Общие характеристики семейства
· ARM 32-bit Cortex-M4 CPU;
· Частота тактирования 168МГц, 210 DMIPS/1.25 DMIPS/МГц (Dhrystone 2.1);
· Поддержка DSP-инструкций;
· Новая высокопроизводительная AHB-матрица шин;
· До 1 Mбайта Flash-памяти;
· До 192 + 4 кбайт SRAM-памяти;
· Напряжение питания 1,8…3,6В (POR, PDR, PVD и BOR);
· Внутренние RC-генераторы на 16МГц и 32кГц (для RTC);
· Внешний источник тактирования 4…26МГц и для RTC – 32,768кГц;
· Модули отладки SWD/JTAG, модуль ETM;
· Три 12-бит АЦП на 24 входных канала (скорость до 7,2 мегасемплов, температурный датчик);
· Два 12-битных ЦАП;
· DMA-контроллер на 16 потоков с поддержкой пакетной передачи;
· 17 таймеров (16 и 32 разряда);
· Два сторожевых таймера (WDG и IWDG);
· Коммуникационные интерфейсы: I2C, USART (ISO 7816, LIN, IrDA), SPI, I2S;
· CAN (2,0 B Active);
· USB 2.0 FS/HS OTG;
· 10/100 Ethernet MAC (IEEE 1588v2, MII/RMII);
· Контроллер SDIO (карты SD, SDIO, MMC, CE-ATA);
· Интерфейс цифровой камеры (8/10/12/14-битные режимы);
· FSMC-контроллер (Compact Flash, SRAM, PSRAM, NOR, NAND и LCD 8080/6800);
· Аппаратный генератор случайных чисел;
· Аппаратное вычисление CRC, 96-битный уникальный ID;
· Модуль шифрования AES 128, 192, 256, Triple DES, HASH (MD5, SHA-1), HMAC;
· Расширенный температурный диапазон -40…105°C.
Встроенные интерфейсы коммуникации
Ethernet. Данный блок присутствует не во всех продуктах семейства, а лишь в контроллерах STM32F407 / STM32F417. Блок выполнен в строго по стандарту IEEE802.3. Возможна передача данных со скоростью 10/100 Мбит/с. Доступна синхронизация часов для чего протокол IEEE1588 v2 реализован аппаратно. Для оптоволоконной либо медной линии требуется применение стороннего приемопередатчика. PHY-трансивер соединяется напрямую с портом MII или RMII.
|
|
|
USB (Universal Serial Bus). На борту присутствует два раздельных блока USB.
· Первый – USB OTG full-speed, является полностью аппаратной реализацией и совместим со стандартами USB 2.0, а также OTG 1.0. Работает на скорости до 12 Mбит/с. Поддерживается работа в режиме Host/Device/OTG. Присутствует SRP (Session request protocol) и HNP (Host negotiation protocol).
· Второй – USB OTG high-speed работает в режиме Host/Device/OTG с высокой скоростью 480 Мбит/с, для чего необходим блок приемопередатчика, работающего на высокой скорости через специальный ULPI-интерфейс.
SDIO (S ecure Digital Input/Output). Интерфейс позволяет работать с картами SD/SDIO/MMC-картами памяти и дисковыми контроллерами CE-ATA. В восьмибитном режиме несущая частота обмена данными составляет 48 MHz. Контроллер соответствует таким стандартам: SD Memory Card 2.0, MultiMediaCard System 4.2 (работа в режимах 1/4/8 бит), SD I/O Card 2.0 (режимы 1го и 4х бит), CE-ATA 1.1.
SPI (Serial Peripheral Interface). Устройство оснащено тремя блоками SPI, каждый из которых работает в режиме Мaster (Мultimaster) либо в режиме Slave, передавая данные полудуплексно, полнодуплексно либо симплексно. Поддерживается аппаратный расчет контрольных сумм CRC для повышения помехоустойчивости канала связи: так CRC может быть передан последним байтом слова в режиме Tx, присутствует автопроверка правильности CRC последнего пришедшего байта. Блок устройства SPI1 работает на скоростях вплоть до 37,5 Mбит/с. Другие ограничены максимальной скоростью в 21 Мбит/с.
|
|
|
Передача данных идет в виде 8- или 16-битных блоков, вперед младшим либо старшим битом. При чем допускается программная замена фазы и полярности сигнала тактирования.
USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter). В микроконтроллер встроено четыре блока USART и два UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Блоки USART1 и USART6 допускают высокоскоростной обмен данными на скорости до 10,5 Mбит/с. Другие же поддерживают скорость не более 5,25 Mбит/с. На нативном уровне присутствует поддержка передачи данных согласно стандарта NRZ (Non Return to Zero).
Обмен данными осуществляется с использованием 8- либо 9-битных блоков, один или два бита которых выделены как стоп-биты и биты проверки четности. USART можно сконфигурировать на режим SPI, блок USART при этом выступает в роли ведущего устройства SPI. Используя блок USART можно организовать подключение к интерфейсу LIN, нашедшему применение в автомобильной промышленности, либо настроить на энкодинг/декодинг ИК-сигнала IrDA. Возможна работа с модемами по линиям управления RTS и СTS. Поддерживается работа со смарт-карточками.
|
|
|
I2C (Inter-Integrated Circuit). На борту МК содержится три блока I2C, поддерживающих работу в режиме Master/Slave (ведущий или ведомый), а также в режиме Мultimaster (режим в котором на шине присутствуют несколько Master-устройств, разделяющих общие ресурсы Slave, либо поочередно изменяющих свое состояние с Master на Slave и обратно). В составе устройства имеется модуль диагностики и исправления пакетных ошибок PEC. Используется 7-битный и 10-битный режим адресации. Поддерживаются общепринятые для протокола скорости обмена данными до 100 kHz в простом режиме и 400 kHz в режиме сверхбыстрого обмена данными. Модули могут быть сконфигурированны на расширенные протоколы SMBus 2.0 и PMBus.
I2S (Inter-Integrated Sound). В микроконтроллере присутствуют два мультиплексированных блока I2S со встроенным SPI. Оба модуля могут быть сконфигурированны на работу в режиме Мaster либо Slave. Данные передаются по 16, 24 или 32 бита полнодуплексно или симплексно.
Среди поддерживаемых протоколов такие: Phillips I2S, PCM, MSB и LSB с выравниванием данных. Интерфейс I2S был разработан для обмена звуковыми данными в цифровом формате. Отныне для тактирования присутствует отдельный PLL, делающий возможным генерацию частот сэмплов аудио от 8 до 192 kHz с погрешностью не более 0,01%.
|
|
|
CAN (Controller Area Network). На борту находится два CAN-модуля, работающих по стандартам 2.0А и 2.0В, скорость работы при этом достигает 1 Мбит/с. Модули могут работать со стандартными, а также с расширенными кадрами. Модуль CAN содержит три буфера передачи, трехкаскадный FIFO-стек и 28 банков фильтров (распределены и масштабируемы).
DCMI (Digital Camera Interface). Присутствует в контроллерах STM32F407 и STM32F417. При помощи данного интерфейса можно организовать прямое подключение к камере или CMOS-матрице. Возможна внутренняя и внешняя синхронизация покадрово или построчно, работа в непрерывном режиме, автообрезка лишних частей изображения. Среди поддерживаемых форматов 8/10/12/14-битное прогрессивное видео, YCbCr 4:2:2 и RGB 565, JPEG.
FSMC (Flexible Static Memory Controller). Блок используется для подключения жидкокристаллических дисплеев либо внешней памяти напрямую. Блок содержится лишь в 100-, 144- или 176-пиновых корпусах.
Возможно сопряжение с подключенной синхронной либо асинхронной памятью или PCMCIA-устройствами. В основном блок предназначен для выдачи данных МК в соответствующем подключенным устройствам виде без лишних затрат процессорного времени на перекодирование данных.
Таким образом каждое внешнее устройство имеет собственный адрес из пула, собственные сигналы для управления. Подав необходимый сигнал выбора микросхемы можно получить доступ к тому или иному внешнему устройству (одновременное использование не допустимо). Возможно подключение таких типов памяти как NAND Flash, Compact Flash, NOR Flash, SRAM и PSRAM. Интерфейс сконфигурирован для работы с LCD-контроллерами Motorola 6800 и Intel 8080, однако может быть легко использован для сопряжения с контроллерами других производителей.
Цифровой сигнальный процессор (англ. digital signal processor, DSP, цифровой процессор обработки сигналов (ЦПОС)[1]) — специализированный микропроцессор, предназначенный для обработки оцифрованных сигналов, в режиме реального времени. Архитектура сигнальных процессоров, по сравнению с микропроцессорами общего применения, имеет некоторые особенности, связанные со стремлением максимально ускорить выполнение типовых задач цифровой обработки сигналов, таких, как цифровая фильтрация, преобразование Фурье, поиск сигналов и т. п. Математически эти задачи сводятся к поэлементному перемножению элементов многокомпонентных векторов действительных чисел, последующему суммированию произведений (например, в цифровой фильтрации выходной сигнал фильтра с конечной импульсной характеристикой равен сумме произведений коэффициентов фильтра на вектор выборок сигнала, аналогичные вычисления производятся при поиске максимумов корреляционных и автокорреляционных функций выборок сигналов). Поэтому сигнальные процессоры оптимизированы по быстродействию для выполнения именно таких операций. И ЦСП ориентированы, в первую очередь, на многократное выполнение умножения с расчётом «на лету» адресов перемножаемых элементов массивов.
Модуль операций с плавающей запятой (или с плавающей точкой )
англ. floating point unit ( FPU ) — часть процессора для выполнения широкого спектра математических операций над вещественными числами.
Простым «целочисленным» процессорам для работы с вещественными числами и математическими операциями требуются соответствующие процедуры поддержки и время для их выполнения. Модуль операций с плавающей запятой поддерживает работу с ними на уровне примитивов — загрузка, выгрузка вещественного числа (в/из специализированных регистров) или математическая операция над ними выполняется одной командой, за счёт этого достигается значительное ускорение таких операций.
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 200; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!