généralités sur les périphériques du stm32
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Généralités sur les périphériques du STM32
FACULTE DES SCIENCES TUNIS
Octobre 2015 Préparé par : Dahech HajerIE5
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Objectifs
Expliquer l’écosystème du STM32 .
Avoir une vue d’ensemble sur les différents types des périphériques et leurs caractéristiques.
Connaitre la signification des mots clés : protocole , synchrone, asynchrone ......
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3 Périphériques et monde STM32
Exemples du périphériques
Caractéristiques des quelques
périphériques
Plan
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Périphériques et monde STM32
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Un périphérique informatique est un dispositif connecté à un système informatique qui ajoute à ce dernier des fonctionnalités.
Définitions générales Zone Constructeur
Périphériques système (1 MO)
Périphériques Externes (1 GO)
RAM Externe (1 GO)
Périphériques (0,5 GO)
SRAM (0,5 GO)
CODE (0,5 GO)
0x00000000
0x1FFFFFFF
0x20000000
0x40000000
0x1FFFFFFF
0x3FFFFFFF
0x5FFFFFFF 0x60000000
0x9FFFFFFF
0xA0000000
0xDFFFFFFF
0xE0000000
0xE00FFFFF
0xE0100000
stockage du code exécutable et du données.
Stockage du données relatives au code.
Adressage du périphériques ajoutés par le constructeur du microcontrôleur intégrant le Cortex-M3.
adressage du périphériques du Cortex-M3 : Contrôleur d’interruption, le Timer système, le bloc de contrôle, etc.
code nécessaire agissant à très bas niveau (Driver)
Permettre aux applications d’utiliser le matériel d’une façon transparente.
6Cœur Cortex M3*Communauté ARM*Cœur standard
Périphériques*Hautes performances et faible consommation*Très intégré*Innovant
Produits catalogues* Famille totalement compatible brochage, périphériques et logiciel.
Outils et logiciels*Très bon écosystème d’atelier de développement.
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Ecosystème STM32
7• Nested Vectored Interrupt Controller
(NVIC)• System control block (SCB)• System timer• Memory protection unit (MPU
Les périphériques du cœur
• GPIO et AFIO• Analog to Digital Converter• Digital to Analog Converter• Timers • Secure Digital Input/Output• USB Full Speed - Device• USB Full speed - On The Go• Controller Area Network• USART• SPI• I2C• Ethernet MAC ControllerLes périphériques du STM32
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Les périphériques du cœur et les périphériques STM32
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Nested Vectored Interrupt Controller
(NVIC)• un contrôleur
d'interruption intégré qui prend en charge une faible latence du traitement d'interruption.
System control block (SCB)
• C’est l'interface de modèle de programmeurs au processeur.
• il permet l’implémentation ,la configuration et le control du système.
System timer
• 24-bit• un système
d'exploitation temps réel (RTOS)
• un simple compteur.
Memory protection unit (MPU)
• améliore la fiabilité du système en définissant la mémoire pour les différents attributs régions de mémoire.
• Il fournit jusqu'à huit régions différentes, et une région ‘background ‘prédéfini facultatif.
Les périphériques du cœur
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Exemples du périphériques
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Open 103C Devolopment Board Connecting to debugger Connecting to touch screen
LCDConnecting to touch screen
LCD
Connecting to RS232 Board via USART
Connecting to RS485 Board via USART
Connecting to USB Board via USART
Connecting to CAN Board via CAN
Connecting to Ethernet Board via SPI
Connecting to RS485 Board via SPI
Connecting to NRF24L01 Board via SPI
Exemples
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Protocol de transfert de donnée asynchrone
échanger des informations sous forme série sur une distance maximale de 15m
faciliter l'interconnexion de terminaux (DTE = Data Terminal Equipment) et de périphériques "modems" (DCE = Data Circuit Equipment) .
utiliser un simple signal.
Lit le registre interne du STM32F4.
Protocole SPI travaille dans le cadre ou STM32F4 est le maitre et la carde SD est l’esclave.
RS232
SPI
RS485
Spécification électrique pour un système multipoints.
IL permet d’utiliser plusieurs émetteurs
Liaison différentielle (résultat est la soustraction du tensions)
Communication série asynchrone.
Plus simple et économique.10/16/2015
DéfinitionsDTE:Ordinateur Ecran imprimante
DCE:Modem convertisseurRS232 RS485
SPI
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Communication
Des périphériques
Des PCs
Série d’étapes
Définitions
Résultat
Protocole??
Maitre générer
l’horloge Sélectionner
l’esclave qui veut le communiquer
Esclave répondre aux
requêtes du maitre
Notion maitre/esclave??
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13Mode synchrone??
Mode asynchrone ??
Processus appelant
Processus appelé
Réponse
Processus appelant
Processus appelé
Définitions
Exécution
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Exemple Carte support
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Exemple Carte support
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Caractéristiques des quelques
périphériques
17Caractéristiques générales d’un ADC STM32
• Résolution de 12 bits• Interruption de n de conversion• Mode simple conversion ou conversion continue• Mode de balayage multicanal
• Auto-Calibration• Alignement des données sur 16 bits (droite ou gauche)• Temps de conversion programmable canal par canal
• Déclenchement par signal externe• Mode de conversion discontinue lors de balayage• Chainage de convertisseur (si le circuit en possède au moins 2)• Tension requise entre 2,4 V et 3,6V• Plage de conversion entre Vref - ≤ Vin ≤ Vref +
• Requête DMA pour la conversion régulière10/16/2015
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Gamme de tension analogique d’entrée bornée
Nombre fini de codes numériques ADC
Plage de conversion
L’intervalle de la tension d’entrée
Un même nombre binaire=Le nombre de valeurs discrètes
résolution
2^NExp:12 bit ADCRésolution =2^12=4096
Définitions
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10 bit 12 bit
14 bit 16 bit
Différentes modes de résolution
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Caractéristiques générales d’un DMA STM32• 12 canaux indépendants, 7 pour DMA1 et 5 pour DMA2• Connectés sur les périphériques du STM32• Priorités programmables entre canaux• Adressage circulaire supporté• 3 évènements possible : demi-transfert DMA, transfert complet DMA et erreur de
transfert• Transferts mémoire-mémoire , périphérique- périphérique• Transferts périphérique- mémoire, mémoire- périphérique• Nombre de données a transférer programmable jusqu'a 65536 10/16/2015
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• Compteur/Décompteur 16 bits rechargeable automatiquement.• Prédiviseur 16 bits programmable• 4 canaux indépendants permettant :• *Capture d‘événement *la comparaison avec le compteur
*Un mode PWM (Pulse Width Modulation) *Mode one-pulse
• Circuit de synchronisation externe et chainage des différents timers possible• Génération d'Interruption ou de requête DMA sur différents évènements :• Recyclage du compteur, initialisation du compteur• Déclenchement (Start, Stop, initialisation ou déclenchement(interne/externe)• Comparaison
Caractéristiques générales d’un TIMER STM
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Un mode PWM (Pulse Width Modulation) =modulation de largeur d'impulsions (MLI )
Synthèse des signaux continus a l’aide des circuits à état discrets
Succession d’états discrets pendant des durées bien choisies
Résultat :Valeur intermédiaire sur certaine durée
Définitions
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Communication série
• un seul bit est transmis à la fois .
• simple en termes de complexité du matériel
• pas cher .• plus lent que la
communication parallèle.
Communication parallèle
• plusieurs bits binaires sont transmis simultanément.
• le taux de transfert de données élevé.
La com
munication
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Conclusion
Les périphériques nous permettent de réaliser plusieurs applications sur la carte STM32 dans plusieurs domaines.