Рис. 3 – Сборочный чертеж верхней стороны печатной платы STM32VL-Discovery
Рис. 4 – Сборочный чертеж нижней стороны печатной платы STM32VL-Discovery
Mini-USB – разъем mini-USB для подключения к ПК;
Embedded STLink – интегрированный на плату программатор/отладчик STLink;
SWD – разъем программирования интерфейса SWD;
I/O – порты В/В МК;
RESET – линия сброса МК;
P1-Header/P2-Header/P3-Header – внешние штыревые разъемы;
LED1, LED2 – светодиоды;
B1, B2 – кнопки.
Примечание к рис. 3-4: SB – плавкие перемычки (Solder bridge).
2.1. Микроконтроллер STM32F100RBT6B
Преимуществами используемого МК является следующее.
-
интеграции на кристалле ряда элементов и модулей обеспечения надежной работы МК (POR, PDR, LVD, модуль сторожевого таймера), что позволяет в большинстве случаев обходиться без внешних цепей;
-
наличия откалиброванного внутреннего задающего RC-генератора на 8 МГц для тактирования ЦПУ и 40 кГц для тактирования модуля RTC и сторожевого таймера;
-
наличия модуля двухканального 12-разрядного ЦАП с поддержкой функции прямого доступа к памяти (ПДА/DMA) с выходными буферами.
-
Возможность точного регулирования при использовании МК в системах управления за счет наличия развитой системы таймеров, включающей до семи 16-разрядных таймеров с функцией ШИМ, в т.ч. таймер с улучшенными характеристиками управления (26 выходных каналов).
-
Наличие трех независимых 16-разрядных таймеров с функцией ШИМ, комплиментарными выходами и возможностью генерации пауз/«зон нечувствительности» (dead-time), что делает МК идеальным решением для использования в блоках управления бытовых риборов, например, печей с индукционным нагревом.
-
Расширенные интерфейсные возможности: CEC, 400 кГц I2C, SPI (master/slave) с скоростью передачи до 12 Мбит/с, модуль USART со скоростью обмена до 3 Мбит/с.
-
Превосходная производительность, достигаемая за счет использования 32-разрядной системы команд ARM Cortex M3 Thumb-2 и 7-канального модуля ПДП.
-
Легкая проверка целостности флэш-памяти посредством CRC с поддержкой ПДП.
Примечание: Consumer Electronics Control (CEC) — двунаправленная последовательная шина, использующая протокол промышленного стандарта AV.Link для удалённого управления электронными устройствами.
Подробная информация о МК STM32F100RBTM приведена в справочной документации (код документа 16455), доступной для скачивания на сайте
www.st.com.
На рис. 5 приведена структурная схема МК.
Рис. 5 – Блок-схема STM32F100RBTM
2.2. ST-Link
Встроенный модуль ST-Link обеспечивает USB-интерфейс программирования и отладки. Модуль ST-Link может быть использован для программирования и отладки приложений на основе платы STM32VL-Discovery, а также в качестве отдельного программатора/отладчика при использовании внешней целевой платы с МК семейства STM32 – для подключения предусмотрен разъем CN2 SWD. Подробное описание процессов отладки и программирования с использованием ST-Link приведено в фирменном документе UM0627. При этом необходимо отметить, что последний содержит информацию о всех функциональных возможностях ST-Link, тогда как интегрированный на плате модуль обладает ограниченными функциями и поддерживает программирование/отладку лишь МК семейства STM32 с использованием исключительно интерфейса SWD (JTAG не поддерживается).
За режим использования интегрированного на плате модуля ST-Link отвечает пара перемычек на разъеме CN3: при установке перемычек (по умолчанию) задействован режим «внутриплатного» программирования/отладки, при снятии перемычек – модуль может быть использован для работы с внешней целевой платой (подключение через разъем CN2, поддерживается только SWD).
2.2.1. Использование ST-Link для «внутриплатного» программирования/отладки
Для программирования МК, установленного на плате, просто установите две перемычки в разъем CN3, как это показано на рис. 6. В этом случае Вы не должны использовать разъем CN2, так как это может повлечь искажения при связи между ST-Link и программируемым МК.
Рис. 6 – Конфигурирование ST-Link для работы в режиме «внутриплатного» программатора/отладчика
2.2.2. Использование ST-Link в качестве отдельного модуля при разработке приложений на МК семейства STM32
Для использования интегрированного в STM32VL-Discovery модуля ST-Link с внешними целевыми платами достаточно просто снять две перемычки с разъема CN3, как это показано на рис. 7, и с помощью разъема программирования CN2 "SWD” подсоединить внешний МК в соответствии с назначением контактов CN2, приведенным в табл. 1.
Рис. 7 – Конфигурирование ST-Link для работы с внешними целевыми платами
Таблица 1
Назначение контактов разъема программирования и отладки CN2 "SWD”
| № конт. |
Обозначение конт. |
Назначение конт. |
|
1 |
VDD_TARGET |
Питание (от целевой платы) |
|
2 |
SWCLK |
Тактовый сигнал интерфейса SWD |
|
3 |
GND |
Земля |
|
4 |
SWDIO |
Линия данных SWD (вход/выход) |
2.3. Питание
Плата может питаться как от USB, так и от внешнего источника питания (5 В или 3,3 В). Линии питания (5 В – контакт 26 разъема P2; 3,3 В – контакт 3 разъема P1), благодаря использованию защитных диодов D1 и D2, могут использоваться независимо как вход или выход напряжения питания.
2.4. Светодиоды
-
LD1: красный светодиод, на плате обозначен как COM – предназначен для индикации связи по USB между ПК и модулем ST-Link.
-
LD2: красный светодиод, на плате обозначен как PWR – индикация подачи питания.
-
LD3: зеленый светодиод, на плате обозначен как PC9 – подключен к линии в/в PC9 МК.
-
LD4: синий светодиод, на плате обозначен как PC8 – подключен к линии в/в PC8 МК.
2.5. Кнопки
-
B1: кнопка без фиксации, на плате обозначена как USER – подсоединена к линии в/в PA0 МК.
-
B2: кнопка без фиксации, на плате обозначена как RST – подсоединена к линии RESET МК, и предназначена соответственно для сброса контроллера.
2.6. JP1 (Idd)
Перемычка JP1, обозначенная на плате как Idd предназначена для измерения тока потребления МК – для этого перемычка снимается и контактам разъема присоединяется амперметр.
2.7. Плавкие перемычки («мостики»)
Назначение плавких перемычек (SB) в различных состояниях приведено в табл. 2.
Таблица 2
3. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПЛАТ РАСШИРЕНИЯ
Подключение плат расширения осуществляется с помощью расположенных на плате STM32VL-Discovery 3 разъемов-вилок (типа «папа»): P1 – P3. Доступны все линии портов в/в (GPIO). Назначение контактов разъемов приведено в табл. 3 – 5. Принятые в табл. обозначения: В/В – ввод/вывод; П – питание.
