na 2024/08/30 461

Programowanie i debugowanie STM32F103CBT6: Przewodnik krok po kroku

Katalog

Opis STM32F103CBT6

STM32F103CBT6 jest potężnym mikrokontrolem (MCU) opracowanym przez stmicroelectronics.Ten mikrokontroler należy do serii wydajności o średniej gęstości.Opiera się na 32-bitowym rdzeniu Cortex-M3 ARM i jest dostępny w 48-pinowym pakiecie LQFP.STM32F103CBT6 integruje wysokowydajny rdzeń RISC z częstotliwością działającą do 72 MHz.Jest również wyposażony w szybką wbudowaną pamięć i różnorodne wzmocnione we/wy i peryferyjne, które są połączone dwoma autobusami APB.Ponadto STM32F103CBT6 ma również timery, 12-bitowe konwertery analogowo-cyfrowe, timery PWM oraz standardowe i zaawansowane interfejsy komunikacyjne.Funkcje te umożliwiają dobrze działanie w różnych aplikacjach.Dlatego STM32F103CBT6 jest szeroko stosowany w rozwoju systemu wbudowanego, w tym inteligentnego domu, automatyzacji przemysłowej, elektroniki samochodowej i innych dziedzin.

Alternatywy i odpowiedniki:

• • STM32F103CBT7

• • STM32F103CBT6TR

• • STM32F103CBT7TR

Tryby o niskiej mocy STM32F103CBT6

Linia wydajności STM32F103CBT6 obsługuje trzy tryby o niskiej mocy, aby osiągnąć najlepszy kompromis między zużyciem niskiej mocy, krótkim czasem uruchamiania i dostępnymi źródłami budzenia:

Tryb gotowości

Tryb gotowości służy do osiągnięcia najniższego zużycia energii.Wewnętrzny regulator napięcia jest wyłączony, tak aby cała domena 1,8 V była wyłączona.Oscylatory PLL, HSI RC i HSE Crystal są również wyłączone.Po wejściu do trybu rezerwowego SRAM i treści rejestru są utracone, z wyjątkiem rejestrów w domenie kopii zapasowej i obwodach rezerwowych.Urządzenie wychodzi z trybu rezerwowego, gdy resetowanie zewnętrznego (pin NRST), resetowanie IWDG, wznosząca się krawędź występuje na pinie WKUP lub alarm RTC.

Tryb uśpienia

W trybie uśpienia tylko procesor jest zatrzymany.Wszystkie urządzenia peryferyjne nadal działają i mogą obudzić procesor, gdy nastąpi przerwanie lub zdarzenie.

Tryb stop

Tryb Stop osiąga najniższe zużycie energii przy jednoczesnym zachowaniu zawartości SRAM i rejestrów.Wszystkie zegary w domenie 1,8 V są zatrzymane, PLL, HSI RC i oscylatory kryształów HSE są wyłączone.Regulator napięcia można również umieścić w trybie normalnym lub niskiej mocy.Urządzenie można obudzić z trybu stopu przez dowolną linię Exti.Źródło linii ExtI może być jedną z 16 linii zewnętrznych, wyjście PVD, alarm RTC lub Wakeup USB.

Funkcjonalne funkcje STM32F103CBT6

Wiele typów opakowań: STM32F103CBT6 zapewnia różne typy opakowań, takie jak LQFP, LFBGA itp., Aby dostosować się do różnych potrzeb aplikacji.

Pamięć flash o dużej pojemności: STM32F103CBT6 jest wyposażony w 128 kB pamięci flash, które można użyć do przechowywania kodu i danych programu.

Wysoka wydajność: STM32F103CBT6 wykorzystuje częstotliwość roboczą 72 MHz, która może zapewnić szybkie przetwarzanie danych i wydajną prędkość wykonywania.

Tryb niskiego zużycia energii: STM32F103CBT6 obsługuje różne tryby niskiego zużycia energii, w tym tryb uśpienia, tryb gotowości i tryb wyłączania, który może skutecznie wydłużyć żywotność baterii.

Wiele typów pamięci: oprócz pamięci flash, ten mikrokontroler ma również 20 kb statycznej pamięci o dostępie losowym (SRAM) i 2 kb EEPROM do szybkiego czytania danych, pisania i przechowywania.

Rogie peryferyjne: STM32F103CBT6 ma wiele pinów wejściowych i wyjściowych ogólnej, analogowo-cyfrowy konwerter (ADC), czas, interfejs komunikacji szeregowej (takie jak SPI i I2C), uniwersalny asynchroniczny odbiornik/nadajnik (UART) i inne bogate peryferyjne, peryferyjnektóre mogą łatwo łączyć i komunikować się z urządzeniami zewnętrznymi.

Pola aplikacji STM32F103CBT6

Po pierwsze, mikrokontroler STM32F103CBT6 jest również szeroko stosowany w inteligentnych domach i elektronice użytkowej.Można go używać w centrum sterowania Smart Home Systems w celu realizacji sieci i zdalnego sterowania urządzeniami domowymi.Jednocześnie STM32F103CBT6 może być również używane w różnych produktach elektronicznych użytkowej, takich jak inteligentne zegarki, smartfony i inteligentne głośniki, zapewniające niskie zużycie energii i rozwiązania o wysokiej wydajności.

Po drugie, mikrokontroler STM32F103CBT6 ma szeroki zakres zastosowań w dziedzinie automatyzacji przemysłowej.Może być stosowany z różnymi czujnikami i siłownikami do monitorowania i kontrolowania procesów przemysłowych.Dzięki licznikom i interfejsom komunikacyjnym STM32F103CBT6 może osiągnąć precyzyjną kontrolę czasu i transmisję danych, poprawiając wydajność i niezawodność urządzeń przemysłowych.

Ponadto STM32F103CBT6 ma również ważne aplikacje w dziedzinie elektroniki samochodowej.Może być stosowany w samochodowych elektronicznych jednostkach sterowania (ECU) i systemach rozrywkowych w samochodach.Ze względu na wysoką wydajność i stabilność, STM32F103CBT6 może zrealizować inteligentną kontrolę i multimedialne funkcje pojazdów, poprawiając wrażenia z jazdy i bezpieczeństwo.

Atrybuty GPIO i proces konfiguracji STM32F103CBT6

Atrybuty GPIO

GPIO (wejście/wyjście ogólne) to PIN używany do wejścia i wyjścia ogólnego przeznaczenia w systemach osadzonych.W przypadku mikrokontrolera STM32F103CBT6 i jego standardowej biblioteki zwykle musimy zwracać uwagę na następujące główne atrybuty podczas konfigurowania GPIO:

Szpilka

Piny są fizycznym interfejsem GPIO i są podłączone do pinów mikrokontrolera.Deweloperzy muszą wybrać piny do określonych zadań i upewnić się, że spełniają wymagania dotyczące połączenia elektrycznego zastosowania.

Tryb

Piny GPIO można skonfigurować jako wejścia lub wyjścia, a każdy tryb ma inne podmody.Poniżej znajdują się wspólne tryby GPIO:

• Alternatywny tryb funkcji: pozwala pinom GPIO na inne funkcje, takie jak komunikacja szeregowa, wejście timera itp.

• Tryb wyjściowy: używany do sterowania urządzeniami zewnętrznymi i można go skonfigurować jako wyjście push-pull lub wyjście otwartego Draina.

• Tryb wejściowy: używany do odczytu sygnałów zewnętrznych i można go skonfigurować jako pływające wejście, wejście podciągające lub wprowadzanie wejścia.

Prędkość

Prędkość odnosi się do prędkości przełączania pinu GPIO, to znaczy prędkości konwersji z niskiego poziomu na wysoki poziom lub z wysokiego poziomu na niski poziom.STM32 zwykle oferuje różne opcje prędkości roboczej, takie jak niska prędkość, średnia prędkość i duża prędkość.Wybór odpowiedniej prędkości roboczej zależy od potrzeb aplikacji i wydajności obwodu.

Proces konfiguracji atrybutów GPIO

W mikrokontrolerze STM32F103CBT6 poprawna konfiguracja pinów GPIO jest kluczowym krokiem w celu zapewnienia normalnego działania systemu osadzonego.Poniżej znajduje się krótki proces, w tym konfigurowanie właściwości GPIO, inicjowanie GPIO i włączenie zegara GPIO.

Skonfiguruj atrybuty GPIO: Po pierwsze, powinniśmy wybrać odpowiedni pin GPIO zgodnie z potrzebami aplikacji.Rozważamy połączenia elektryczne i wymagania funkcjonalne, wybieramy piny jako wejścia lub wyjścia oraz określamy prędkości i tryby pracy.Prędkość pracy można wybrać z niskiej prędkości, średniej prędkości lub dużej prędkości, a tryb obejmuje tryb wejściowy, wyjściowy i możliwy tryb multipleksowania.

Zainicjuj GPIO: Po wybraniu PIN i skonfigurowaniu atrybutów inicjujemy GPIO za pomocą odpowiednich ustawień rejestru i standardowych połączeń funkcyjnych biblioteki.Ten krok obejmuje konfigurację trybu wejściowego lub wyjścia PIN, prędkość robocza, podciąganie lub rozciąganie i inne właściwości.Przy odpowiedniej inicjalizacji upewnij się, że GPIO działa zgodnie z oczekiwaniami.

Włącz zegar GPIO: Przed skonfigurowaniem GPIO musimy upewnić się, że odpowiedni zegar GPIO jest włączony.Włączając zegar GPIO, system może poprawnie skonfigurować i kontrolować szpilki GPIO.Zazwyczaj osiąga się to poprzez odpowiedni rejestr kontroli zegara, zapewniając, że zegar jest synchronizowany z funkcją GPIO.

Jak programować i debugować STM32F103CBT6?

Poniższe wykonywane kroki w programie i debugowaniu STM32F103CBT6:

Wybierz środowisko programistyczne: Wybierz zintegrowane środowisko programistyczne (IDE), które odpowiada Twoim potrzebom programistycznym, takim jak STM32Cubeide, Keil MDK, IAR Embedded Workbench i tak dalej.Te IDE zwykle zapewniają takie funkcje, jak kodowanie, kompilacja, debugowanie i spalanie.

Pisanie kodu: Użyj C/C ++, aby napisać program wbudowany.Możemy użyć standardowej biblioteki peryferyjnej lub biblioteki HAL Cube dostarczonej przez STM32, aby uzyskać dostęp do peryferyjnych i funkcji STM32F103CBT6.

Skonfiguruj projekt: Utwórz nowy projekt w środowisku programistycznym i skonfiguruj projekt, aby pasował do modelu układu STM32F103CBT6 i ustawienia sprzętu.Podczas procesu konfiguracji musimy wybrać prawidłowy model układu, urządzenia peryferyjne, GPIO i skonfigurować źródło zegara.

Skompiluj kod: W zintegrowanym środowisku programistycznym (IDE) możemy wykorzystać dostarczony kompilator do kompilacji kodu pisemnego w plikach binarnych wykonywalnych.Te pliki binarne są zwykle w formacie sześciokątnym lub bin i zawierają instrukcje maszynowe, które można uruchomić na układie STM32F103CBT6.

Połącz się do Debuggera: Zwykle używamy interfejsu SWD (szeregowy debugowanie drutu) lub interfejsu JTAG do podłączenia układu STM32F103CBT6 z debuggerem lub emulatorem na komputerze programistycznym.

Program Burn: Korzystając z narzędzia Burn dostarczonego w środowisku programistycznym, możemy pobrać skompilowany plik binarny do układu STM32F103CBT6.Ten proces jest zwykle nazywany miganiem.

Debugowanie programu: Korzystając z narzędzi debugowania w środowisku programistycznym, takim jak debugger lub emulator, możemy łatwo połączyć się z urządzeniem docelowym, tj. STM32F103CBT6.Po podłączeniu narzędzie do debugowania pozwoli nam ustawić punkty przerwania w celu zatrzymania wykonania programu, gdy osiągnie określoną pozycję.Ponadto możemy obserwować wartości zmiennych, aby zrozumieć stan programu w czasie wykonywania.Dzięki funkcji wykonania jednoetapowego możemy krok po kroku proces wykonywania programu, aby dokładniej zlokalizować problem.

Przetestuj funkcję: W procesie debugowania musimy szczegółowo przetestować funkcję programu i dokonać niezbędnych korekt i optymalizacji zgodnie z wynikami testu, aby zapewnić, że program może działać poprawnie.

Wdrażaj w systemie docelowym: Po zakończeniu debugowania musimy lutować układ STM32F103CBT6 do systemu docelowego, a następnie przeprowadzić testowanie i weryfikację systemu.Ten krok ma na celu zapewnienie, że funkcja i wydajność całego systemu mogą spełnić ustalone wymagania.

Jaka jest różnica między STM32F103CBT6 i CKS32F103C8T6?

Chociaż STM32F103CBT6 i CKS32F103C8T6 należą do serii mikrokontrolerów STM32F1, mogą istnieć różnice w niektórych specyfikacjach technicznych i wydajności.STM32F103CBT6 to produkt wytwarzany przez stmicroelectronics.Wykorzystuje rdzeń Cortex-M3 ARM, ma 32-bitowe możliwości przetwarzania i jest wyposażony w bogate zasoby peryferyjne.To sprawia, że ​​STM32F103CBT6 idealnie pasuje do szerokiej gamy wbudowanych zastosowań.CKS32F103C8T6 to mikrokontroler wytwarzany przez CKS.Opiera się również na rdzeniu Cortex-M3 ARM i ma 32-bitowe możliwości przetwarzania i bogate zasoby peryferyjne.Jest odpowiedni do różnych scenariuszy aplikacji wbudowanych.Chociaż oba należą do serii STM32F1, ponieważ różni producenci mogą dostosowywać i dostosowywać tę samą serię produktów, STM32F103CBT6 i CKS32F103C8T6 mogą różnić się niektórymi specyficznymi specyfikacjami technicznymi i parametrami wydajności.Dlatego przy wyborze i korzystaniu z tych dwóch mikrokontrolerów musimy dokładnie porównać ich specyfikacje techniczne i charakterystykę wydajności zgodnie z określonymi wymaganiami i scenariuszami aplikacji, aby wybrać najbardziej odpowiedni model.

Często zadawane pytania [FAQ]

1. Co to jest STM32F103CBT6?

STM32F103CBT6 to mikrokontroler ze stmicroelectronics, należący do serii STM32F1.Ma rdzeń Cortex-M3 ARM i jest powszechnie stosowany w różnych zastosowaniach wbudowanych.

2. Do czego służy mikrokontroler?

Microcontroller to kompresowany komputer mikro produkowany w celu kontroli funkcji osadzonych systemów w maszynach biurowych, robotach, urządzeniach domowych, pojazdach silnikowych i wielu innych gadżetach.Mikrokontroler zawiera komponenty takie jak - pamięć, urządzenia peryferyjne i, co najważniejsze, procesor.

3. Jaki jest wymiana i równoważność STM32F103CBT6?

Możesz zastąpić STM32F103CBT6 STM32F103CBT7, STM32F103CBT6TR lub STM32F103CBT7TR.