Blog về công ty ST STM32F091VCH6 32 bit Mainstream ARM Cortex-M0 Access Line MCU

STSTM32F091VCH6MCU đường truy cập 32 bit ARM Cortex-M0

Là một nhà phân phối chuyên nghiệp trong lĩnh vực các thành phần điện tử,Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.đã cung cấp STSTM32F091VCH6MCU phổ biến dựa trên lõi ARM Cortex-M0 trong một thời gian dài, đó là một bộ vi điều khiển 32 bit với hiệu suất cao, các thiết bị ngoại vi phong phú và tiêu thụ năng lượng thấp,và đã cho thấy một loạt các tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực kiểm soát công nghiệp, điện tử tiêu dùng, và Internet of Things.

Tổng quan sản phẩm và kiến trúc cốt lõi
STM32F091VCH6là bộ vi điều khiển 32-bit phổ biến của ST, thuộc dòng sản phẩm chip hiệu suất cao STM32F0,chiếm một vị trí quan trọng trong thiết kế hệ thống nhúng do cấu hình hiệu suất cân bằng và hiệu quả chi phí.

Về kiến trúc lõi, STM32F091VCH6 được trang bị lõi bộ xử lý Cortex-M0 ARM 48MHz.đã được tối ưu hóa bởi ST để cung cấp hiệu suất tuyệt vời của 0.95 DMIPS/MHz. Máy vi xử lý áp dụng thiết kế đường ống ba giai đoạn và hỗ trợ bộ lệnh Thumb-2,cung cấp hiệu suất gần mức Cortex-M3 trong khi vẫn duy trì lợi thế mật độ mãĐặc biệt cần lưu ý, lõi tích hợp một Nested Vector Interrupt Controller (NVIC) quản lý đến 32 nguồn ngắt ưu tiên có thể lập trình,cung cấp các đảm bảo phản hồi đáng tin cậy cho các ứng dụng thời gian thực.

Về cấu hình bộ nhớ, STM32F091VCH6 cung cấp 256KB bộ nhớ Flash và 32KB SRAM,một sự kết hợp các khả năng cho phép nó xử lý các thuật toán điều khiển tương đối phức tạp và các ứng dụng đa nhiệmBộ nhớ Flash hỗ trợ tăng tốc đọc, cho phép truy cập trạng thái chờ không và đảm bảo hiệu quả thực thi mã ở tốc độ đầy đủ 48 MHz. SRAM được trang bị chức năng cân bằng phần cứng,tăng độ tin cậy của hệ thống trong môi trường điện từ khắc nghiệtNgoài ra, STM32F091VCH6 cung cấp một khu vực SRAM 8KB chuyên dụng có thể được sử dụng cho các ngăn xếp truyền thông hoặc nhu cầu đệm dữ liệu cụ thể.

Về gói và pinout, STM32F091VCH6 có sẵn trong gói LQFP100 và cung cấp tối đa 87 chân GPIO (định mục đầu vào / đầu ra),hầu hết là đa dạng và có thể được cấu hình linh hoạt như giao diện cho các thiết bị ngoại vi khác nhauVới kích thước gói 14x14mm, chip STM32F091VCH6 phù hợp cho các ứng dụng nhúng với yêu cầu không gian thoải mái hơn.Phạm vi nhiệt độ hoạt động của chip STM32F091VCH6 bao gồm tiêu chuẩn công nghiệp từ -40 °C đến +85 °C, và nó cũng có thể hỗ trợ phạm vi nhiệt độ công nghiệp mở rộng từ -40 °C đến +105 °C.

Giao diện và tính năng thiết bị ngoại vi
CácSTM32F091VCH6Bộ vi điều khiển được biết đến với cấu hình giao diện ngoại vi phong phú của nó, có thể đáp ứng các nhu cầu đa dạng của các hệ thống nhúng phức tạp.

Đối với giao diện truyền thông, STM32F091VCH6 tích hợp tối đa 8 giao diện USART hỗ trợ truyền thông đồng bộ / không đồng bộ, chế độ master-slave LIN, mã hóa và giải mã hồng ngoại IrDA,và chế độ thẻ thông minh. Ba trong số các giao diện USART hỗ trợ giao thức ISO7816 để kết nối trực tiếp với máy đọc thẻ thông minh.STM32F091VCH6 được trang bị 2 giao diện SPI (18Mbit/s) và 2 giao diện I2C (hỗ trợ chế độ nhanh + 1Mbit/s), cung cấp một giải pháp kết nối linh hoạt cho mạng cảm biến, mô-đun hiển thị và các thiết bị ngoại vi khác.0B bộ điều khiển hoạt động hỗ trợ tốc độ giao tiếp lên đến 1Mbit/s, cho phép tích hợp dễ dàng vào tự động hóa công nghiệp, điện tử ô tô và các kịch bản ứng dụng khác đòi hỏi giao tiếp bus CAN.

Mô-đun chức năng tương tự là một điểm nổi bật khác của STM32F091VCH6. chip có một bộ chuyển đổi ADC 12 bit tích hợp với 16 kênh bên ngoài và ba kênh bên trong (cảm biến nhiệt độ,Điện áp tham chiếu nội bộ và giám sát VBAT), tốc độ chuyển đổi 1MSPS và hỗ trợ quá mức lấy mẫu phần cứng, có thể tăng độ phân giải hiệu quả lên 16 bit. The STM32F091VCH6 microcontroller also integrates two 12-bit DAC channels that support a variety of trigger modes and waveform generation functions to directly drive analogue loads or generate control signalsCùng với các bộ khuếch đại gia tăng có thể lập trình (PGAs) và so sánh, các thiết bị ngoại vi tương tự này tạo thành một giải pháp chuỗi tín hiệu hoàn chỉnh cho một loạt các hệ thống cảm biến và điều khiển.

Đối với hệ thống hạ tầng thời gian và điều khiển, STM32F091VCH6 cung cấp bảy bộ đếm thời gian 16 bit và một bộ đếm thời gian 32 bit bao gồm:
1 bộ đếm thời gian điều khiển tiên tiến (TIM1) hỗ trợ 6 đầu ra PWM và chèn thời gian chết, phù hợp với các ứng dụng điều khiển động cơ
1 bộ đếm thời gian chung (TIM2) với khả năng đếm 32 bit
5 bộ đếm thời gian sử dụng chung (TIM3/TIM14/TIM15/TIM16/TIM17)
1 đồng hồ đồng hồ giám sát độc lập và 1 đồng hồ giám sát cửa sổ để tăng độ tin cậy của hệ thống
1 24-bit SysTick bộ đếm thời gian cho hệ điều hành đập hoặc độ trễ chính xác

Thiết kế hệ thống đồng hồ phản ánh sự linh hoạt của STM32F091VCH6.với một PLL tích hợp để nhân đồng hồNgoài ra, một bộ dao động tinh thể bên ngoài tốc độ thấp 32kHz (LSE) và một bộ dao động RC tốc độ thấp bên trong (LSI) được tích hợp để cung cấp các nguồn đồng hồ cho chế độ đồng hồ thời gian thực (RTC) và chế độ năng lượng thấp.Thiết kế nguồn nhiều giờ này đảm bảo các yêu cầu về hiệu suất trong khi đáp ứng các kịch bản ứng dụng năng lượng thấp.

Quản lý năng lượng và các tính năng năng lượng thấp
CácSTM32F091VCH6vượt trội trong quản lý năng lượng. Được thiết kế với kiến trúc năng lượng tiên tiến, bộ vi điều khiển hỗ trợ một phạm vi điện áp cung cấp rộng từ 2,0V đến 3,6V,có thể được cung cấp năng lượng trực tiếp bởi pin Li-ion hoặc được sử dụng với các nguồn điện điều chỉnh khác nhau.

CácSTM32F091VCH6cung cấp một loạt các chế độ năng lượng thấp có thể được lựa chọn linh hoạt để tối ưu hóa tiêu thụ điện của hệ thống theo yêu cầu ứng dụng:
Chế độ ngủ: chỉ có CPU ngừng hoạt động, các thiết bị ngoại vi tiếp tục chạy và thời gian thức dậy rất ngắn.
Chế độ dừng: SRAM và các registry được bảo tồn, đồng hồ chính được tắt, miền 1.8V được tắt điện và tiêu thụ điện thông thường chỉ là 10μA.
Chế độ chờ: trạng thái điện năng thấp nhất, chỉ có miền dự phòng và RTC tùy chọn vẫn được cấp điện, tiêu thụ điện hiện tại thấp đến 2μA
Chế độ VBAT: sử dụng pin pin dành riêng, chỉ duy trì RTC và hồ sơ dự phòng

Điều chỉnh điện áp động là một tính năng tiết kiệm năng lượng khác của STM32F091VCH6.Chip có một bộ điều chỉnh điện áp lập trình được tích hợp (PWR) điều chỉnh năng động điện áp lõi theo tần số hoạt động của CPU, đảm bảo hiệu suất trong khi giảm thiểu tiêu thụ năng lượng. Ví dụ: khi CPU chạy ở tốc độ đầy đủ ở 48MHz, bộ điều chỉnh cung cấp điện áp lõi 1,8V; trong khi ở tần số thấp hơn,điện áp có thể tự động giảm xuống 1.5V hoặc 1.2V, giảm đáng kể tiêu thụ điện năng động.

Để giám sát năng lượng, STM32F091VCH6 tích hợp mạch khởi động lại (POR) / khởi động lại (PDR), máy dò điện áp có thể lập trình (PVD) và chức năng BOR (khởi động lại) năng lượng thấp.Các tính năng này đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của hệ thống trong thời gian biến động điện năng hoặc năng lượng pin thấp, làm cho nó đặc biệt phù hợp với các thiết bị di động và pin.Đáng đề cập rằng STM32F091VCH6 cũng hỗ trợ thức dậy từ chế độ Stop thông qua một sự gián đoạn bên ngoài hoặc sự kiện cụ thể với thời gian thức dậy dưới 5μs, đạt được sự cân bằng hoàn hảo giữa phản ứng nhanh và tiêu thụ năng lượng thấp.

Các kịch bản ứng dụng
Với cấu hình hiệu suất cân bằng và tài nguyên ngoại vi phong phú,STM32F091VCH6chứng minh một loạt các tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp.

Các lĩnh vực điều khiển công nghiệp là một kịch bản ứng dụng điển hình cho bộ vi điều khiển này. giao diện CAN và multiplexed USART làm cho nó lý tưởng cho PLCs (Programmable Logic Controllers),và các đơn vị điều khiển robot công nghiệpTrong các ứng dụng này, STM32F091VCH6 có thể đồng thời xử lý truyền thông fieldbus, điều khiển động cơ đa trục (thông qua đầu ra PWM bộ đếm thời gian tiên tiến),và các cảm biến thu thập tín hiệu khác nhau (thông qua ADC 12 bit)Ví dụ, trong các dây chuyền sản xuất tự động,chip có thể theo dõi các thông số như nhiệt độ và áp suất trong thời gian thực và giao tiếp với máy tính chủ thông qua bus CAN để điều khiển vòng lặp khép kín.

Các ứng dụng điện tử tiêu dùng cũng được hưởng lợi từ bộ tính năng của STM32F091VCH6.quạt thông minh) thông qua PWM, kết nối với các cảm biến môi trường bằng giao diện I2C và điều khiển màn hình TFT thông qua SPI. Đặc điểm năng lượng thấp của nó đặc biệt phù hợp với điều khiển từ xa không dây,Khóa cửa thông minh và các thiết bị chạy bằng pin khác, dòng điện chờ thấp đến microamp có thể kéo dài đáng kể thời gian sử dụng sản phẩm.

Thiết bị truyền thông là một hướng ứng dụng quan trọng khác. Hỗ trợ đa giao thức của STM32F091VCH6 cho phép nó xây dựng các thiết bị cổng để truyền thông Wi-Fi / Bluetooth.8 giao diện USART cho phép kết nối đồng thời của nhiều thiết bị Modbus RTU, và tính toàn vẹn dữ liệu được đảm bảo bởi đơn vị tính toán CRC tích hợp. Trong các nút cạnh IoT, chip có thể thực hiện các nhiệm vụ thu thập dữ liệu, chuyển đổi giao thức và xử lý cục bộ,giảm gánh nặng trên đám mây.

Các lĩnh vực điện tử y tế có nhu cầu đặc biệt về chức năng hiệu chuẩn ADC và hiệu chuẩn phần cứng chính xác cao của STM32F091VCH6.Chip có thể được tích hợp vào các thiết bị y tế di động như máy đo glucose và máy đo huyết áp để đo chính xác các tín hiệu sinh học và dữ liệu cảm biến, và chức năng cân bằng phần cứng của SRAM đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu y tế quan trọng và đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn của các thiết bị y tế có liên quan.