STM32微控制器外围电路原理图
STM32单片机原理及应用
PWM相关概念
双斜率 / 单斜率: 假设一个PWM从0计数到80,之后又从0计数 到80....... 这个就是单斜率。 假设一个PWM从0计数到80,之后是从80计 数到0....... 这个就是双斜率。 可见,双斜率的计数时间多了一倍,所以输 出的PWM频率就慢了一半,但是分辨率却是 1:(80+80) =1:160,就是提高了一倍。
特色
高手的无剑胜有剑 —— 软件模拟器,完全脱 离硬件的软件开发过程RealView MDK的设备 模拟器可以仿真整个目标硬件,包括快速指 令集仿真、外部信号和I/O仿真、中断过程仿 真、片内所有外围设备仿真等。开发工程师 在无硬件的情况下即可开始软件开发和调试, 使软硬件开发同步进行,大大缩短开发周期。 而一般的ARM开发工具仅提供指令集模拟器, 只能支持ARM内核模拟调试。
实际工程应用的一般步骤
了解--- 背景 工艺流程 技术发展情况论述 背景:工艺流程 技术发展情况论述. 工艺流程,技术发展情况论述 掌握---原理论述、同类方案比较。 设计--- 方案 系统框图 功能描述 方案:系统框图 功能描述. 系统框图,功能描述 实现---软件流程、功能实现。
实际工程应用的一般步骤
一、STM32微控制器系列_cn.pdf
STM32的主要优点 ■ 使用ARM最新的、先进架构的Cortex-M3内核 ■ 优异的实时性能 ■ 杰出的功耗控制 ■ 出众及创新的外设 ■ 最大程度的集成整合 ■ 易于开发,可使产品 ■ 快速进入市场
设计模式
基础型:做好需要专业的软硬件知识 智能型:在搭建的程序框架下设计 高级型:在操作系统管理下,专注应用。 介绍特色、扩展内容,比较学习。需要大家 课下认真消化资料,掌握基础内容。 STM32F10x参考手册_cn.pdf
实验01-STM32F103-GPIO输入输出实验
最大输出速度为 10MHz
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最大输出速度为 2MHz
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最大输出速度为 50MHz
六、实验现象
把程序下载到神州Ⅱ号 STM32 开发板后,可以根据实验设计看到四个 LED(LD1-4) 单独或者轮流闪亮,实现流水灯的效果。
七、实验报告书写要求
说明:实验报告均按以下格式书写
1) 绘制程序流程图。 2) 写出程序清单。 3) 给出实验中用到的数据和实验结果。 4) 通过实验,分析你的收获、不足、问题。
三、实验电路原理图及其说明
在神州Ⅱ号 STM32 开发板中,一共有 5 个 LED 指示灯,其中一个是电源指示灯 LD5,其他的 4 个 LED (LD1、LD2、LD3 和 LD4)由 GPIO-PD 控制,4 个 LED 分别串了 470K Ω的电阻,起限流作用防止电流过大损坏 LED 和 GPIO 口。电路原理图如图 1 所示。
口可以自由编程,单 IO 口寄存器必须要按 32 位字被访问。STM32 的很多 IO 口都是 5V
兼容的,这些 IO 口在与 5V 电平的外设连接的时候很有优势。
STM32 的每个 IO 端口都有 7 个寄存器来控制:配置模式的 2 个 32 位的端口配置寄
存器 CRL 和 CRH、2 个 32 位的数据寄存器 IDR 和 ODR、1 个 32 位的置位/复位寄存器 BSRR、
五、实验原理
流水灯的关键实际上就是如何控制 STM32 处理器的 GPIO 接口,作为 IO 口,输出指 定的电平信号。
STM32 的 IO 口可以由软件配置成 8 种模式:模拟输入、输入悬空、输入下拉、输入
2
山东科技大学《微控制器原理》实验指导书
STM32F103-GPIO 基本输入输出实验
《STM32入门100步》第4期:STM32内部重要功能(洋桃电子版)201712
STM32入门100步系列教学文章STM32内部重要功能全记录杜洋洋桃电子上一期我们讲了内核、存储器和时钟,它们都是单片机核心功能的一部分,没有它们中的任何一个,单片机都不能正常工作。
而核心功能还包括复位和电源管理两个部分,因为篇幅关系没有写完,这一期把它们补上。
同时我还要继续介绍单片机的多个重要功能。
之所以说“重要”,是因为单片机如果没有这些功能,虽然可以正常工作,但其性能和所发挥的作用会大大减弱。
重要功能包括:低功耗模式、ADC、DMA、I/O端口、调试模式、定时器、看门狗定时器和嘀嗒定时器。
因为我们现在是做入门的介绍,一开始不能讲得太深、太复杂,对于每个功能,我只介绍其表面上的功能与原理。
大家只要看过,有一个基本的印象即可。
待日后讲到编程设计时再深入讲解,你便会有温故知新的感觉。
【复位】复位功能是核心功能的一部分,大到PC,小到单片机,每一台计算机系统都有。
在我小时候,台式机的机箱上会有一个独立的复位按钮。
随着PC 越来越高级和稳定,复位按钮渐渐被取消了,但在主板上还是有复位电路的。
单片机上的复位功能也有着类似的变化,在我学习单片机时,需要在单片机的一个复位专用引脚上接一个由电阻和电容组成的复位电路。
如果没有这个电路,单片机就没法工作。
近些年来的新款单片机都把复位功能内置到单片机中,用户甚至可以忽略复位这件事了。
如果有必要,你可以在复位引脚上接一个按键用来手动复位,除此之外不需其他操作。
复位功能的作用是让RAM 中的数据清空,让所有连接到复位的相关功能都回到刚开始工作的(初始)状态。
在接通电源之前,单片机里的存储器及其他功能的状态是混乱、不稳定的。
如果上电后不复位,所有功能都处在无序状态,就好像军队集合时没有立正、稍息、向右看齐,直接齐步走的结果就是乱成一片。
复位的作用就是让单片机内部秩序化,都回到设计者规定好的状态。
这个状态为用户程序的运行做了充分的准备,就像计算机每次重启一样。
在STM32 单片机中,有一个供电监控器,这个监控器是一直工作的,它能监测外部电源的电压,当电压低于2V 时,监控器会让单片机复位。
基于STM32的微型步进电机驱动控制器设计
3.2 控制器控制策略
STM32软件负责该模块的主控制器,首先让启动模式处于非启动状态(DISABLE),外部中断也处于关闭状态。一旦启动模式被打开,即点亮LED;其次,进行速度设置、细分系数设置以及旋转角度设置。睡眠模式下LED缓慢闪烁。具体该驱动控制器软件设计流程图。
4 结论
通过系统对软硬件进行调试,该控制器实现了对步进电机速度、细分系数、任意角度的设置,并达到了预期设定的目标。此控制器可以应用在相对比较精细的项目控制中,加快项目研发周期。该模块的主要缺陷就是输出驱动电流不够大,无法应用在扭力比较大的场合中,因此,通过上述对A4988模块的分析,可以再对A4988芯片进行改进,更换导通电阻小、驱动电流大的MOS管,实现电机驱动器的设计。
1.2 A4988的工作原理
为了更加清晰地分析A4988的工作原理,首先深入分析A4988的内部结构。为A4988的内部结构图和典型的外部电路连接图。
由图1所示,A4988有一个编译器(Translator),主要负责微控制器和驱动电路的信息交互。通过该编译器可产生DA信号,配合比较器辅助PWM锁存器修复衰减信号,并且该编译器能够产生逻辑电平控制逻辑控制器,逻辑控制器再配合电流调节器和N型MOS管驱动电压共同驱动两路全桥电路。电路中所标电容必须严格与技术文档中所给的相同,Rosc主要更改并修复衰减模式,接VDD自动修复衰减,接GND电流衰减设置为增减电流同时修复。SENSE1和SENSE2检测驱动输出电压,实则是实时检测输出电流,供电流调节器调节输出电流信号,形成闭环控制。因此SENSE1和SENSE2管脚连接的电阻非常关键,一般这个电阻的阻值在零点几欧姆左右。
(1)串口通信模块[6]:主要负责上位机和下位机通信。上位机通过串口通信模块发送相应的功能指令给下位机,下位机执行上位机的指令并控制A4988驱动器模块驱动步进电机。。
STM32系列单片机原理及应用-C语言案例教程 第3章 通用输入输出的端口(GIPO)
高低由外部电路决定。
第3章 通用输入/输出(GIPO)
3.2 STM32的GPIO 工作原理
3.2.2 GPIO 口输入/输出模式
STM32的I/O有以下八种配置方式,其中1~4为输入类型,5~6为输出类型, 7~8为复用输出。
第3章 通用输入输出的端口
第3章 通用输入Βιβλιοθήκη 输出的端口3.1 GPIO 概述
GPIO是微控制器数字I/O(输入/输出)的基本模块,借助 GPIO,STM32可以对外围设备进行(如按键等)最简单、最直观 的监控。还可用于串行和并行通信、存储器扩展等。
STM32的GPIO最多有7组I/O端口:A、B、C、D、E、F、G, 每组端口16个外部引脚。每组端口都具有通用I/O、单独位设置 /位清除、I/O 中断/唤醒、复用(AF)、软件重新映射、I/O复 用与GPIO锁定机制功能。在运用这些功能时,会涉及寄存器的 操作。
高电平。当输出为“1”时,VO口的状态上拉为高电平,I/O 口由外部电路决定。 ➢ 推挽输出_OUT_PP:I/O输出0接GND, I/O输出“1”接VCC,读输入值是未知的。 ➢ 复用功能的推挽输出_AF_PP:片内外设功能(I2C的SCL、SDA)。 ➢ 复用功能的开漏输出_AF_OD:片内外设功能(TX1、MOSI、MISO、SCK、SS)。
第3章 通用输入/输出(GIPO)
3.2 STM32的GPIO 工作原理
使用GPIO主要是对相应的寄存器进行操作,每个GPIO端口具有 7组寄存器: ➢ 2 个 32 位配置寄存器(GPIOx_CRL,GPIOx_CRH ); ➢ 2 个 32 位数据寄存器(GPIOx_IDR,GPIOx_ODR ); ➢ 1个32位置位/复位寄存器(GPIOx_BSRR ); ➢ 1个16位复位寄存器(GPIOx_BRR ); ➢ 1个32位锁定寄存器(GPIOx_LCKR)
stm32数字锁相环频率追踪原理
stm32数字锁相环频率追踪原理
STM32数字锁相环(Digital Phase Locked Loop,简称DPLL)是一种用于频率合成和时钟恢复的数字电路。
它的原理是通过比较输入信号和本地参考信号的相位差来调整本地时钟频率,以使两者保持同步。
在STM32微控制器中,数字锁相环通常用于时钟生成和恢复,以确保系统中各个部件的时钟信号同步和稳定。
数字锁相环的工作原理大致可以分为三个步骤,相位检测、数字控制和频率合成。
首先,输入信号和本地参考信号被送入相位检测器。
相位检测器比较这两个信号的相位差,并产生一个误差信号,该误差信号表示了输入信号和本地参考信号之间的相位偏差。
接下来,误差信号被送入数字控制环路,数字控制器根据误差信号来调整本地时钟的频率。
这个过程涉及到数字滤波、积分和微调等技术,以确保误差信号趋近于零,从而使本地时钟频率与输入信号保持同步。
最后,频率合成器根据数字控制器的输出来生成最终的时钟信
号。
这个时钟信号经过数字锁相环的调节后,频率和相位都与输入
信号保持一致。
在STM32中,数字锁相环通常用于时钟信号的生成和恢复,以
确保系统中各个模块的时钟同步和稳定。
通过调节数字锁相环的参数,可以实现对时钟信号的精确控制和频率追踪,从而满足不同应
用场景对时钟信号精度和稳定性的要求。
总的来说,STM32数字锁相环的频率追踪原理是通过相位检测、数字控制和频率合成等步骤来实现对输入信号的频率追踪和时钟恢复,从而保证系统中各个部件的时钟信号同步和稳定。
stm32的复位电路原理
stm32的复位电路原理
复位电路是用来将STM32微控制器恢复到初始状态的电路。
它通常由复位按钮、复位引脚和复位电路组成。
复位按钮是用来手动触发复位操作的装置。
当按下复位按钮时,它会通过复位引脚发送一个低电平(或高电平)信号到
STM32微控制器,触发复位操作。
复位引脚是STM32微控制器上的一个引脚,用来接收复位信号。
当复位按钮按下时,它会接收到低电平(或高电平)信号,告诉微控制器需要进行复位。
复位电路是连接在复位引脚上的电路,用来提供正确的复位信号。
它通常由电阻、电容和复位芯片组成。
在复位电路中,电阻和电容常被连接成一个RC电路,用来延时复位信号的持续
时间。
复位芯片则是用来管理复位信号的传递和保证复位信号的正确性。
当复位按钮按下时,电路中的复位芯片会将一个短暂的低电平(或高电平)信号传递给复位引脚,触发复位操作。
随后,复位芯片会保持复位引脚的电平一段时间,以确保微控制器在复位期间完全恢复到初始状态。
之后,复位芯片会释放复位引脚,使得微控制器可以正常工作。
总之,复位电路通过复位按钮、复位引脚和复位芯片的配合,能够将STM32微控制器恢复到初始状态,确保系统在重新启
动后能够正常运行。
STM32单片机原理及硬件电路设计研究
STM32单片机原理及硬件电路设计研究一、概述随着科技的飞速发展,微控制器(MCU)已广泛应用于各个领域,而STM32单片机作为其中的佼佼者,因其强大的性能、灵活的配置和广泛的应用领域而备受关注。
STM32单片机是由STMicroelectronics 公司推出的一款基于ARM CortexM系列内核的32位微控制器,其融合了高性能、低功耗、易于编程和丰富的外设接口等优点,使得STM32单片机在嵌入式系统、工业自动化、智能家居、汽车电子等领域得到了广泛应用。
本文旨在对STM32单片机的原理及硬件电路设计进行深入的研究和探讨。
我们将对STM32单片机的内部架构、工作原理和性能特点进行详细的阐述,帮助读者了解其基本构成和工作方式。
我们将重点关注STM32单片机的硬件电路设计,包括电源电路、时钟电路、复位电路、外设接口电路等关键部分的设计要点和注意事项,以期为STM32单片机的实际应用提供有益的参考和指导。
本文还将对STM32单片机的开发环境、编程语言和开发工具进行介绍,帮助读者快速掌握STM32单片机的开发流程和技巧。
同时,我们还将通过实际案例,展示STM32单片机在不同领域的应用实例,以加深读者对其实际应用价值的理解和认识。
1. STM32单片机的背景与意义自微控制器技术诞生以来,其在各个领域的应用日益广泛,从家用电器到工业自动化,从汽车电子到航天科技,都留下了微控制器的身影。
在这一背景下,STM32单片机的出现无疑为微控制器市场注入了新的活力。
作为由意法半导体(STMicroelectronics)推出的一款32位ARM CortexM系列单片机,STM32以其高性能、低功耗和丰富的外设功能,成为了众多应用领域中的首选微控制器之一。
STM32单片机的研发和应用,源于ARM公司在2004年推出的CortexM3内核。
CortexM3内核具有低功耗、高性能和易于开发等优势,为微控制器市场带来了全新的设计理念。
stm32复位电路原理
stm32复位电路原理
复位电路是一种用于重新启动STM32微控制器的电路。
它通
常由一个复位按钮或者复位信号触发器组成,其原理如下:
1. 复位按钮:复位按钮通常是一种按键开关,当按下按钮时,会短接复位信号引脚至地。
这样做可以将复位信号拉低至逻辑低电平,从而触发复位。
2. 复位信号触发器:复位信号触发器是一种逻辑电路,通常由几个逻辑门组成。
当触发器输入接收到复位信号时,它会将其输出设置为逻辑低电平。
触发器的输出连接到STM32的复位
引脚,从而触发复位。
复位电路的工作原理是,当复位按钮按下或者复位信号触发器接收到复位信号时,复位引脚被拉低至逻辑低电平。
这会导致STM32微控制器停止运行,并且内部所有的寄存器和外设都
会重新初始化。
一旦复位完成,STM32会开始执行相应的启
动程序,重新启动系统。
需要注意的是,复位电路必须满足一定的要求,以确保复位信号的稳定性和可靠性。
例如,复位按钮应该是一个带有自锁功能的按键开关,以防止误操作。
此外,复位电路还应该防止干扰信号引起误触发,可以通过添加滤波电路或者阻抗匹配电路来实现。
总结来说,复位电路是一种用于重新启动STM32微控制器的
电路,其原理是通过将复位引脚拉低至逻辑低电平来触发复位。
复位电路需要满足一定的要求,以确保复位信号的稳定性和可靠性。
STM32单片机原理及应用课件
= GPIO_Speed_10MHz;
•
//按键端口设置为 上拉输入
• GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
• GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
•}
• #define GPIO_Pin_1 ((u16)0x0002) /* Pin 1 selected */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;
•
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;
•
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
•
GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);
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实际工程应用的一般步骤
• 了解--- 背景:工艺流程,技术发展情况论述. • 掌握---原理论述、同类方案比较。 • 设计--- 方案:系统框图,功能描述. • 实现---软件流程、功能实现。
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8
实际工程应用的一般步骤
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一、STM32微控制器系列_cn.pdf
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三、课程形式及考核办法
• 形式:讲授+综合实验(每2人一组,各实验内容讨论确定)。
• 时间安排: 讲授:10~12次课(含各部分软硬件环境及方法介绍) ,综 合实验8~10次课(各实验2~4次,不足时可利用业余时间)。
• 考核:综合实验(4个) 50%、报告(4部分) 50%
stm32单片机温控电路设计_概述说明以及解释
stm32单片机温控电路设计概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在现代工业和生活中,温控电路设计是一个非常关键的技术领域。
通过对温度的监测和控制,可以实现许多重要的功能,例如保持设备运行在适宜的温度范围内,提高工作效率,预防过热或过冷导致的故障等。
而STM32单片机则是一种广泛应用于嵌入式系统中的强大的微控制器芯片,在温控电路设计中发挥着重要作用。
1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分进行阐述。
首先介绍STM32单片机以及其在嵌入式系统中的作用与优势。
然后详细讲解温控电路设计原理,包括基本原理、主要组成部分等内容。
接着会对温度传感器进行选型与接口设计方面进行深入探讨。
最后,我们将进一步展开讨论其他相关话题并得出结论与展望。
1.3 目的本文旨在通过对STM32单片机温控电路设计的概述说明和解释,帮助读者更好地理解和应用该技术。
同时,将介绍一些常见的温控电路设计原理和方法,以及如何选择适合的温度传感器并设计有效的接口。
通过本文的阅读,相信读者能够对STM32单片机温控电路设计有更深入的了解,并且能够根据实际需求进行具体应用。
2. 正文:2.1 stm32单片机简介STM32单片机是由STMicroelectronics(意法半导体)公司开发的基于ARM Cortex-M内核的微控制器系列。
它具有强大的性能、高度集成的外设以及丰富的接口,广泛应用于各种嵌入式系统中。
2.2 温控电路设计原理温控电路设计的目标是通过对温度进行监测和反馈调节,实现对某个系统或器件的温度进行精确控制。
其原理可以简要分为两个步骤:温度检测和温度调节。
在温度检测方面,我们通常会选用一种合适的温度传感器来实时感知环境或器件中的温度变化。
传感器将通过电压信号、模拟信号或数字信号等形式输出相应的温度数值。
而在温度调节方面,我们使用stm32单片机作为控制器来完成。
借助stm32单片机丰富的外设和强大的处理能力,可以通过与其他元件(如继电器、加热元件等)结合使用,在有效范围内调整或维持系统、器件所需的目标温度。
stm32单片机继电器控制电路设计
stm32单片机继电器控制电路设计下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!STM32单片机继电器控制电路设计引言在现代电子控制系统中,继电器是一种常用的电子元件,用于控制高电流或高压的电路。
本科-第3章-STM32最小系统
③一个32位的时钟中断寄存器 (RCC_CIR)
④一个32位的APB2外设复位寄存器 (RCC_APB2RSTR) ⑤一个32位的APB1外设复位寄存器 (RCC_APB1RSTR) ⑥一个32位的AHB外设时钟使能寄存器 (RCC_AHBENR) ⑦一个32位的APB2外设时钟使能寄存器(RCC_APB2ENR)
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
/*设置高速PCLK2时钟(即APB2 clock)= = AHB时钟/2 = 24 MHz,PCLK2 = HCLK/2 */
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div2);
/*设置低速PCLK1时钟(即APB1 clock)= AHB时钟/4=12 MHz ,PCLK1 = HCLK/4 */
枚举类型 变量
ErrorStatus HSEStartUpStatus; void RCC_Configuration(void)
{
/*将外设RCC寄存器组重新设置为默认值,即复位 。 RCC system reset*/ RCC_DeInit(); /*打开外部高速时钟晶振HSE ,Enable HSE */ RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); /*等待HSE外部高速时钟晶振稳定,或者在超时的情况下退出,Wait till HSE is ready */ HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); if(HSEStartUpStatus == SUCCESS) // SUCCESS: HSE晶振稳定就绪 { /*设置AHB时钟= SYSCLK= 48 MHz , HCLK(即 AHB时钟) = SYSCLK */
3. LSE:低速外部时钟信号32.768KHZ
第2章-STM32单片机结构和最小系统
CRC
FLASH接口
RБайду номын сангаасC
DMA
USART1
SPI1 TIM1 ADC2 ADC1
PortE PortD PortC PortB PortA EXTI AFIO
PWR BKP
bxCAN USB/CAN SRAM
USB I2C2 I2C1
USART3 USART2
SPI2
IWDG WWDG
RTC
TIM4 TIM3 TIM2
通道5
DMA请求
2.2.1 系统总线构架
四个主动单元:Cortex-M3 内核的 ICode 总 线(I-bus)、DCode 总线(D-bus)、 System 总线(S-bus)和通用 DMA(GPDMA)。
三个被动单元:内部SRAM、内部Flash 存储 器、AHB 到 APB 的桥(AHB2APBx,连接 所有的 APB 设备)。
ADC2 GPIOD PWR SPI2/I2S
USART1 GPIOE BKP IWDG
SPI1 EXT1 CAN1 WWDG
TIM1 AFIO CAN2 RTC
GPIOA
I2C2 TIM7
GPIOB
I2C1 TIM6
UART5 TIM5
UART4 TIM4
USART3 TIM3
USART2 TIM2
PLLXTPRE /2
OSC32_IN OSC32_OUT
32.768KHz LSE OSC 低速外部时钟
40KHz LSI RC 低速内部时钟
/128 RTC
RTCCLK
RTCSEL[1:0]
LSI IWDGCLK
IWDG
USBCLK 45MHz
基于STM32与CPLD双轴运动控制器的设计与实现
基于STM32与CPLD双轴运动控制器的设计与实现作者:曹春臣何强孙来业来源:《硅谷》2014年第20期摘要本文介绍了一种基于STM32与CPLD的双轴运动控制器。
该控制器采用32位微控制器STM32f103VET6完成粗插补计算、数据处理、图形显示及数据通信;采用高速的CPLD 完成精确插补及电机的高速与高精度控制。
实际测试结果表明此控制器控制精度高、速度快、运动更加平稳,能满足大多数双轴联动控制场合的需求。
关键词插补算法;运动控制;STM32;CPLD中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)20-0009-02运动控制器已经从单片机或专用芯片(ASIC)作为核心处理器,发展到了以DSP/ARM和FPGA作为核心处理器的开放式运动控制器。
高速、高精度始终是运动控制技术追求的目标。
充分利用高速处理器的计算能力,进行复杂的运动规划、高速实时多轴插补、误差补偿,使得运动控制精度更高、速度更快、运动更加平稳。
根据应用要求,设计出智能化的运动控制器将成为市场应用的新方向。
1 系统设计方案本控制器以ST公司的STM32f103VET6芯片和Altera公司的CPLD芯片EPM570T100为控制核心。
利用STM32运算速度快处理能力强的特点,实现粗插补计算、数据处理、图形显示及数据通信;利用CPLD较强的逻辑处理能力,实现精确插补及电机的高速与高精度控制。
其系统原理框图如图1所示。
图1 系统原理框图STM32通过MAX232接口接收上位机控制指令,或以键盘输入的方式输入图形轮廓数据,之后进行相关的算法处理,将计算所得到的初插补参数传送到CPLD,由CPLD进行精插补,产生控制两轴联动的脉冲信号,驱动步进电机运动。
2 系统硬件设计1)STM32模块。
STM32F103VET6为32位微控制器,芯片主频为72 MHz,具有512KBFlash、64KB的SRAM内存,支持USB接口、网口、串口等外设,为运动控制系统提供丰富的外围接口资源支持。
stm32单片机接收电平信号的滤波电路
stm32单片机接收电平信号的滤波电路1. 引言stm32单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微控制器,具有丰富的外设和强大的处理能力。
在实际应用中,我们经常需要接收来自外部传感器或其他设备的电平信号,并对其进行滤波处理,以减少噪声干扰和提高信号质量。
本文将介绍如何设计一个简单有效的滤波电路,用于stm32单片机接收电平信号。
2. 滤波原理滤波是一种通过改变信号频谱特性来实现对特定频率成分的增强或抑制的方法。
在接收电平信号时,我们常常需要滤除高频噪声,保留低频有效信号。
常见的滤波方法包括低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波等。
在本文中,我们主要关注如何设计一个低通滤波器,用于去除高频噪声。
低通滤波器允许低频信号通过,并抑制高频信号。
常见的低通滤波器有RC低通滤波器、无源RC低通滤波器和数字低通滤波器等。
3. RC低通滤波器设计RC低通滤波器是一种简单常用的滤波电路,由一个电阻(R)和一个电容(C)组成。
其频率特性由RC的时间常数决定,时间常数越大,滤波效果越好。
3.1 RC低通滤波器原理图如上图所示,RC低通滤波器的输入信号通过电阻R接到电容C上,输出信号从电容C取出。
当输入信号频率较高时,电容C对信号起到短路作用,几乎所有的输入信号都通过到输出端;当输入信号频率较低时,电容C对信号起到开路作用,几乎没有信号通过。
3.2 RC低通滤波器计算公式根据RC电路的特性和欧姆定律,可以得到RC低通滤波器的计算公式如下:•时间常数(τ):τ = R * C•截止频率(fc):fc = 1 / (2 * π * τ)其中,R为电阻值(单位:欧姆),C为电容值(单位:法拉),π为圆周率。
3.3 RC低通滤波器实现在stm32单片机中,可以通过配置GPIO口为模拟输入模式,并使用内部ADC(模数转换器)来实现对电平信号的采样和滤波。
以下是一个基于RC低通滤波器的stm32单片机接收电平信号的滤波电路的示例代码:#include "stm32f4xx.h"void GPIO_Configuration(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);}void ADC_Configuration(void){ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);ADC_DeInit();ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);RCC_AHB2PeriphClockCmd(RCC_AHB2Periph_ADC1, ENABLE);ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_84Cycles); ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);ADC_SoftwareStartConv(ADC1);}int main(void){GPIO_Configuration();ADC_Configuration();while(1){uint16_t adc_value = ADC_GetConversionValue(ADC1);// 进行信号处理// 输出结果}}在上述代码中,首先通过GPIO_Configuration函数将GPIO口配置为模拟输入模式。
STM32基本外设应用-任务3按键控制呼吸灯
2.4 任务3 按键控制呼吸灯应用开发2.4.1 任务要求本任务要求设计一个可通过按键进行控制的呼吸灯系统,具体要求如下:●使用外部中断实现按键功能;●LED灯的显示效果为“逐渐变亮”然后“逐渐变暗”;●系统刚上电时,LED灯为关闭状态。
第奇数次按下按键,LED灯显示呼吸灯效果;第偶数次按下按键,LED灯关闭,并以此循环往复。
按键与呼吸灯的电路原理图如图2- 1所示,其中按键的GPIO引脚为PC13,呼吸灯LED与GPIO引脚PB8相连。
图2- 1 按键与呼吸灯的电路原理图2.4.3 任务实施1. 建立STM32CubeMX工程并生成初始C代码(1)建立工程存放的文件夹在“STM32_WorkSpace”文件夹下新建文件夹“task3_Key_PWM_LED”用于保存本任务工程。
(2)新建STM32CubeMX工程参考2.2节相关内容。
(3)选择MCU型号参考2.2节相关内容,选择型号为STM32F103VE的微控制器。
(4)配置调试端口参考2.2节相关内容,将“PA13”引脚配置为SWDIO功能,“PA14”引脚配置为SWCLK功能。
(5)配置MCU时钟树参考2.2节相关内容,将HCLK配置为72MHz,PCLK1配置为36MHz,PCLK2配置为72MHz。
(6)配置外部中断按键GPIO功能在STM32CubeMX工具的配置主界面,用鼠标左键点击MCU的“PC13”引脚,选择功能“GPIO_EXTI13”,如图2- 2标号⑤所示。
图2- 2 按键外部中断的配置对图2- 2中其他标号的配置说明如下:标号①:展开“Pinout & Configuration”标签页左侧的“System Core”选项,选择“GPIO_EXTI13”选项。
标号②:GPIO模式配置为“External Interrupt Mode with Falling edge trigger detection(检测下降沿的外部中断模式)”;标号③:GPIO上拉下拉功能配置为“Pull-up(上拉)”;标号④:GPIO用户标签配置为“KEY1”;配置其为触发外部中断,这个中断设置可以在两个地方进行设置,比如这里在GPIO中进行设置:也可以在左侧的NVIC中进行设置,NVIC是中断向量嵌套管理器,可以管理所有中断,并且设置优先级。