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STM32 connectivity line: la soluzione per le applicazioni real-time, audio, e network

STM32 connectivity line: la soluzione per le applicazioni real-time, audio, e network

STMicroelectronics ha allargato la famiglia di prodotti STM32 introducendo una nuova serie di microcontrollori: la STM32 connectivity line, che include i nuovi dispositivi STM32F105 e STM32F107, entrambi basati sul processore a 32-bit ARM Cortex-M3. La nuova famiglia di MCU è compatibile sia a livello di pin-out che a livello software con il resto della linea di prodotti STM32.

La STM32 connectivity line è orientata a quelle applicazioni in cui vengono richieste prestazioni e caratteristiche real-time, funzionalità di networking, e capacità di riproduzione audio di qualità elevata. Le tipiche applicazioni di questi dispositivi sono le seguenti:

  • Punti vendita: terminali portatili, distributori automatici, stampanti termiche, scanner e lettori di codici a barre
  • Automazione industriale: PLC, sistemi per il collegamento in rete (dispositivi gateway), robotica
  • Home e car audio
  • Automazione degli edifici
  • Strumentazione biomedicale e per la cura della persona

STM32 - Caratteristiche

Le principali caratteristiche della STM32 connectivity line si possono così riassumere:

  • Ethernet 10/100 MAC con DMA e supporto hardware per IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTP) integrati. L’interfaccia fisica (PHY) può essere connessa usando le interfacce MII e RMII, realizzando così un completo transceiver Ethernet
  • Full speed USB 2.0 On-The-Go a 12 Mbps con OTG PHY integrato: i nuovi dispositivi possono pertanto operare sia come USB host che come USB device
  • Dual CAN 2.0B: i due bus CAN possono funzionare indipendentemente e contemporaneamente
  • Doppia periferica I2S audio class, controllata da uno schema avanzato Phase-Locked Loop. I2S è un bus seriale a tre fili specificatamente progettato da Philips nel 1986 per dispositivi audio digitali, come ad esempio i codec. Unito alla capacità di operare sia in modalità USB host che in modalità USB device, questa caratteristica permette ai dispositivi della STM32 connectivity line di leggere, decodificare, e riprodurre l’audio da un dispositivo di memoria esterno come un lettore MP3 oppure un’unità di memoria USB. Le interfacce I2S possono operare sia in input che in output con una risoluzione di 16 oppure 32 bit, e con frequenza di campionamento audio compresa tra 8 e 96 KHz
  • Presenza di altre periferiche di importanza rilevante tra cui: interfacce SPI e UART/IrDA, 2 ADC con risoluzione di 12-bit, 2 DAC con risoluzione di 12-bit, 10 timer (tra cui anche timer per la gestione PWM), e fino a 80 GPIO. Tutte queste periferiche sono in grado di funzionare contemporaneamente, facendo di STM32 connectivity line una famiglia di MCU con una notevole predisposizione all'utilizzo in applicazioni di networking
  • Disponibilità di diverse modalità di gestione del clock e dell'alimentazione, con una modalità di funzionamento a basso assorbimento con clock in tempo reale in grado di assorbire solamente 1.4 microA a 3.3V in modo standby. Sono inoltre a disposizione dell'utente le funzionalità di wake-up programmabile, mentre uno spazio di memoria pari a 84 byte viene riservato per informazioni di backup
  • Tre opzioni per la selezione del tipo di bootloader: UART+USB+CAN, USB OTG, Ethernet. USB OTG ed Ethernet permettono anche di aggiornare il software direttamente sul campo
  • Tutte le periferiche possono ricevere il segnale di clock da un oscillatore al quarzo esterno da 25 MHz. Inoltre, la CPU può generare un segnale di output di frequenza pari a 25 oppure 50 MHz che può essere impiegato per fornire il clock ad un dispositivo PHY esterno, risparmiando così un quarzo addizionale

I dispositivi STM32F105 includono le periferiche USB 2.0 OTG e CAN 2.0B, mentre il modello STM32F107 aggiunge anche la funzionalità relativa all'Ethernet. I dispositivi includono una memoria flash on-chip con dimensione compresa tra 64 e 256 Kb, una memoria SRAM fino a 64 Kb, e 14 diversi tipi di interfacce di comunicazione. I componenti sono disponibili nei package LQF64, LQFP100, e BGA100.

La linea di MCU STM32 Connectivity line comprende numerevoli caratterisitche che la rendono particolarmente adatta al controllo dei motori brushless a tre fasi:

  • sono basati su un core potente come il Cortex-M3
  • dispongono di timer per il controllo avanzato del PWM con generazione integrata del dead-time
  • disponibilità di numerose uscite in PWM che consentono il controllo di motori brushless, passo-passo, oppure generici
  • Doppio ADC di tipo "sample and hold", con risoluzione di 12-bit, e tempo di conversione pari a 1 μs
  • Librerie firmware gratuite appositamente concepite per implementare algoritmi di controllo dei motori
    Loop di controllo eseguibile in meno di 21 μs
  • Kit di sviluppo STM3210B-MCKIT per il controllo motori

L'immagine seguente mostra il diagramma a blocchi della famiglia di MCU STM32 connectivity line, riassumendo le caratteristiche principali dei nuovi dispositivi della serie:

stm32

Qui invece è visualizzata un'immagine del microcontrollore STM32 basato sul core Cortex-M3:

stm32

Riguardo i sistemi di sviluppo per STM32F105 e STM32F107, occorre dire che STMicroelectronics offre una completa libreria firmware per lo sviluppo su STM32. Questo pacchetto ad uso libero contiene tutto il codice necessario per eseguire un accesso semplice e sicuro alle periferiche della linea STM32, ai vari GPIO, ed ai timer. La libreria è scritta interamente in C, è ampiamente documentata, e richiede solamente una conoscenza di base del linguaggio C. Inoltre, è compatibile con ogni compilatore per microcontrollore ARM, ed è conforme alle regole dello standard MISRA C per applicazioni in campo automotive. Esistono anche diversi IDE in grado di supportare i nuovi dispositivi STM32, come ad esempio i tool di ARM/Keil, IAR, e Raisonance.

Leggi & scarica datasheet della ST.

Leggi la versione inglese: STM32 connectivity line: the solution for real-time, audio, and networked applications

Leggi anche:
STM32 Primer, la farfalla intelligente
Recensione EVABOARD STM32 Discovery ARM Cortex M3

La famiglia di prodotti STM32 è disponibile da Farnell

 

 

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