专注于模拟外设与电机控制——STM32F303RE评测(转自测评版块)

只看该作者 · 2016-7-29 20:04

STM32F30x是ST公司推出的基于Cortex-M4内核的高性能MCU，主要面向于模拟外设应用和电机控制设备，其拥有大量针对模拟应用和电机控制特有的片上资源和外设。

今天介绍的就是STM32F30x系列的一款开发板——Nucleo F303RE，是ST公司Nucleo-64系列开发板中的一员，在家族中的位置如图所示：

1. 开发板外观

万年不变的白色透明塑料外壳，不知道小伙伴们有没有看腻。

拆开几个特写照

正面是主要元件和插接件

背面没什么东西，就是些焊盘电阻和排针

来个不一样的角度，好像也没什么特别的。

2. 板载资源

看完了外观，我们再来看内在，看看开发板提供了那些资源：

STN32F303RE LQFP64封装MCU

Arduino Uno R3 接口

ST Morpho接口

板载ST-LINK V2-1：SWD调试器，大容量存储器，虚拟串口

多种电源：USB，外部VIN，外部5V和3.3V

三个LED，其中一个用户LED

用户按键，复位按键

支持MDK,IAR和基于GCC的其他类等多种编程IDE和Mbed在线编程

接下来就是真正的猪脚啦，开发板的核心，主控MCU：

3. 芯片特性

STM32F303RET6，LQFP 64引脚封装

ARM CortexM4内核，带浮点运算单元和DSP指令

硬件除法器，MPU

512KB flash + 80KB SRAM

14个定时器

CAN,I2C,USART,SPI等通信接口

看到这里，好像也没什么特别的，为什么说是面向模拟应用和电机控制的呢?接着看下面的外设资源：

4 个ADC，最多达40个通道，这是不是很牛A了，一般就1个最多两个，16通道

2 个DAC，其他系列都是一个或者没有

7 个超快速轨到轨模拟比较器，这个就更加牛C哄哄了

4 个可编程增益运算放大器，我已经无法用语言形容了

最多24 个通道可支持触摸按键和旋转触摸传感器

最多3个高级定时器以用于电机控制(100引脚以上，64引脚2个)

看了以上功能，你还会怀疑题目的正确性吗?以上资源配合FPU浮点运算和DSP指令的高性能运算处理能力，对于模拟应用，这一系列的MCU可以说是再适合不过了。

说了那么多，一切都是空谈，下面我们就来测试一下。

4. 例程测试

首先，按照上一篇**“STM32F030——32位MCU的低价新宠”中讲述的方法，安装好STM32CUBEMX和STM32CUBEF3，安装好后是这样子的，各个文件夹的内容如图所示

先看一个简单的例子，选择喜欢的IDE打开STM32Cube_FW_F3_V1.6.0\Projects\STM32F303RE-Nucleo\Examples\GPIO\GPIO_EXTI下的工程，

可以看到这个例程首先初始化HAL库，接着初始化了LED和系统时钟，最后配置EXTI外部中断，等待中断到来，具体看看中断：

开发板上按键所接的引脚被配置为上升沿触发中断模式，配置了中断优先级，最后使能中断。void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)是中断回调函数，当中断发生后会调用该函数，函数里做的就是反转用户LED。

所以整个例程实现的功能就是：用户按一下按键，LED就翻转一次(如灭变亮)，再按一次就再翻转一次(如亮变灭)。

编译工程，下载实际测试一下：

下载完之后记得按一下黑色复位按键，程序就开始运行，结果与前面分析的一样，按一下按键LED就亮，再按一次灭，如此循环!

下面再看一个高级一点的例子，定时器产生PWM波形。PWM波常用于电机控制，LED调光灯场合。

只看该作者 · 2016-7-29 20:05

打开STM32Cube_FW_F3_V1.6.0\Projects\STM32F303RE-Nucleo\Examples\TIM\TIM_PWMOutput下的工程，

从程序注释中我们可以知道：

本例使用TIM3的通道1,2,3,4产生4路PWM波形，频率都是36kHz，占空比分别为 50%，37.5%，25,%，12.5%

4路PWM分别从PC端口的6,7,8,9引脚输出，待会运行程序我们将使用逻辑分析仪观察波形。

程序中还是首先初始化HAL库，接着配置系统时钟和初始化LED，计算定时器预分频系数，

接下来初始化定时器，配置预分频系数，周期，技术模式等参数。

然后是分别配置了每一个通道的参数，设置不同的Pulse脉宽，从而实现不同的占空比。

最后分别打开每一个通道，使能PWM输出，运行程序就能在对应的引脚检测到PWM波形。下面按前面的步骤编译和下载进开发板，运行程序：

用一个简易逻辑分析仪(某宝的便宜货，不要在意细节)的通道0,1,2,3分别接到PC6,7,8,9引脚，检测定时器TIM3通道1,2,3,4的波形输出，如图所示：

TIM3_CH1：

频率 36.036 kHz

占空比 49.70%

TIM3_CH2：

频率 36.036 kHz

占空比 37.387%

TIM3_CH3：

频率 36.036 kHz

占空比 24.775%

TIM3_CH4：

频率 36.036 kHz

占空比 12.312%

从数据可以看出，实测数据与理论设计基本吻合，当然由于仪器精度等原因，会存在一定的误差。

从这个实验可以知道，定时器功能非常强大，PWM使用也很方便，当然，这里用的TIM3是通用定时器而不是高级定时器，前面提到过，STM32F303系列最多有多大3个高级定时器，其功能之强大相信用过的工程师绝对会赞不绝口。

综合前面的介绍和实验，相信读到这里的你已经对STM32F303RE Nucleo这块开发板和芯片有了一定的了解，希望本文对读者选择学习或者原型开发的工具有一定帮助。