ВВЕДЕНИЕ
STM8S-Discovery представляет собой т.н. демонстрационную плату, предназначенную для оценки возможностей микроконтроллеров (МК) семейства STM8S, также она может быть использована в качестве отладочной платы при разработке устройств на базе соответствующих МК. Плата реализована на основе 8-разрядного МК STM8S105 и включает в себя отладчик ST-LINK. На плате предусмотрена сенсорная кнопка и пользовательский светодиод. Для быстрого начала работы с платой на сайте STM (www.st.com) размещена вся необходимая документация и несколько примеров приложений. Внешний вид платы STM8S-Discovery приведен на рис. 1.
Рис. 1 - Внешний вид STM8S-Discovery
Основные характеристики и функциональные возможности:
-
МК STM8S105C6T6, 32 кБ Flash ПЗУ, 2 кБ ОЗУ, 1 кБ EEPROM ПЗУ
-
Питание от USB, через соединительный кабель между ПК и платой
-
Возможность выбора напряжения питания между 5 и 3,3 В
-
Сенсорная кнопка TS1 и пользовательский светодиод LD1
-
Разъемы расширения, в которые выведены все доступные линии В/В МК
-
Монтажное поле для макетирования пользовательских схем
-
Встроенный внутрисхемный отладчик/программатор ST-LINK (предусмотрена отладка и программирование только МК семейства STM8S)
-
USB-интерфейс для отладки и программирования
-
Поддержка режима отладки SWIM (Single wire interface module)
1. НАЧАЛО РАБОТЫ
Плата поставляется с предварительно записанной в память МК программой-примером, демонстрирующей работу с сенсорной кнопкой. Для того, чтобы немедленно приступить к работе с STM8S-Discovery необходимо выполнить следующее. Присоедините плату к ПК с помощью USB-кабеля (в комплекте не поставляется). При этом на плату подается питание и она переходит в рабочий режим. Нажмите на кнопку TS1; при этом светодиод, установленный на плате, начнет моргать с определенной частотой. Для изменения частоты мерцания снова нажмите на кнопку TS1.
Посетите веб-страницу www.st.com/stm8s-discovery, посвященную плате STM8S-Discovery и следуйте руководству по работе с ней. Для дальнейшего знакомства с возможностями платы и МК семейства STM8S, используйте предложенные на сайте проекты.
STM8S-Discovery может быть использована в качестве отладочной платы при разработке собственных проектов на базе МК STM8S105.
2. БАЗА РЕАЛИЗАЦИИ И ТОПОЛОГИЯ
Основой STM8S-Discovery служит МК STM8S105C6T6 в корпусе типа LQFP48. Плата организована в виде двух обособленных модулей: непосредственно микроконтроллерного модуля и модуля отладчика ST-LINK. На рис. 2 приведена обобщенная блок-схема, иллюстрирующая основные связи между МК и периферийными модулями и элементами. На рис. 3 приведен сборочный чертеж печатной платы.
Рис. 2 - Обобщенная блок-схема STM8S-Discovery
Рис. 3 - Сборочный чертеж
2.1. Микроконтроллер STM8S105C6T6
Преимуществами используемого МК является следующее.
1. Уменьшение стоимости конечной системы за счет:
-
использования на кристалле памяти данных типа EEPROM с количеством циклов запись/стирание до 300 тыс.;
-
интеграции на кристалле ряда элементов и устройств обеспечения работы МК, что позволяет в большинстве случаев обходиться без внешних цепей(внутренний задающий генератор, схема сброса МК при «провалах» напряжения питания, сторожевой таймер).
2. Производительность и надежность:
-
частота тактирования – 16 МГц;
-
до 38 линий ввода/вывода (для МК в корпусе с 48-ю выводами), из который 16 линий обладают повышенной нагрузочной способностью;
-
повышенная защита входных цепей от бросков тока;
-
независимый сторожевой таймер с отдельным источником тактирования;
-
гибкая настройка системы тактирования, 4 источника тактирования;
-
система защиты тактирования;
-
работа в широком диапазоне напряжения питания (2,95 ÷ 5,5) В.
3. Укороченный цикл разработки конечного приложения за счет:
-
модульного наращивания системы в рамках унифицированной архитектуры (совместимость линий ввода/вывода, единая – для всех МК семейства – система и подходы к организации пространства памяти и периферийных модулей);
-
широкого выбора средств разработки с подробной документацией;
-
наличия стандартной библиотеки, примеров программирования (Application notes) и прошивок к ним.
4. Свойства, определяющие перспективы и долговечность:
-
улучшенные ядро и периферия;
-
наличие нескольких энергосберегающих режимов (ждущий/wait, активного останова/active halt, останова/halt);
-
специальный таймер режима active halt;
-
низкое потребление в активном режиме.
5. Другие свойства:
-
встроенный контроллер прерываний (32 прерывания);
-
до 37 внешних прерываний по 6-и векторам;
-
2 16-разрядных таймера общего применения с функциями входного захвата, выходного сравнения и ШИМ;
-
усовершенствованный таймер: 16 бит, 4 выходных канала, 3 дополнительных выхода, вставка «зон нечувствительности» и гибкая настройка системы синхронизации;
-
8-разрядный таймер с предделителем (8 бит);
-
УАРТ с возможностью вывода тактового сигнала для организации синхронной работы периферийных модулей (Smartcart, IrDA, LIN);
-
SPI-интерфейс со скоростью до 8 Мбит/с;
-
I2C-интерфейс со скоростью обмена до 400 кбит/с;
-
10-разрядный АЦП (10 каналов), погрешность преобразования - ±МЗР.
На рис. 4 приведена обобщенная блок-схема МК STM8S105. Подробная информация об используемом МК приведена в справочной документации, доступной для скачивания на сайте www.st.com.
Рис. 4 – Архитектура МК STM8S105
2.2.1. Использование ST-LINK в качестве отдельного модуля при разработке приложений на МК семейства STM8S
Для самостоятельного использования модуля ST-LINK при программировании и отладке собственных приложений на базе STM8S необходимо:
1) удалить мосты - паяные соединения SB1 и SB2, расположенные под разъемом SWIM (обозначены на самой плате), для восстановления связи с контроллерным модулем STM8S-Discovery достаточно снова запаять перемычки;
2) физически отделить модуль ST-LINK от платы контроллерного модуля, для этого нужно переломить плату в двух точках границы разделения (см. рис. 3).
Предупреждение: в случае разламывания платы Вы лишаете контроллерный модуль питания и возможности программирования без отдельного кабеля SWIM!
2.3. Источник и выбор напряжения питания
Плата питается от USB-порта ПК, для выбора напряжения питания VDD между 5 на 3,3 В используется переключатель типа джампер JP1. Положения перемычки переключателя JP1, соответствующие определенному напряжению, приведены на рис. 5.
Рис. 5 – Выбор значения напряжения питания с помощью переключателя JP1
Схема включения сенсорной кнопки TS1 представлена на рис. 6.
Рис. 6 – Схема включения сенсорной кнопки TS1
Для того, чтобы использовать линии в/в МК, к которым подключена кнопка TS1, в качестве обычных линий ввода/вывода, Вы должны распаять указанные на рис. 6 соединение 2-1 (мостик SB3) и запаять соединение 2-3 (мостик SB4), также необходимо выпаять резистор R2.
Принцип действия
Принцип действия заключается в детектировании изменения емкости эквивалентной RC-цепочки, образованной емкостной площадкой кнопки и резистором R6. Для этого емкость периодически заряжается/разряжается через фиксированное сопротивление R6. В общем, емкость сенсорной площадки зависит от площади электрода, относительной диэлектрической проницаемости материала изолятора и воздуха, а также расстояния между двумя электродами. Роль второго электрода играет палец пользователя, т.е. прикосновение к сенсорной кнопке приводит к изменению емкости сенсорного электрода и, следовательно, постоянной времени эквивалентной RC-цепи. Более подробно об этом можно прочесть в руководстве по применению AN2927.
3. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПЛАТ РАСШИРЕНИЯ
Подключение плат расширения осуществляется с помощью расположенных на плате контроллерного модуля STM8S-Discovery 4 12-контактных разъемов-вилок (типа «папа»): CN1 – CN4. Назначение контактов разъемов приведено в табл. 1 – 4 полного теста статьи.
Полный текст статьи в pdf-формате доступен для скачивания в разделе "Каталог файлов".
| 
