Блог компании ST STM32F302K8U6TR Высокопроизводительные 32-битные одноядерные микроконтроллеры

СТSTM32F302K8U6TRВысокопроизводительные 32-битные одноядерные микроконтроллеры

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.Как высокопроизводительный микроконтроллер на основе ядра ARM Cortex-M4, он является одним из основных поставщиков в области электронных компонентов.STM32F302K8U6TRстал промышленным контроллером благодаря его превосходной вычислительной мощности, богатым периферийным интерфейсам и функциям низкого энергопотребления, потребительской электронике и приложениям IoT.

Обзор продукта и основные характеристики

ВSTM32F302K8U6TRявляется распространенным микроконтроллером смешанного сигнала, относящимся к линейке продуктов STM32F3.Эта модель оснащена передовой 32-разрядной архитектурой ARM Cortex-M4 с интегрированным процессором цифрового сигнала (DSP) и плавающей точечной единицей (FPU), что обеспечивает отличные вычислительные характеристики на частоте 72 МГц.

С точки зрения архитектуры процессора ядра,STM32F302K8U6TRимеет ядро ARM® Cortex®-M4, 32-разрядный процессор RISC, который не только поддерживает набор инструкций Thumb-2, но и интегрирует инструкции DSP и одноточное FPU (Floating-Point Unit),позволяет эффективно выполнять сложные математические операции и задачи цифровой обработки сигналовМаксимальная рабочая частота 72 МГц обеспечивает быстрое время отклика для приложений управления в режиме реального времени.

Что касается распределения ресурсов для хранения данных, микроконтроллеры STM32F302K8U6TR оснащены 64 КБ Flash-программной памяти и 16 КБ SRAM,предоставление большого пространства для хранения для приложений средней сложностиФлэш-память поддерживает ускорение чтения для выполнения нулевого режима ожидания, что еще больше повышает эффективность выполнения кода.

Богатство периферийных интерфейсов является еще одним из основных особенностей STM32F302K8U6TR. Он интегрирует различные коммуникационные интерфейсы, включая:

1 контроллер CAN 2.0B

2 интерфейсы I2C (поддержка SMBus/PMBus)

2 интерфейса SPI (до 18 Мбит/с)

3 USART (поддерживает функцию LIN master-slave)

1 полноскоростной интерфейс USB 2.0

1 инфракрасный интерфейс (IrDA)

Эти интерфейсы обеспечивают большое удобство для подключения различных типов датчиков, приводов и коммуникационных модулей.

С точки зрения аналоговой функциональности, STM32F302K8U6TR интегрирует 8-канальный 12-битный ADC (1Msps скорость отбора проб) и 1-канальный 12-битный DAC,позволяет непосредственно обрабатывать аналоговые сигналы для сценариев применения, требующих получения и генерации аналогового сигналаКроме того, устройство STM32F302K8U6TR также оснащено семью таймерами общего назначения (включая 16-разрядный продвинутый таймер управления), таймером системы и таймером оконного сторожа.для различных типов задач по планированию и управлению для обеспечения аппаратной поддержки.

Подробности технических параметров

ВSTM32F302K8U6TRмикроконтроллеры имеют ряд точно разработанных технических параметров, которые вместе определяют их производительность в различных сценариях применения.

Основной процессорный блок STM32F302K8U6TR основан на ядре ARM Cortex-M4, работающем на частоте до 72 МГц, с поддержкой набора инструкций DSP и одноточном блоке плавающей запятой (FPU).Эта конфигурация дает ему значительное преимущество в обработке цифрового сигналаЯдро STM32F302K8U6TR основано на 32-разрядной архитектуре с поддержкой набора инструкций Thumb-2,который обеспечивает производительность, близкую к 32-битным процессорам, при сохранении плотности кода.

Подсистема памяти STM32F302K8U6TR состоит из 64 КБ флэш-памяти, организованной в структуре 64 Кб на 8 для поддержки ускорения чтения и защиты кода.и 16 КБ SRAM (16K x 8) для обеспечения места для хранения данных и запусковЭта конфигурация хранилища подходит для встроенных приложений средней сложности, таких как промышленные контроллеры, потребительские электронные устройства и терминалы IoT.

Для управления мощностью STM32F302K8U6TR работает в широком диапазоне напряжения от 2,0 до 3,6 В и поддерживает несколько режимов малой мощности:

Режим сна: только процессор останавливается, периферийные устройства продолжают работать

Режим остановки: содержимое SRAM и регистра сохраняется, а часовой пояс 1,8 В остановлен.

Режим ожидания: режим низкой мощности, только резервный домен и необязательная работа RTC

Эти режимы реализуются с помощью тонкозернистого блока управления мощностью (PMU), который значительно увеличивает долговечность устройств, работающих на аккумуляторах.

Конфигурации аналоговых периферийных устройств включают:

8-канальный 12-битный ADC: до 1Msps скорость отбора проб, диапазон преобразования от 0V до 3,6V

1-канальный 12-битный DAC: с буферизацией выхода и функцией хранения образцов

Аналоговый сравнитель: может использоваться для мониторинга и запуска аналогового сигнала

Эти аналоговые периферийные устройства позволяют напрямую взаимодействовать с широким спектром датчиков без необходимости дополнительной схемы кондиционирования сигнала.

Доступен широкий спектр цифровых периферийных устройств:

До 24 генеральных пинов ввода/вывода: все они могут быть отображены как внешние источники прерывания.

Система таймера: включает 16-битный продвинутый таймер управления (подходит для генерации двигателя PWM), три 16-битных таймера общего назначения и два таймера сторожевого пса.

Контроллер DMA: 7 каналов, поддерживает передачу данных от периферийного устройства к памяти, памяти к периферийному устройству и памяти к памяти

Эти периферийные устройства значительно снижают нагрузку на процессор и повышают общую эффективность системы.

Интерфейс связи широко охватывает основные протоколы:

Контроллер CAN 2.0B: поддерживает автоматическую ретрансляцию и фильтрацию кадров

Интерфейс полной скорости USB 2.0: встроенный PHY и поддержка режима устройства

Многостандартные серийные коммуникационные интерфейсы: включая USART (режим UART поддерживает LIN), SPI (до 18 Мбит/с) и I2C (поддерживает SMBus/PMBus)

Эти интерфейсы обеспечивают гибкие варианты сетевого подключения устройств и расширения системы.

Для упаковки и эксплуатационной среды STM32F302K8U6TR доступен в 32-конечном пакете UFQFPN (5x5 мм), который соответствует требованиям RoHS и подходит для проектирования высокой плотности печатных плат.Диапазон температуры работы составляет от -40°C до +85°C, который отвечает требованиям промышленного применения.

Области применения

Благодаря высокопроизводительной возможности обработки смешанного сигнала и богатым периферийным интерфейсам,STM32F302K8U6TRдемонстрирует широкий спектр применения в ряде отраслей промышленности.

Контроль промышленной автоматизации является важным направлением применения STM32F302K8U6TR.Его встроенное ядро Cortex-M4 с набором инструкций DSP и блоком FPU может эффективно обрабатывать алгоритмы управления двигателем, такие как FOC (Field Oriented Control) и регулирование PID. Продвинутый таймер поддерживает генерацию PWM для прямого привода трехфазных двигателей; интерфейс CAN облегчает строительство промышленных полевых сетей;и богатые каналы ADC могут быть использованы для получения многочисленных сигналов датчиковТипичные применения включают:

Промышленные сервоприводы

модули В/В ПЛК (программируемый логический контроллер)

Системы управления инверторами

Управляющие соединениями промышленных роботов

В области потребительской электроникиSTM32F302K8U6TRмикроконтроллер низкомощные функции и интерфейс USB делают его идеальным для портативных устройств. 72MHz основная частота достаточна для обработки аудио кодеков и логики пользовательского интерфейса,в то время как встроенный DAC может быть использован для простого аудио выводаВ статье рассматриваются конкретные сценарии применения:

Умные панели управления домами

Ручные медицинские устройства (например, глюкометры, мониторы артериального давления)

Фитнес-трекеры и умные часы

Системы управления полетом беспилотных летательных аппаратов потребительского класса

Конечные устройства IoT также выигрывают от набора функций STM32F302K8U6TR.многочисленные интерфейсы связи облегчают подключение беспроводных модулей, и достаточной вычислительной мощности для обработки данных датчиков и выполнения компьютерных задач.

Беспроводные сенсорные узлы

Умные устройства мониторинга сельского хозяйства

Терминалы сбора экологических параметров

Отслеживатели активов

В автомобильной электронике, хотя STM32F302K8U6TR не является специальным устройством автомобильного класса,Его широкий диапазон температур (от -40°C до +85°C) и стабильная производительность делают его подходящим для некоторых критически важных автомобильных применений, таких как::

вспомогательные контроллеры бортовой информационно-развлекательной системы

Системы управления автомобильным кондиционированием воздуха

Электронные модули управления кузовом автомобиля (например, окно, регулировка сиденья)

Встроенные устройства управления зарядными устройствами

Медицинская электроника также является важной областью применения дляSTM32F302K8U6TRЕго точный ADC и низкий уровень шума подходят для получения биосигнала, в то время как богатые ресурсы таймера могут быть использованы для генерации формы волны и контроля времени.

Переносное оборудование для наблюдения за пациентом

Оборудование для реабилитационной терапии

Системы управления медицинскими насосами

Фронт-энд контроллеры для диагностического оборудования