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.