STM32F0x2 - nowe mikrokontrolery w rodzinie STM32F0

Firma STMicroelectronics wprowadziła do oferty nowe mikrokontrolery STM32F0x2, poszerzając gamę układów wyposażonych w rdzeń Cortex-M0. Obecnie dostępnych jest 15 typów nowych układów, których skrócone charakterystyki zestawiono w tabeli 1.

Nowe układy wyposażono - nowość w STM32F0 - w interfejsy USB FS 2.0 device, których jedną z zalet jest brak konieczności stosowania specjalnych, precyzyjnych rezonatorów kwarcowych do taktowania cyfrowej części interfejsu USB. Dużą dokładność sygnału zegarowego zapewnia mechanizm synchronizowania wewnętrznego generatora za pomocą tokenów SOF (Start of Frame), które są standardowym elementem ramek przesyłanych przez interfejs USB. Blok zapewniający synchronizację nazywa się Clock Recovery System (CRS), jego konstruktorzy przewidzieli kilka sposobów "dostrajania" wewnętrznego generatora, spośród których użytkownik może wybrać najlepszy w konkretnej sytuacji aplikacyjnej.

Interfejs USB wbudowany w prezentowane mikrokontrolery obsługuje protokoły BCD (Battery Charger Detection) oraz LPM (Link Power Management), które upraszczają budowę urządzeń energooszczędnych oraz inteligentnych systemów zasilających, bazujących na USB.

Oprócz USB mikrokontrolery prezentowane w artykule wyposażono w dużą liczbę popularnych interfejsów komunikacyjnych: SPI, I²C, I²S, UART-y oraz - to także nowość w rodzinie STM32F0 - interfejsy: CAN 2.0A/B a także CEC (kanał informacyjny w HDMI). Interfejs I²C obsługuje protokoły SMbus i PMbus, jest ponadto przystosowany do pracy w trybie FM+, w którym maksymalna prędkość transmisji wynosi aż 1 Mb/s.

Wyposażenie prezentowanych mikrokontrolerów obejmuje także sensory pojemnościowe wbudowane w komórki linii GPIO, dzięki którym można budować bezstykowe klawiatury, przełączniki i nastawniki analogowe. Mikrokontrolery z podrodziny STM32F042 wyposażono w 15 kanałów pojemnościowych, a mikrokontrolery STM32F072 wyposażono w 24 takie kanały.

Wyposażenie wewnętrzne układów STM32F042 jest nieco uboższe niż ma to miejsce w przypadku STM32F072, dotyczy to nie tylko liczby wbudowanych kanałów pojemnościowych, ale także maksymalnych pojemności pamięci, liczby linii GPIO, liczby timerów, liczby dostępnych kanałów DMA itp. Warto zwrócić uwagę, że możliwości funkcjonalne poszczególnych bloków peryferyjnych są w obydwu podrodzinach takie same, dzięki czemu konstruktor, dobierając odpowiedni układ do aplikacji, może skupić się na liczbie potrzebnych bloków peryferyjnych, a nie ich funkcjonalności.

Przemyślana konstrukcja prezentowanych mikrokontrolerów jest widoczna także w specyfikacjach linii GPIO: są one przystosowane do współpracy z układami zasilanymi napięciem do 5 V, producent wydzielił także osobną linię zasilającą o nazwie VDDIO2, która służy do zasilania wydzielonych 8 (w F042) lub 19 (w F072) linii GPIO napięciem o wartości z przedziału 1,65-3,6 V, niezależnym od pozostałych linii zasilających.

We wszystkich mikrokontrolerach STM32F0x2 rdzenie Cortex-M0 są taktowane z maksymalną częstotliwością do 48 MHz, zakres temperatur pracy wynosi od -40 do +85°C, a zakres napięć zasilających od 2 do 3,6 V.

Tradycyjnie, żeby ułatwić konstruktorom poznanie nowych mikrokontrolerów, producent wprowadził na rynek tani zestaw startowy o nazwie 32F072BDISCOVERY (fot. 1), który wy pos a ż ono w złącze USB device, sensor MEMS oraz suwakowy nastawnik pojemnościowy. Klasycznym elementem wyposażenia zestawu DISCOVERY jest także programator- debugger ST-Link/v2, który umożliwia programowanie pamięci Flash testowanego mikrokontrolera oraz monitorowanie jego pracy - wszystko za pośrednictwem interfejsu SWD.

Układy prezentowane w artykule są kolejnym etapem konsekwentnego podboju rynku nowoczesnych mikrokontrolerów przez firmę STMicroelectronics, która wykreowała na nim nowy trend: więcej za mniej. Jego skutki doskonale prezentują mikrokontrolery STM32F0x2.

Piotr Zbysiński