STM32

STM32 Bilde i infoboks. Presentasjon
Nettsted www.st.com/internet/mcu/class/1734.jsp

STM32- familien er en serie 32-biters integrerte kretsmikrocontrollere produsert av det fransk-italienske selskapet STMicroelectronics . STM32-chips er gruppert i forskjellige nært relaterte serier, basert på 32-biters ARM-arkitekturprosessorer , som Cortex-M7F , Cortex-M4F , Cortex-M3 , Cortex-M0 + eller Cortex-M0 . Hver mikrokontroller består av en datakjerne, statisk random access memory (RAM) , flashminne (for lagring), et feilsøkingsgrensesnitt og forskjellige eksterne enheter.

Den STM32 F4 har Cortex-M4F, DSP, og FPU . Spesielt styres den fullstendig av det gratis sanntids ChibiOS / RT-systemet .

Alle mikrokontrollere kan også programmeres ved hjelp av Arduino IDE .

applikasjoner

Arduino

Det finnes forskjellige typer Arduino-kompatible kort basert på STM32. Nucleo-serien er designet av STMicroelectronics for dette formålet. Andre produsenter har også laget kompatible kort ved å bruke denne SoC under forskjellige navn. Dette gjør at den kan brukes som en CNC maskinverktøykontroller . programvare som Grbl gjør det mulig å kontrollere fresemaskiner , som spesielt 3D- skrivere eller laserskjæringsskrivere er like. Dermed gjør denne typen tradisjonelt veldig kostbar maskin tilgjengelig for fablaboratorier og opplyste amatører.

Nucleo

Stm32 Nucleo-kort, støtter kompatibilitet med Arduino-kort , men basert på ARM Cortex-M (32 bit) og ikke Atmel AVR (8 bit) mikrokontrollere som brukt i standard Arduino-kort. Det gir dermed god grafikkytelse til Arduino ved å legge til Chrom-ART grafikkakseleratoren (leveres med et åpen kildekodebibliotek ), orientert TFT- skjerm (eller mer generelt, flytende krystallskjerm ), og inkluderer for dette et MIPI DSI- grensesnitt .

Lyd

STM32 F4 og høyere har DSP , de er egnet for bruk for lyd. Axoloti- synthesizer- kortet er et eksempel på en applikasjon innen lydfeltet.

Den gratis analoge synthesizer- programvaren , Mozzi for Arduino, kan brukes direkte på STM32-er, spesielt på lavpriskortet, STM32F103C8T6 blå pillebrett (innen 2 €), uten behov for en ekte DAC.

Strøm måler

Linky- strømmåleren utplassert i Frankrike bruker en STM32 F2 (STM32 F203).

Droner

Denne prosessoren brukes som hovedprosessor og flykontroller i racing- og akrobatiske quadcopter-droner som brukes i nedsenkingspilotering (FPV, vanligvis DIY ( håndverk ). Den gir mer datakraft enn andre kontrollere som brukes i denne typen drone, som Atmel AVR. og Microchip PIC , begge 8-biters prosessorer. F1 F3 F4 og F7-serien kan brukes i dette feltet. Spesielt STM32 F4-seriene har suksess innen dette feltet (der det vanligvis kalles F4), brukes det spesielt av Quantum Systemdroner, men også på "flight cards" (kontrollerkort) fra forskjellige produsenter (Aikon, Matek osv.). Tyveri, innhold på en EEPROM er flashbar og forskjellige firmware er tilgjengelig, inkludert den populære firmware med åpen kildekode, Cleanflight og dens Betaflight gaffel , utviklet av erfarne entusiaster i disse fagene. bære STM32 F7, F4, F3 og F1.

Loddejern

Loddebolten av typen TS100, som selges av forskjellige merker, har et kort med en STM32. En firmware under gratis lisens, som kan erstatte den som leveres som standard av Miniware (E-design), bruker FreeRTOS under sin egen lisens, og inkluderer elementer som er tilgjengelige under GPLv2 og BSD lisens.

Serie

De forskjellige seriene av 32-biters mikrokontrollere fra STMicroelectronics-merket har en referanse på 7 tegn:


STM32F429ZIT6 (for å lese STM-32-F-4-29-ZIT-6) er for eksempel en 32-biters vanlig STM-mikrokontroller utstyrt med en CORTEX-M4 , 180 MHz, 144 I / O, 144 pins, 2048 KBytes , en LQFP- pakke og en driftstemperatur fra -40 ° C til 85 ° C.

Generell

F0-serien

Lansert i 2012, er denne serien basert på ARM Cortex-M0 og kan gå opp til en frekvens på 48 MHz.

F1-serien

Lansert i 2007, er denne serien den første som bruker ARM Cortex-M3-kjernen , CPU-frekvensen kan variere fra 24-72 MHz. Dette er en av merkets største suksesser på dette området.

F3-serien

Utgitt i 2012 ARM Cortex-M4 F som er i stand til å gå opp til 72 MHz, har den en DSP og FPU , samt ARMs instruksjonssett Thumb-1 og Thumb-2 og mettet. Den integrerte kretsen er pin-to-pin kompatibel med F1-serien.

Ultra lavt forbruk

De forskjellige modellene med ultra lavt forbruk er:

L0-serien

ARM Cortex-M0 + ved 32MHz, 8 til 192 KiB flashminne, bruker 0,67  µA i modusen for lavere forbruk.

L1-serien

ARM Cortex-M3 ved 32MHz, 32 til 512 KiB flashminne, bruker 1,2  µA i modusen for lavere forbruk.

L4-serien

ARM Cortex-M4 og en 80 MHz FPU, 180 KiB til 1 Mio flash-minne, bruker 0,45  µA i modusen for lavere forbruk.

L4 + -serien

ARM Cortex-M4 og en 120 MHz FPU, 1 til 2 Mio flashminne, bruker 1  µA i modusen for lavere forbruk.

L5-serien

110 MHz ARM Cortex-M33 (32- / 64-bit, instruksjonssett ARMv8 -M), med FPU, TrustZone- sikkerhetsutvidelsen fra ARM og en sikkerhetsutvidelse fra STMicroelectronics, samt en ny versjon ST ART Accelerator-grafikkprosessor. Den klarer opptil 512 KiB flash-minne og 256 KiB SRAM. Støtte for USB Type-C er innebygd som standard.

Høy ytelse

F2-serien

Lansert i 2010, er det som F1-serien, basert på ARM Cortex-M3, men med frekvenser opptil 120 MHz.

F4-serien

F4-serien som ble utgitt i 2011, er basert på ARM Cortex-M4 F, og inkluderer derfor også en DSP , F4P-versjonene inkluderer også en FPU , dens frekvenser avhengig av modell, kan nå 84 til 180 MHz.

F7-serien

Utgitt i 2014, er denne serien basert på ARM Cortex-M7 F, opptil 216 MHz og kritisk dimensjon på 90 nm. Den har DSP , enkel og dobbel presisjon FPU , og støtter ARMs instruksjonssett Thumb-1 , Thumb-2 og Saturated .

Kortene i denne serien inneholder ART-grafikkakseleratoren.

H7-serien

Utgitt i andre halvdel av 2017, er denne serien basert, som F7 på ARM Cortex-M7 F, som kan gå opp til 480 MHz. Den har en DSP og en FPU . Det er en dobbeltkjernefamilie der en ARM Cortex-M4 F kombineres med ARM Cortex-M7 for å øke datakraften.

Trådløst

WB-serien

Disse mikrokontrollerne støtter Bluetooth 5-standarden, de er dual-core, med en cortex-M0 på 32 MHz og en Cortex-M4 på 64 MHz

Chrom-ART

Chrom-ART-grafikkprosessoren har følgende egenskaper:

  • Den styrer en egen bakgrunn og forgrunn;
  • Å tegne skrifter med aliasing;
  • Har sin egen DMA;
  • Inneholder forskjellige nivåer av aktiviteter for å redusere energiforbruket;
  • Beregning uavhengig og parallelt med prosessoren.

Vedlegg

Merknader og referanser

  1. (in) "  STM32  " på STMicroelectronics
  2. (in) "  grbl for STM32 with Nucleo stepper drivers  " på konto langwadt på Github
  3. Pierrick Arlot, "  STs STM32 mikrokontrollere hopper inn i Arduino-verdenen med begge føttene  " , på L'Embarqué ,20. mai 2016
  4. (in) "  Mozzi - STM32 (duino) Port av Thomas Friedrichsmeier  " på sensorium.github.io
  5. “  ARM- og STM32-kurs  ” , på genelais.free.fr
  6. Coleman Benson, “  Hvordan lage en drone / UAV - Leksjon 4: Flight Controller ,  ” på Robotshop.com ,25. mai 2015
  7. (in) "  F1, F3, F4 og F7 Flight Controller Differences Explained  " på OscarLiang.com ,30. oktober 2017
  8. Pablo Sotes, "  Jeg lagrer min Freestyle-drone fra Drowning // tutorial  om rengjøring av elektronikk " , på Pablo Sotes 'Youtube-kanal på racingdroner (7 minutter fra videoen
  9. "  EW18: Verdens mest kompakte VTOL-drone i STM32 viftsone  " , på STMicroelectronics ,22. februar 2018
  10. Frédéric Giacomaggi, “  Betaflight, de virkelig praktiske funksjonene  ” , på FPV-passion.fr ,4. september 2017
  11. (in) Ralim, "  TS100 - License  " på Github
  12. (in) "  STM32 TABLE NAMING CONVENTION  "
  13. "  STM32 Ultra Low Power MCUs  " , på STMicroelectronics
  14. (in) "  STM32L5 Series  " på ST Microelectronics
  15. (in) "  Microcontrollers STM32F7  " på STMicroelectronics
  16. (in) '  STM32 MCUs Wireless  " på STMicroelectronics
  17. (in) STM32F7 -Chrom-ART , STMicroelectronics, 17  s. ( les online )

Bibliografi

  • Marc Laury, Discovering the Nucleo cards , Paris, Eyrolles ,2017, 275  s. ( ISBN  978-2-212-67369-2 , varsel BNF n o  FRBNF45291307 , lese online )
  • Marwen Brikcha, Design av en grensesnittkrets basert på STM32 , European University Publishing,11. august 2016, 84  s. ( ISBN  978-3-639-52523-6 , online presentasjon )
  • (no) Geoffrey Brown, Oppdag STM32 Microcontroller ,2012( les online )( CC BY-NC-SA 3.0 lisens )
  • (no) Donald Norris, programmering med STM32: Komme i gang med Nucleo Board og C / C ++ , New York, McGraw Hill Education,21. mars 2018, 304  s. ( ISBN  978-1-260-03132-4 , les online )* (no) Trevor Martin, The Insiders Guide to the STM32 ARM based Microcontroller , Hitex,2008, 96  s.
  • (no) Warren Gay, begynnelsen på STM32. Utvikler med FreeRTOS, libopencm3 og GCC , Apress,2018, 414  s. ( ISBN  978-1-4842-3623-9 )
  • (en) Carmine Noviello, Mastering STM32 , Leanpub,2018, 783  s.
  • (pl) Krzysztof Paprocki, Mikrokontrolery STM32 w praktyce , btc,2009, 274  s.
  • (ru) Мартин М., Инсайдерское руководство по STM32 , 117  s. ( les online )

Eksterne linker