισχύ επεξεργασίας για να χειριστεί τα δεδομένα αισθητήρων και να εκτελέσει εργασίες υπολογιστών άκρης.

Ασύρματοι κόμβοι αισθητήρων

Έξυπνες συσκευές παρακολούθησης της γεωργίας

Τερματικοί σταθμοί συλλογής περιβαλλοντικών παραμέτρων

Παρακολούθηση περιουσιακών στοιχείων

Στην ηλεκτρονική αυτοκινήτου, αν και το STM32F302K8U6TR δεν είναι ειδική συσκευή αυτοκινητοβιομηχανίας,Το ευρύ εύρος θερμοκρασιών (-40 °C έως +85 °C) και η σταθερή απόδοσή του το καθιστούν κατάλληλο για ορισμένες μη κρίσιμες για την ασφάλεια εφαρμογές στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, όπως::

Συστήματα ελέγχου

Συστήματα ελέγχου κλιματισμού αυτοκινήτων

Ηλεκτρονικές μονάδες ελέγχου αμαξώματος αυτοκινήτου (π.χ. παράθυρο, ρύθμιση καθίσματος)

Μονάδες διαχείρισης φορτιστών εσωτερικού οχήματος

Η ιατρική ηλεκτρονική είναι επίσης ένας σημαντικός τομέας εφαρμογής για τηνSTM32F302K8U6TRΟ ακριβής ADC και το σχεδιασμό χαμηλού θορύβου είναι κατάλληλα για την απόκτηση βιοσημείων, ενώ οι πλούσιοι πόροι χρονοδιακόπτη μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή μορφής κύματος και τον έλεγχο χρόνου.

Φορητός εξοπλισμός παρακολούθησης ασθενών

Εξοπλισμός θεραπείας αποκατάστασης

Συστήματα ελέγχου ιατρικών αντλιών

Ελεγκτές εμπρόσθιας λειτουργίας για διαγνωστικό εξοπλισμό