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一.STM32單片機選型方法
???1.首先要確定需求:
性能需求:根據(jù)應用的復雜度和性能要求,選擇合適的CPU性能和主頻。
內存需求:確定所需的內存大小,包括RAM和Flash存儲空間。
外設需求:根據(jù)應用所需的功能,選擇具有相應外設的單片機,如USB、CAN、ADC、DAC、I2C、SPI等。
電源需求:考慮單片機的電源電壓范圍和功耗要求。
???2.需求確定后就可以到官網(wǎng)進行選型
(1)網(wǎng)址:https://www.stmcu.com.cn/Product/pro_detail/PRODUCTSTM32/product
(2)不同系列介紹
STM32F系列:適用于通用應用,提供不同的性能和外設選項。
STM32L系列:低功耗系列,適用于電池供電的應用。
STM32H系列:高性能系列,適用于需要高處理能力的應用。
STM32W系列:無線系列,集成無線通信模塊。
(3)具體參數(shù)選項選型
(4)導出選型表
上圖中的表格還可以單擊右上方的導出按鈕導出表格為excel文檔,離線進行選型。
二.STM32單片機模塊名詞解釋
1.STM32微控制器中的定時器可以分為以下幾種類型
16位定時器:這些定時器具有16位的計數(shù)器,可以用來進行時間測量、PWM信號生成、輸入捕獲等。16位定時器的計數(shù)范圍為0到65535,適合于需要較高精度但計數(shù)范圍有限的應用。
32位定時器:這些定時器具有32位的計數(shù)器,相比于16位定時器,32位定時器具有更大的計數(shù)范圍,可以用來進行長時間的測量或者需要更高精度的應用。32位定時器的計數(shù)范圍為0到4294967295。
電機控制定時器(16-bit):這些定時器專為電機控制應用設計,具有高級控制功能,如死區(qū)時間生成、互補輸出、緊急停止等。它們通常具有多個通道,可以用來控制電機的速度和位置。
低功耗定時器:這些定時器專為低功耗應用設計,可以在微控制器進入低功耗模式時繼續(xù)運行。它們通常具有較低的功耗,適合于需要長時間運行的電池供電應用。
高分辨率定時器:這些定時器具有高分辨率,可以用來進行精確的時間測量或者生成高精度的PWM信號。它們通常具有更高的計數(shù)頻率,可以提供納秒級的時間分辨率。
2.讀取步進電機編碼器計數(shù),stm32通用定時器滿足要求嗎?
STM32微控制器中的通用定時器通常可以滿足讀取步進電機編碼器計數(shù)的要求。通用定時器具有輸入捕獲功能,可以用來捕獲外部信號的邊沿,并記錄當前的計數(shù)值。
通過比較連續(xù)捕獲到的計數(shù)值,可以計算出編碼器在一定時間內旋轉的步數(shù),從而得到電機的速度和位置信息。
在使用通用定時器讀取編碼器計數(shù)時,需要注意以下幾點:
定時器時鐘配置:需要根據(jù)編碼器的分辨率和最大旋轉速度來配置定時器的時鐘頻率,以確保定時器具有足夠的分辨率和計數(shù)范圍。
輸入捕獲配置:需要配置定時器的輸入捕獲通道,以捕獲編碼器信號的邊沿。通常需要配置兩個輸入捕獲通道,分別捕獲編碼器A相和B相的信號,以實現(xiàn)正反轉的檢測。
中斷處理:為了實時處理編碼器的信號,通常會使用中斷來響應輸入捕獲事件。在中斷服務程序中,可以讀取定時器的捕獲值,并計算出電機的速度和位置。
濾波處理:為了提高輸入信號的抗干擾能力,可能需要對編碼器信號進行濾波處理。STM32定時器通常提供了數(shù)字濾波器,可以用來濾除輸入信號中的噪聲。
3.STM32單片機中包含了多種不同的硬件模塊和功能,以下是一些主要模塊的解釋:
比較器:STM32單片機中的比較器是一種模擬電路,用于比較兩個模擬電壓的大小。當一個電壓高于另一個電壓時,比較器的輸出會發(fā)生變化,可以用來實現(xiàn)信號的閾值檢測、ADC的窗口比較等功能。
放大器**:STM32單片機中的放大器通常指的是運算放大器(Op-Amp),可以用來放大模擬信號。STM32的運算放大器可以配置為多種工作模式,如跟隨器、反相放大器、同相放大器等,用于模擬信號的處理和轉換。
SAI:Serial Audio Interface(SAI)是一種專為音頻數(shù)據(jù)傳輸設計的串行通信接口。STM32的SAI模塊可以用來傳輸音頻數(shù)據(jù),支持I2S協(xié)議,適用于音頻播放和錄音等應用。
DCMI:Digital Camera Interface(DCMI)是一種專為數(shù)字相機設計的接口,用于接收來自攝像頭的數(shù)據(jù)。STM32的DCMI模塊可以用來接收和處理攝像頭輸出的圖像數(shù)據(jù),適用于圖像采集和處理等應用。
SWPMI:Single Wire Protocol Master Interface(SWPMI)是一種單線通信接口,用于與外部設備進行通信。STM32的SWPMI模塊可以用來與支持單線協(xié)議的外設進行數(shù)據(jù)交換,簡化了通信接口的設計。
Math Accelerator:數(shù)學加速器是一種硬件加速模塊,用于加速數(shù)學運算,如浮點運算、三角函數(shù)計算等。STM32的數(shù)學加速器可以提高數(shù)學運算的效率,適用于需要高速數(shù)學處理的應用。
RF:Radio Frequency(RF)模塊指的是無線通信模塊,用于實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。STM32的RF模塊可以與外部RF收發(fā)器配合使用,實現(xiàn)無線通信功能,適用于無線傳感器網(wǎng)絡、遠程控制等應用。
Trust'Zone:Trust'Zone是一種安全技術,用于在單片機內部創(chuàng)建一個安全的執(zhí)行環(huán)境。STM32的Trust'Zone技術可以保護敏感數(shù)據(jù)和代碼,防止未授權訪問和篡改,適用于安全要求較高的應用。
TRNG:True Random Number Generator(TRNG)是一種真隨機數(shù)生成器,用于生成不可預測的隨機數(shù)。STM32的TRNG模塊可以用來生成用于加密和安全應用的隨機數(shù),提高系統(tǒng)的安全性。
OTFDEC:On-The-Fly Decryption(OTFDEC)是一種實時解密技術,用于在數(shù)據(jù)讀取時自動解密存儲在閃存中的加密數(shù)據(jù)。STM32的OTFDEC模塊可以提高數(shù)據(jù)的安全性,同時減少CPU的負擔。
PKA:Public Key Accelerator(PKA)是一種公鑰加速器,用于加速公鑰加密算法的運算,如RSA、ECC等。STM32的PKA模塊可以提高公鑰加密和簽名的效率,適用于安全通信和身份驗證等應用。
AES/DES:Advanced Encryption Standard(AES)和Data Encryption Standard(DES)是兩種常用的對稱加密算法。STM32的AES/DES模塊可以用來加密和解密數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)的安全性。
SHA/HMAC:Secure Hash Algorithm(SHA)和Hash-based Message Authentication Code(HMAC)是兩種常用的加密哈希函數(shù)。STM32的SHA/HMAC模塊可以用來生成數(shù)據(jù)的哈希值,用于數(shù)據(jù)完整性驗證和消息認證等應用。
4.STM32單片機中有型號支持I2C和I3C是兩種不同的通信協(xié)議,以下是I2C和I3C的主要區(qū)別:
通信方式**:
???- **I2C**(Inter-Integrated Circuit)是一種串行通信協(xié)議,它使用兩條線(SDA和SCL)進行數(shù)據(jù)傳輸和時鐘同步。I2C支持多個主設備和多個從設備,通過地址來區(qū)分不同的設備。
???- **I3C**(Improved Inter-Integrated Circuit)是I2C的改進版,它保留了I2C的基本通信機制,同時增加了一些新的特性,如更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、動態(tài)地址分配、主從角色切換等。I3C還引入了第三條線(DCAP),用于動態(tài)地址分配和控制信號傳輸。
數(shù)據(jù)速率**:
???- **I2C**的數(shù)據(jù)傳輸速率通常在幾百kbps到幾Mbps之間,具體速率取決于I2C總線的配置和電路的設計。
???- **I3C**的數(shù)據(jù)傳輸速率比I2C更高,可以達到幾十Mbps甚至更高,這使得I3C更適合于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽谩?/p>
地址分配**:
???- **I2C**的地址分配是靜態(tài)的,每個設備在設計時就分配了一個固定的7位或10位地址。
???- **I3C**支持動態(tài)地址分配,設備可以通過DCAP線進行地址協(xié)商,從而簡化了地址管理的復雜性。
主從角色**:
???- **I2C**的主從角色是固定的,主設備負責發(fā)起通信并控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程。
???- **I3C**支持主從角色切換,設備可以根據(jù)需要切換為主設備或從設備,這為通信提供了更高的靈活性。
應用場景**:
???- **I2C**廣泛應用于低速到中速的通信場合,如傳感器數(shù)據(jù)采集、顯示屏控制等。
???- **I3C**由于其更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更靈活的通信機制,適用于高速數(shù)據(jù)傳輸和復雜系統(tǒng)中的設備管理。
5.在STM32系列處理器中有的型號有GPU功能
??GPU(圖形處理單元)主要負責圖形數(shù)據(jù)的處理和顯示,這包括2D和3D圖形的渲染。STM32MP157是一款集成了3D GPU的處理器,它搭載了Vivante GC7000ULX3D圖形引擎,支持OpenGL ES 2.0和OpenVG 1.1標準。
STM32MP157的3D GPU是基于Vivante技術,具有以下特性:
硬件架構:Vivante GC7000ULX3D圖形引擎
支持的圖形標準:OpenGL ES 2.0, OpenVG 1.1
主要應用:3D圖形渲染,如游戲、動畫和復雜圖形用戶界面(GUI)
6.STM32單片機配置特別說明(個別型號最大支持)
??uart最多可以達到十個;
??Cortex-M7的主頻最大可以達到600M;
??12位ADC通道最多可以達到42個,14位ADC通道最多的可以達到27個