STM32 Proto Boards

ARM Cortex-M3

Cortex-M3 aus dem Hause ARM ist ein neuer 32-Bit Prozessorkern in Harvard-Architektur, welcher speziell für den Einsatz in Mikrocontrollern konzipiert wurde. Gegenüber dem heute sehr verbreiteten ARM7TDMI-S Core wurden eine Reihe von Optimierungen hinsichtlich Struktur, Geschwindigkeit, Codedichte und Energieeffizienz vorgenommen.

Entscheidend dürfte für viele Mikrocontrollerapplikationen das wesentlich effizientere Interrupthandling sein. Ein integrierter Vektor-Interruptcontroller vereinfacht und beschleunigt die Behandlung priorisierbarer Interrupts. Der neue Thumb-2 Befehlssatz erreicht die Leistungsfähigkeit des 32-Bit ARM-Befehlssatzes, arbeitet jedoch überwiegend mit kompakten 16-Bit Befehlsworten. Ein Befehl kann daher i.d.R. in einem einzigen Takt geladen werden, auch wenn das Speicherinterface nur 16 Bit breit ist.

Befehle zur direkten Bitmanipulation, Hardwaredivision, Single-Cycle Multiplikation, Sprungvorhersage, Sleep-Modes und integrierte Speicherschutzmechanismen sind Neuerungen, welche die Entwicklung von 32-Bit Mikrocontrolleranwendungen zweifellos beflügeln werden. MCUs mit Cortex-M3 Core könnten somit bald viele Aufgaben übernehmen, die heute noch von Controllern aus dem klassischen 8- und 16-Bit Segment erfüllt werden.

STM32 Familie

Neben Luminary Micro ist STMicroelectronics einer der ersten Halbleiterhersteller mit einer eigenen Cortex-M3-basierten Mikrocontrollerfamilie. Diese Familie (STM32) ist aufgeteilt in "Performance Line" und "Access Line".

Der auf den hier vorgestellten Header- und Prototypenboards eingesetzte Controller STM32F103RBT6 zählt zur leistungsstarken Performance Line:

• 32-Bit RISC MCU
• ARM Cortex-M3 Core
• 72MHz Taktfrequenz
• 128KB Flash
• 20KB RAM
• 3x UART
• 2x SPI
• 2x I2C
• 3x Timer
• 2x ADC 12 Bit 16 Kan.
• USB
• CAN

Hardware für den Erstkontakt

Die Header- und Prototypenboards von Olimex erleichtern den Erstkontakt mit der STM32 Familie. Die Baugruppen ermöglichen die Evaluierung der neuen Controller-Technologie und unterstützen die schnelle Inbetriebnahme erster Prototypen.

Während das STM32-H103 Header Board als Rechnerkern zum Aufstecken auf eine Trägerplatine des Anwenders konzipiert wurde, handelt es sich beim STM32-P103 Eval/Proto Board um ein Prototypenboard klassischen Zuschnitts, welches alle lebenswichtigen Basisfunktionen auf einer gut zugänglichen Platine versammelt und zudem Raum für eigene Ergänzungen läßt.

Das Development Board STM32-103STK geht noch einen Schritt weiter, indem es vielfältige Peripheriefunktionen integriert. Zur Ausstattung gehört u.a ein LC-Display, ein Miniaturjoystick, ein Funktransceiver und ein 3-Achsen Beschleunigungssensor.

STM32-103STK Development Board (Frontansicht)

Fortgeschrittene Handheld-Applikationen entwickeln

Auf dem STM32-LCD übernimmt ein STM32F103 Controller die Steuerung eines 12 Bit Vollfarb-TFT Displays. Das Display verfügt über eine großzügige Anzeigefläche von ca. 8 cm Diagonale. Die 320x240 Pixel werden über ein 16 Bit breites Interface angesteuert. Ausserdem bietet das LCD-Display eine berührungsempfindliche Oberfläche. Der "Touchscreen" liefert die aktuell erkannte Stift- oder Fingerposition mittels eines 4-Kanal Analogsignals an den STM32. Durch die Unterstützung von MicroSD Karten verfügt das STM32-LCD über genug Speicherplatz selbst für aufwändige Grafiken. Ein integrierter Lagesensor (Accelerometer) komplettiert die Ausstattung dieses Entwicklungsboards für mobile Multimediaanwendungen.

STM32 Connectivity Line

Für Ethernet-Anwendungen empfiehlt sich der Einsatz einer MCU aus der STM32F107 Mikrocontroller Familie. Diese Bausteine aus der sogenannten Connectivity Line des Herstellers ST basieren ebenso auf ARM Cortex-M3 Technologie, bieten aber noch etwas mehr Leistung im Vergleich zum "kleinen Bruder" STM32F103:

• 32-Bit RISC MCU
• ARM Cortex-M3 Core
• 72MHz Taktfrequenz
• 256KB Flash
• 64KB RAM
• Ethernet MAC
• 5x UART
• 3x SPI (2xI2S)
• 1x I2C
• 4x Timer
• 2x ADC 12 Bit 16 Kan.
• 2x DAC 12 Bit 2 Kan.
• USB
• 2x CAN
• 80 GPIOs

Für den STM32F107 steht ein Headerboard sowie ein Protoboard zur Verfügung.

Schnelle Prototypen mit STM32F107

Das Headerboard STM32-H107 bietet die notwendige Außenbeschaltung für den Betrieb des Mikrocontrollers. Es stellt die Controller-Signale auf zwei doppelreihigen Stiftleisten im Standardraster ebenso zur Verfügung wie eine flexible Energieversorgung, Taktsignale und grundlegende Schnittstellen.

Das Protoboard trägt die Bezeichnung STM32-P107 und bietet eine umfangreiche Peripherieausstattung mit 10/100Mbit Ethernet-Interface, RS232-Schnittstelle und einem MicroSD Kartenslot. Auf seiner großzügigen Prototyping-Fläche lassen sich schnell eigene Schaltungserweiterungen aufbauen.

STM32-H103 Header Board

STM32-H103

• Standard JTAG Steckverbinder (2x10 Pins, z.B. für ARM-JTAG)
• USB-Buchse (Typ B)
• Eingabetaste
• Resettaste
• Status-LED
• Spannungsversorgungs-LED
• On-Board Spannungsregler 3,3V (bis zu 800mA)
• Spannungsversorgung über USB oder von externer Quelle
• 8MHz Quarzoszillator
• 32kHz Quarz und Anschluß für RTC-Stützbatterie
• Alle MCU Ports sind auf Steckverbinder herausgeführt
• Abmessungen ca. 61mm x 34mm (2.4" x 1.3")

STM32-P103 Eval/Proto Board

STM32-P103

• Standard JTAG Steckverbinder (2x10 Pins, z.B. für ARM-JTAG)
• USB-Buchse (Typ B)
• RS232-Treiber und SubD9-Buchse
• CAN-Treiber und Anschlußklemme
• UEXT-Modulsteckverbinder
• Sockel für MMC/SD-Karte
• Resettaste
• Status-LED
• Spannungsversorgungs-LED
• On-Board Spannungsregler 3,3V (bis zu 800mA)
• Spannungsversorgung über USB oder von externer Quelle
• 8MHz Quarzoszillator
• 32kHz Quarz und Anschluß für RTC-Stützbatterie
• Alle MCU Ports sind auf Steckverbinder herausgeführt
• Abmessungen ca. 100mm x 90mm (3.94" x 3.5")

STM32-103STK Development Board

STM32-103STK

• Standard JTAG Steckverbinder (2x10 Pins, z.B. für ARM-JTAG)
• USB-Buchse (Typ mini-B)
• Sockel für MMC/SD-Karte
• LCD 84x48 Pixel
• Miniaturjoystick (4 Richtungen und Drucktaste)
• 2 Usertasten
• Resettaste
• Status-LED
• Audio-Eingang
• Audio-Ausgang
• Batteriehalter für eine 1,5V AA-Zelle (Batterie nicht enthalten)
• Versorgung durch Batterie und Step-up Konverter oder extern/USB
• 3-Achsen Beschleunigungssensor
• 2,4 GHz Transceiver Nordic nRF24L01
• 8MHz Quarz
• 32kHz Quarz und Anschluß für RTC-Stützbatterie
• UEXT-Modulsteckverbinder
• Alle MCU Ports sind auf Steckverbinder herausgeführt
• Abmessungen ca. 90mm x 65mm (3.5" x 2.5")

STM32-LCD Development Board

STM32-LCD

• STM32F103ZET6 MCU
• Mini-USB Buchse
• 12 Bit Farb-TFT mit 320x240 Pixel und Parallelansteuerung
• Berührungssensitives Display ("Touchscreen") mit 4-Kanal Analogausgang
• Accelerometer mit I2C-Interface
• 2x10 poliger ARM-JTAG-Anschluss (2,54mm Raster)
• 32kHz- und 8MHz Quarzoszillator
• Micro SD Kartenslot (mit MCI-Ansteuerung)
• Stromversorgung wahlweise über 4V-Batterie, USB, JTAG oder 4-6V extern
• ca. 200mA Stromverbrauch
• Abmessungen ca. 79mm x 58mm

STM32-H107 Header Board

STM32-H107

• STM32F107VCT6 MCU
• Mini-USB Buchse (für OTG-Funktionalität des STM32)
• 2x10 poliger ARM-JTAG-Anschluss (2,54mm Raster)
• 32kHz- und 25MHz Quarzoszillator
• zwei MCU-kontrollierte LEDs
• Wakeup- und Reset-Taster
• die meisten Controller-Ports auf Stiftleisten im 2,54mm-Rastermaß abgreifbar
• Flexible Stromversorgung (JTAG, USB oder extern 6V AC, 9V DC)
• Anschluss für 3V-Batterie (RTC-Backupbatterie)
• Abmessungen ca. 70mm x 50mm

STM32-P107 Eval/Proto Board

STM32-P107

• STM32F107VCT6 MCU
• Mini-USB Buchse (für OTG-Funktionalität des STM32)
• USB Buchse Typ A (für Host-Funktionalität des STM32)
• STE101101P Fast Ethernet Phy
• 10/100Mbit Ethernet Buchse inkl. Übertrager und Signal-LEDs
• RS232-Anschluss (inkl. Pegelwandler)
• 2x10 poliger ARM-JTAG-Anschluss (2,54mm Raster)
• 32kHz- und 25MHz Quarzoszillator
• zwei MCU-kontrollierte LEDs
• zwei frei nutzbare und ein Reset Taster
• die meisten Controller-Ports am Rand des 2,54mm Lötrasterfeldes nutzbar
• Flexible Stromversorgung (JTAG, Mini-USB oder extern 6V AC, 9V DC)
• Anschluss für 3V-Batterie (RTC-Backupbatterie)
• Abmessungen ca. 132mm x 97mm