STM32是ARM Cortex-M内核的32位微控制器,STM32F4系列是ST(意法
半导体)推出了以基于Cortex-M4为内核的高性能微控制器。STM32F4系列微控
制器集成了单周期DSP指令和FPU (floating point unit,浮点单元),提升了计算
能力,可以进行一些复杂的计算和控制。
STM32F4系列微控制器拥有更多的存储空间:高达2M字节的片上存储、高
达2_56K字节的内嵌 SRAM, FSMC接口可以连接灵活的外部存储器;新增更高级
的外设:照相机接口、加密处理器,USB高速OTG接口等;增强一些外设功能:
更快的通信接口,更高采样率,带FIFO的DMA控制器等。还拥有高速USART,
可达10._SMbits/s,高速SPI,可达37.SMbits/s o
根据本运动控制器的功能需求,需要选用I/O口资源丰富、存储空间较大、
运算速度快、支持浮点运算、满足工业环境温湿度等要求的微处理器作为控制核
心。依据ST公司MCU选型手册最终选用STM32F427系列微处理器。该系列芯
片包含如下资源:2M字节的Flash存储空间、2_56K字节RAM, 12个16位精度
定时器、
封装包含
2个32位精度定时器、6路SPI, 3路IIC , 8路USART, 144引脚LQFP
114个I/O口、工作温度范围一40}-+85 0C等,满足功能需求。
STM32F427正常稳定工作需要一系列相关的配置电路,主要包括启动模式选
择电路、时钟电路、SWD程序调试电路、复位电路、电池备份电路、运行状态显
示电路以及引出扩展电路等。本运动控制器原理图工程比较大,故尽量采用的同
一网络标签表示同一条线的连接,各个功能模块相互分开,便于设计和检测;芯
片硬件尽可能按照顺序排列,方便和芯片手册核对,不易出错。如图3-10所示为
MCU原理图及标识好的引脚,因为原理图比较大,芯片引脚较多,若不采用网络
标签设计方式而用引线连接设计,则图纸会杂乱无章,可读性极差。
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