STM32 Proto Boards

ARM Cortex M3 basierte Header- und Prototypenboards mit STM32F103 und STM32F107

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.

Abb.: STM32-103STK Development Board (Frontansicht)
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.

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Letzte Änderung: 2016-11-09