一種32位MCU開發(fā)板的設(shè)計與實現(xiàn)

STM32F100VBT6采用ARM Cortex-M3 32位RISC內(nèi)核，工作頻率24MHz，集成了高速嵌入式存儲器（閃存高達128kB、SRAM高達8kB）以及各種增強外設(shè)和連接到兩條APB總線的I/O。所有器件提供兩個I2C、兩個SPI、一個HDMI CEC和多達3個USART標致通信接口以及一個12位ADC、兩個12位DAC和六個通用16位定時器和PWM定時器。

　　RISC微處理器不僅精簡了指令系統(tǒng)，采用超標量和超流水線結(jié)構(gòu)；它們的指令數(shù)目只有幾十條，卻大大增強了并行處理能力。SGI公司推出的MIPS處理器則采用超流水線結(jié)構(gòu)，這些RISC處理器在構(gòu)建并行精簡指令系統(tǒng)多處理機中起著核心的作用。
 

　　圖1 STM32F100xx系列方框圖

　　STM32F100xx簡介

　　32位MCU，帶有16 kB ~128kBFlash、12個定時器、ADC、DAC和8個通信接口STM32F100xx系列整合了工作頻率為24MHz的高性能ARM Cortex?-M3 32位RISC內(nèi)核、高速嵌入式存儲器（閃存高達128kB，SRAM高達8kB）以及各種增強型外設(shè)和連接到兩條APB總線的I/O。所有器件均提供標準通信接口、1個12位ADC、兩個12位DAC、6個通用16位定時器和高級控制PWM定時器。

　　圖2 STM32F100VBT6評估板硬件方框圖

　　STM32F100xx低/中密度產(chǎn)品系列的工作溫度范圍為–40~+85℃和–40~+105℃，電源電壓范圍為2.0V~3.6V。

　　STM32F100xx系列器件采用3種不同的封裝，引腳為48~100個。

    這些特性讓STM32F100xx系列微控制器適于大量應(yīng)用。

　　圖3 STM32F100VBT6評估板電路圖[!--empirenews.page--]STM32F100VBT6主要特性

　　內(nèi)核：ARM 32位Cortex-M3 CPU

　　24MHz的最高頻率和1.25DMIPS/ MHz（Dhrystone 2.1）的性能

　　單循環(huán)乘法和硬件除法

　　存儲器

　　16 kB ~128kB Flash存儲器

　　4kB ~8kB SRAM

　　時鐘、復(fù)位和電源管理

　　2.0V~3.6V應(yīng)用電源和I/O

　　POR、PDR和可編程電壓檢測器

　　4MHz~24MHz晶體振蕩器

　　內(nèi)部8MHz工廠預(yù)校RC

　　內(nèi)部40kHz RC

　　CPU時鐘的PLL

　　面向具有校準功能的RTC的32kHz振蕩器

　　低功耗

　　休眠、停機和待機模式

　　RTC和備用寄存器的VBAT電源

　　調(diào)試模式

　　串行線路調(diào)試（SWD）和JTAG接口

　　DMA

　　7通道DMA控制器

　　支持的外設(shè)：定時器、ADC、SPI、I2C、USART和DAC

　　1×12位、1.2μs A/D轉(zhuǎn)換器（通道達16條）

　　轉(zhuǎn)換范圍：0V~3.6V

　　溫度傳感器

　　2×12位D/A轉(zhuǎn)換器

　　快速I/O端口多達80個

　　37/51/80個I/O，在16個外部中斷矢量上均可映射，并且?guī)缀跞磕軌蚪?jīng)受5V電壓

　　定時器多達12個

　　16位定時器多達3個，每個都帶有4個IC/OC/PWM或脈沖計數(shù)器

　　16位、6通道高級控制定時器：通道多達6條，可以實現(xiàn)PWM輸出、空載時間發(fā)生和緊急停止

　　1個16位定時器，具有2個IC/OC、1個OCN/PWM、空載時間發(fā)生和緊急停止功能

　　2個16位定時器，每一個都具有IC/OC/OCN/PWM、空載時間發(fā)生和緊急停止功能

　　2個看門狗定時器（獨立和Window）

　　SysTick定時器：24位逐減計數(shù)器

　　2個16位基礎(chǔ)定時器，可以驅(qū)動DAC

　　通信接口多達8個

　　I2C接口多達2個

　　USART多達3個

　　SPI多達2個

　　消費類電子控制接口

　　CRC計算單元、96位獨特ID

　　ECOPACK封裝

　　STM32100B-EVAL評估板

　　ARM Cortex-M3處理器結(jié)合了多種突破性技術(shù)，令芯片供應(yīng)商提供超低費用的芯片，僅33000門的內(nèi)核性能可達1.2DMIPS/MHz。該處理器還集成了許多緊耦合系統(tǒng)外設(shè)，令系統(tǒng)能滿足下一代產(chǎn)品的控制需求。ARM Cortex-M3處理器是ARM首次針對低成本應(yīng)用提供技術(shù)

　　STM32100B-EVAL是面向STMicroelectronic基于ARMTM Cortex-M3的STM32F100VBT6微控制器的評估板。它設(shè)計用作一個全面的開發(fā)環(huán)境，具有HDMI CEC、2條I2C通道、2條SPI通道、3條USART通道、8kB內(nèi)部SRAM、128kB內(nèi)部Flash和JTAG與SWD調(diào)試支持。

　　利用全套硬件評估特性，STM32100B-EVAL評估板設(shè)計用于幫助開發(fā)人員評估所有器件外設(shè)和開發(fā)他們自己的應(yīng)用。

　　評估板上整合了ST-LINK，它是ST意法半導體為初學者學習、評估、開發(fā)STM8系列和STM32系列MCU而設(shè)計的集在線仿真與下載為一體的開發(fā)工具。它可以充當STM32F100VBT6 MCU的嵌入式在線路調(diào)試器和編程器。

　　圖4 STM32F100VBT6評估板電路圖

　　STM32100B-EVAL評估板主要特性

　　3種5V電源選項：電源插孔、ST-LINK連接器或子板

　　從用戶Flash、系統(tǒng)存儲器或SRAM啟動

　　揚聲器

　　1GB MicroSD Card?

　　16MB串行Flash

　　I2C/SMBus兼容串行接口溫度傳感器

　　2個RS-232通信通道，其中1條通道上支持RTS/CTS握手信號

　　IrDA收發(fā)器

　　感應(yīng)電機控制連接器

　　JTAG和SWD調(diào)試支持

　　240×320 TFT彩色LCD

　　操作桿，帶有四向控制和選擇器

　　復(fù)位、喚醒、篡改和用戶按鈕

　　4個LED

　　帶備用電池的RTC

　　子板或繞接板的擴展連接器

　　嵌入式ST-LINK

　　IDD電流測量電路

　　HDMI CEC

　　GEC