Przegląd rodziny mikrokontrolerów STM32
Rodzina mainstream STM32F1
Mikrokontrolery STM32F1 są wyposażone w rdzeń Cortex-M3 taktowany z maksymalną częstotliwością od 24 do 72 MHz. W ramach rodziny F1 producent oferuje pięć linii mikrokontrolerów, różniących się docelowymi obszarami aplikacyjnymi i wynikającymi z tego różnicami w wyposażeniu:
- Value Line STM32F100 – 24 MHz CPU wyposażone w timery do sterowania silnikami elektrycznymi i interfejs HDMI-CEC,
- Access Line STM32F101 – 36 MHz CPU, uniwersalne mikrokontrolery z pamięcią Flash do 1 MB,
- USB Access Line STM32F102 – 48 MHz CPU, uniwersalne mikrokontrolery z interfejsem USB FS,
- Performance Line STM32F103 – 72 MHz CPU, mikrokontrolery z pamięcią Flash o pojemności do 1 MB, timerami do sterowania silników elektrycznych, wbudowanymi interfejsami USB oraz CAN,
- Connectivity Line STM32F105/107 – 72 MHz CPU, mikrokontrolery dla aplikacji zorientowanych na komunikację, wyposażone w interfejsy Ethernet MAC, CAN oraz USB 2.0 OTG.
Mikrokontrolery z rodziny STM32F1 tworzą najbardziej uniwersalną grupę mikrokontrolerów, najlepiej skalowalną w zależności od potrzeb aplikacji. Mikrokontrolery STM32F1 charakteryzują się bogatym wyposażeniem peryferyjnym, a także – podobnie jak inne rodziny STM32 – łatwymi w montażu obudowami: LQFP48/64/100/144 oraz VFQFPN36, a także nieco bardziej wyrafinowanymi LFBGA100/144.
Najważniejsze cechy i parametry mikrokontrolerów STM32F1:
- rdzeń Cortex-M3
- częstotliwość taktowania 24…72 MHz (zależnie od linii)
- wydajność do 90 DMIPS (do 1,25 DMIPS/MHz)
- napięcie zasilania 2,0…3,6 V
- 16…1024 kB Flash
- 4…96 kB SRAM
- Ethernet MAC 10/100
- USB-OTG FS
- CAN2.0B
- USART do 4,5 Mb/s
- SPI do 18 Mb/s
- I2C do 400 kHz
- I2S: half-duplex 8…96 kHz
- HDMI-CEC
- SDIO do 48 MHz
- GPIO do 18 MHz
- taktowanie timera MC do 72 MHz
- FSMC do 36 MHz
- 12-bitowe ADC
- 12- bitowe DAC
Producent opracował dla początkujących użytkowników mikrokontrolerów STM32F1 tani zestaw STM32VLDiscovery, a także kilka dużych zestawów ewaluacyjnych – seria STM3210x-yy o znacznie bogatszym wyposażeniu niż Discovery i – oczywiście – wyższej cenie.
Zestaw STM32VLDiscovery
Rodzina hi-performance STM32F2
Mikrokontrolery STM32F2 wyposażono w rdzeń Cortex-M3 taktowany z maksymalną częstotliwością 120 MHz. Są to układy o dużej mocy obliczeniowej, wyposażone w szybkie peryferia komunikacyjne, pamięci o dużej pojemności, zmodyfikowanej architekturze bazującej na nowej, warstwowej konfiguracji magistrali AHB, wyposażone w zaawansowane interfejsy multimedialne i kryptograficzne. Mikrokontrolery STM32F2 wyposażono w interfejsy USB-OTG FS i HS – ten ostatni współpracuje z zewnętrznym interfejsem PHY (z wykorzystaniem ULPI).
Najważniejsze cechy i parametry mikrokontrolerów STM32F2:
- rdzeń Cortex-M3
- częstotliwość taktowania 120 MHz
- wydajność do 150 DMIPS (1,25 DMIPS/MHz)
- napięcie zasilania 1,71…3,6 V
- 128…1024 kB Flash
- 96/128 kB SRAM
- Ethernet MAC 10/100
- interfejs kamery CCD 48 MB/s
- FSMC do 60 MHz
- CAN2.0B
- USB-OTG FS/HS
- bloki kryptograficzne AES256 (106 MB/s)
- USART do 7,5 Mb/s
- SPI do 30 Mb/s
- I2C do 400 kHz
- I2S: half-duplex 8…96 kHz
- SDIO do 48 MHz
- GPIO do 60 MHz
- taktowanie timera MC do 120 MHz
- 12-bitowe ADC
- 12- bitowe DAC
Producent nie oferuje fanom rodziny STM32F2 tanich zestawów ewaluacyjnych z serii Discovery, dostępne są natomiast duże, dobrze wyposażone zestawy z serii STM3220G-xx produkowane przez STMicroelectronics, dostępne są także zestawy innych producentów, na przykład dostępny w naszym kraju DevKit1207 firmy Embest.
Rodzina analog & DSP – STM32F3
Mikrokontrolery STM32F3 wyposażono w rdzeń Cortex-M4F (zintegrowany z koprocesorem zmiennoprzecinkowym FPU) taktowany z maksymalną częstotliwością 72 MHz. Są to układy o dużej mocy obliczeniowej, wyposażone w szybkie peryferia komunikacyjne, specjalne timery dla aplikacji motor control, 16-bitowe przetworniki A/C typu sigma-delta, a także inne elementy analogowe: wzmacniacze o programowanym wzmocnieniu, komperatory analogowe itp.
Najważniejsze cechy i parametry mikrokontrolerów z rodziny STM32F3:
- rdzeń Cortex-M4F
- wbudowany koprocesor FPU
- częstotliwość taktowania 72 MHz
- wydajność do 62 DMIPS (1,25 DMIPS/MHz)
- napięcie zasilania 1,71…3,6 V
- 64…256 kB Flash
- 16…48 kB SRAM
- 16-bitowy przetwornik ADC sigma-delta
- timery MC taktowane 144 MHz
- HDMI-CEC
- CAN2.0B
- USB-FS
- USART do 9 Mb/s
- SPI do 18 Mb/s
- I2C do 1 MHz
- I2S: half-duplex 8…96 kHz
- SDIO do 48 MHz
- GPIO do 48 MHz
- 12-bitowe ADC
- 12- bitowe DAC
- komparatory analogowe + PGA
- interfejs dotykowy CTC
Pomimo tego, że mikrokontrolery STM32F3 wyposażono w zaawansowany rdzeń Cortex-M4F, producent przygotował dla nich doskonale wyposażony zestaw z serii Discovery (z mikrokontrolerem STM32F303). Producent przygotował dla mikrokontrolerów STM32F3 także dwa duże zestawy ewaluacyjne z serii STM323x3C-xx (jeden z mikrokontrolerem STM32F303, drugi z mikrokontrolerem STM32F373), wyposażone w kolorowy wyświetlacz LCD, nastawnik pojemnościowy, a także wiele zaawansowanych elementów peryferyjnych.
Zestaw STM32F3Discovery