Blog về công ty ST STM32F302K8U6TR Máy vi điều khiển đơn lõi hiệu suất cao 32 bit

STSTM32F302K8U6TRMáy vi điều khiển đơn lõi 32 bit hiệu suất cao

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd,là nhà cung cấp hàng đầu trong lĩnh vực các thành phần điện tử, đã cung cấp các sản phẩm STM32F302K8U6TR của ST trong một thời gian dài.STM32F302K8U6TRđã trở thành một bộ điều khiển công nghiệp nhờ sức mạnh xử lý tuyệt vời, giao diện ngoại vi phong phú và các tính năng tiêu thụ năng lượng thấp, điện tử tiêu dùng và ứng dụng IoT.

Thông tin tổng quan về sản phẩm và các tính năng chính

CácSTM32F302K8U6TRlà một bộ vi điều khiển tín hiệu hỗn hợp phổ biến thuộc dòng sản phẩm STM32F3.Mô hình này có kiến trúc lõi 32 bit ARM Cortex-M4 tiên tiến với bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số tích hợp (DSP) và Đơn vị điểm nổi (FPU), cung cấp hiệu suất tính toán tuyệt vời ở 72MHz.

Về kiến trúc bộ xử lý lõi,STM32F302K8U6TRcó lõi ARM® Cortex®-M4, bộ xử lý RISC 32 bit không chỉ hỗ trợ bộ lệnh Thumb-2, mà còn tích hợp các hướng dẫn DSP và FPU (Floating-Point Unit) một độ chính xác,cho phép nó xử lý hiệu quả các hoạt động toán học phức tạp và các nhiệm vụ xử lý tín hiệu kỹ thuật số. 72MHz tối đa Tần số hoạt động tối đa là 72MHz đảm bảo thời gian phản hồi nhanh cho các ứng dụng điều khiển thời gian thực.

Về phân bổ tài nguyên lưu trữ, các vi điều khiển STM32F302K8U6TR được trang bị bộ nhớ chương trình Flash 64KB và SRAM 16KB,cung cấp không gian lưu trữ rộng rãi cho các ứng dụng phức tạp trung bìnhBộ nhớ Flash hỗ trợ tăng tốc đọc để thực thi trạng thái chờ không, tăng thêm hiệu quả thực thi mã.

Sự phong phú của giao diện ngoại vi là một điểm nổi bật khác của STM32F302K8U6TR. Nó tích hợp một loạt các giao diện truyền thông, bao gồm:

1 bộ điều khiển CAN 2.0B

2 Giao diện I2C (hỗ trợ SMBus/PMBus)

2 giao diện SPI (tối đa 18 Mbit/s)

3 USART (hỗ trợ chức năng master-slave LIN)

1 giao diện USB 2.0 tốc độ đầy đủ

1 interface hồng ngoại (IrDA)

Các giao diện này mang lại sự tiện lợi lớn cho việc kết nối các loại cảm biến, thiết bị điều khiển và mô-đun truyền thông khác nhau.

Về chức năng tương tự, STM32F302K8U6TR tích hợp một ADC 8 kênh 12 bit (tốc độ lấy mẫu 1Msps) và một DAC 12 bit 1 kênh,cho phép nó xử lý trực tiếp tín hiệu tương tự cho các kịch bản ứng dụng đòi hỏi phải thu thập và tạo tín hiệu tương tựNgoài ra, thiết bị STM32F302K8U6TR cũng được trang bị bảy bộ đếm thời gian chung (bao gồm bộ đếm thời gian điều khiển nâng cao 16 bit), bộ đếm thời gian giám sát hệ thống và bộ đếm thời gian giám sát cửa sổ,cho các loại nhiệm vụ thời gian và điều khiển khác nhau để cung cấp hỗ trợ phần cứng.

Chi tiết thông số kỹ thuật

CácSTM32F302K8U6TRMáy vi điều khiển có một loạt các thông số kỹ thuật được thiết kế chính xác, cùng nhau xác định hiệu suất của chúng trong các kịch bản ứng dụng khác nhau.

Đơn vị xử lý cốt lõi của STM32F302K8U6TR dựa trên một lõi ARM Cortex-M4 chạy ở tốc độ lên đến 72MHz, với hỗ trợ cho bộ lệnh DSP và một đơn vị chấm nổi (FPU) chính xác duy nhất.Cấu hình này cho nó một lợi thế đáng kể trong xử lý tín hiệu kỹ thuật số, điều khiển động cơ, và thực hiện thuật toán phức tạp. lõi của STM32F302K8U6TR dựa trên kiến trúc 32 bit với hỗ trợ cho bộ lệnh Thumb-2,cung cấp hiệu suất gần với một bộ xử lý 32 bit trong khi duy trì mật độ mã.

Hệ thống con bộ nhớ của STM32F302K8U6TR bao gồm 64KB bộ nhớ Flash được tổ chức theo cấu trúc 64K x 8 để hỗ trợ tính năng tăng tốc đọc và bảo vệ mã,và 16KB SRAM (16K x 8) để cung cấp không gian lưu trữ dữ liệu và ngăn xếp thời gian chạyCấu hình lưu trữ này phù hợp cho các ứng dụng nhúng phức tạp trung bình như bộ điều khiển công nghiệp, thiết bị điện tử tiêu dùng và thiết bị đầu cuối IoT.

Để quản lý điện năng, STM32F302K8U6TR hoạt động trên một phạm vi điện áp rộng từ 2,0V đến 3,6V và hỗ trợ nhiều chế độ năng lượng thấp:

Chế độ ngủ: chỉ CPU dừng lại, các thiết bị ngoại vi vẫn chạy

Chế độ dừng: Nội dung SRAM và ghi âm được bảo tồn và đồng hồ khu vực 1,8V được dừng lại.

Chế độ chờ: Chế độ năng lượng thấp nhất, chỉ có miền dự phòng và hoạt động RTC tùy chọn

Các chế độ này được thực hiện thông qua một đơn vị quản lý năng lượng hạt mịn (PMU) giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ của các thiết bị chạy bằng pin.

Các cấu hình ngoại vi tương tự bao gồm:

8-channel 12-bit ADC: tốc độ lấy mẫu lên đến 1Msps, phạm vi chuyển đổi 0V đến 3.6V

DAC 12 bit 1 kênh: với bộ đệm đầu ra và chức năng giữ mẫu

Máy so sánh analog: có thể được sử dụng để theo dõi và kích hoạt tín hiệu analog

Các thiết bị ngoại vi tương tự này cho phép giao tiếp trực tiếp với một loạt các cảm biến mà không cần mạch điều kiện tín hiệu bổ sung.

Một loạt các thiết bị ngoại vi kỹ thuật số có sẵn:

Tối đa 24 chân I / O mục đích chung: tất cả đều có thể được lập bản đồ như các nguồn gián đoạn bên ngoài.

Hệ thống bộ đếm thời gian: bao gồm bộ đếm thời gian điều khiển tiên tiến 16 bit (đáng thích hợp cho việc tạo động cơ PWM), ba bộ đếm thời gian 16 bit cho mục đích chung và hai bộ đếm thời gian giám sát.

Bộ điều khiển DMA: 7 kênh, hỗ trợ chuyển dữ liệu từ ngoại vi đến bộ nhớ, bộ nhớ đến ngoại vi và bộ nhớ đến bộ nhớ

Các thiết bị ngoại vi này làm giảm đáng kể gánh nặng trên CPU và cải thiện hiệu quả tổng thể của hệ thống.

Giao diện truyền thông bao gồm các giao thức chính:

Bộ điều khiển CAN 2.0B: hỗ trợ chuyển tiếp tự động và lọc khung hình

Giao diện tốc độ đầy đủ USB 2.0: PHY tích hợp và hỗ trợ chế độ thiết bị

Giao diện liên lạc hàng loạt đa tiêu chuẩn: bao gồm USART (chế độ UART hỗ trợ LIN), SPI (lên đến 18Mbit / s) và I2C (hỗ trợ SMBus / PMBus)

Các giao diện này cung cấp các tùy chọn linh hoạt cho mạng thiết bị và mở rộng hệ thống.

Đối với bao bì và môi trường hoạt động, STM32F302K8U6TR có sẵn trong gói UFQFPN 32 chân (5x5mm), phù hợp với RoHS và phù hợp với thiết kế PCB mật độ cao.Phạm vi nhiệt độ hoạt động là từ -40 °C đến +85 °C, đáp ứng các yêu cầu của các ứng dụng công nghiệp.

Các lĩnh vực ứng dụng

Với khả năng xử lý tín hiệu hỗn hợp hiệu suất cao và giao diện ngoại vi phong phú,STM32F302K8U6TRcho thấy một loạt các tiềm năng ứng dụng trong một số lĩnh vực công nghiệp.

Kiểm soát tự động hóa công nghiệp là một hướng ứng dụng quan trọng của STM32F302K8U6TR.Lõi Cortex-M4 tích hợp của nó với bộ lệnh DSP và đơn vị FPU có thể xử lý hiệu quả các thuật toán điều khiển động cơ như FOC (Field Oriented Control) và quy định PID. Bộ đếm thời gian tiên tiến hỗ trợ sản xuất PWM để điều khiển trực tiếp động cơ ba pha; giao diện CAN tạo điều kiện cho việc xây dựng các mạng lưới fieldbus công nghiệp;và các kênh ADC phong phú có thể được sử dụng cho nhiều cảm biến thu thập tín hiệuCác ứng dụng điển hình bao gồm:

Máy gia công công nghiệp

Các mô-đun I/O PLC (Programmable Logic Controller)

Hệ thống điều khiển Inverter

Máy điều khiển robot công nghiệp

Trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng,STM32F302K8U6TRtính năng năng lượng thấp của bộ điều khiển vi tính và giao diện USB làm cho nó lý tưởng cho các thiết bị di động. tần số chính 72MHz là đủ để xử lý các codec âm thanh và logic giao diện người dùng,trong khi DAC tích hợp có thể được sử dụng cho đầu ra âm thanh đơn giảnCác kịch bản ứng dụng cụ thể được đề cập:

Bảng điều khiển nhà thông minh

Thiết bị y tế cầm tay (ví dụ: máy đo glucose, máy đo huyết áp)

Máy theo dõi thể dục và đồng hồ thông minh

Hệ thống điều khiển bay máy bay không người lái cấp tiêu dùng

Các thiết bị cuối IoT cũng được hưởng lợi từ bộ tính năng của STM32F302K8U6TR. Chế độ năng lượng thấp của nó kéo dài đáng kể tuổi thọ pin.nhiều giao diện truyền thông tạo điều kiện cho việc kết nối các mô-đun không dây, và đủ sức mạnh xử lý để xử lý dữ liệu cảm biến và thực hiện các nhiệm vụ tính toán cạnh.

Các nút cảm biến không dây

Thiết bị giám sát nông nghiệp thông minh

Các thiết bị đầu cuối thu thông số môi trường

Các thiết bị theo dõi tài sản

Trong điện tử ô tô, mặc dù STM32F302K8U6TR không phải là một thiết bị chuyên dụng cho ô tô,phạm vi nhiệt độ rộng (-40 °C đến + 85 °C) và hiệu suất ổn định làm cho nó phù hợp với một số ứng dụng ô tô không quan trọng đối với an toàn như::

Máy điều khiển phụ trợ hệ thống thông tin giải trí trên xe

Hệ thống điều khiển điều hòa không khí ô tô

Các mô-đun điều khiển điện tử thân xe (ví dụ: cửa sổ, điều chỉnh ghế)

Đơn vị quản lý bộ sạc trên xe

Điện tử y tế cũng là một lĩnh vực ứng dụng quan trọng choSTM32F302K8U6TRThiết kế ADC chính xác và âm thanh thấp của nó phù hợp với việc thu thập tín hiệu sinh học, trong khi các nguồn đồng hồ phong phú có thể được sử dụng để tạo hình sóng và kiểm soát thời gian.

Thiết bị theo dõi bệnh nhân di động

Thiết bị trị liệu phục hồi chức năng

Hệ thống điều khiển bơm y tế

Máy điều khiển phía trước cho thiết bị chẩn đoán