STM32 چیست؟
STM32 مجموعه ای از میکروکنترلرهای ۳۲ بیتی است که توسط شرکت STMicroelectronics ساخته و به بازار عرضه شده است. انواع و اقسام مختلفی از میکروکنترلرهای STM32 موجود است و به خانواده میکروکنترلرهای معماری ARM تعلق دارند.
میکروکنترلرهای STM32 در سری‌های مرتبط گروه‌بندی می‌شوند که بر اساس همان هسته پردازنده ARM 32 بیتی هستند: Cortex-M0، Cortex-M0+، Cortex-M3، Cortex-M4، Cortex-M7، Cortex-M33.درون هر میکروکنترلر از هسته های پردازنده ARM، حافظه فلش، رم استاتیک، رابط اشکال زدایی و تجهیزات جانبی مختلف تشکیل شده است.
این میکروکنترلرها در کاربردهای مختلفی از چاپگرهای ساده گرفته تا مدارهای پیچیده در وسایل نقلیه استفاده می شوند. در نتیجه، دانش فنی توسعه سیستم‌افزار و سیستم‌های تعبیه شده با استفاده از میکروکنترلرهای STM32 یک مجموعه مهارت ضروری برای یک مهندس در الکترونیک و نرم افزار به حساب می آید.
محصولات STM32 با کارایی و عملکرد بالا ، نوآوری را برای توسعه دهندگان MCU سرعت می بخشد. ST با ارائه عملکرد ، حافظه و منابع جانبی بیشتر، به توسعه دهندگان ،آزادی طراحی بیشتری برای مقابله با چالش های برنامه های کاربردی پیچیده تر می دهد.
به طور کلی می توان گفت هدف از تولید میکروکنترلرهای STM32 ارائه آزادی عمل بالا برای توسعه دهندگان، طراحی شده‌اند. میکروکنترلرهای STM32 مزایایی همچون عملکرد و کارایی بسیار بالا، قابلیت‌های real-time، پردازش سینگال دیجیتال، عملکرد توان/ولتاژ پایین، قابلیت اتصال را همگی به صورت مجتمع در یک چیپ، به همراه امکاناتی برای توسعه، ارائه می‌دهند. همچنین این میکروها به دلیل تنوع مدل‌ها، برخورداری از پشتیبانی نرم‌افزاری و ابزارهای قدرتمند، برای هر نوع کاربردی در صنعتی و الکترونیک مناسب هستند.
پردازنده‌های سری Arm Cortex-M
پردازنده‌های Cortex-M، گروهی از هسته‌های پردازشی هستند که برای بهینگی مصرف توان و انجام عملیات قطعی طراحی‌شده‌اند. این پردازنده‌ها به دلیل ویژگی‌هایی که دارند به‌طور گسترده در میکروکنترلرها (MCU) و همچنین به‌صورت چندهسته‌ای در ریزپردازنده‌ها (MPU) به‌کار می‌روند.
چند نمونه از میکروکنترولهای خانواده STM32
STM32H5 series
سری STM32H5 مبتنی بر هسته ۳۲ بیتی Arm Cortex-M33 با فرکانس ۲۵۰ مگاهرتز است و این بهترین ترکیب عملکرد و امنیت را به روشی مقرون به صرفه ارائه می دهد.سری میکروکنترلرهای STM32H5 با ارائه حداکثر ۲ مگابایت حافظه فلش در حافظه دو بانکی، حداکثر ۶۴۰ کیلوبایت SRAM و ادغام محیطی بالا، آزادی طراحی را به توسعه دهندگان ارائه می دهد. نمونه های مختلف STM32H5 از ۲۵ تا ۱۷۶ پین می باشند که میتوانند تا ۱۲۵ درجه سانتیگراد دمای محیط را پشتیبانی کنند و برای محیط های سخت مناسب هستند. STM32H5 یک پیشنهاد امنیتی مقیاس پذیر برای رفع هر نیاز، از جمله الزامات امنیتی دستگاه های اینترنت اشیا، ارائه می دهد.
STM32F4 series
سری STM32 F4 اولین گروه از میکروکنترلرهای STM32 مبتنی بر هسته ARM Cortex-M4F است. سری F4 همچنین اولین سری STM32 است که دارای دستورالعمل‌های DSP و دارای واحد محاسبات اعشاری FPUاست. F4 پین به پین با سری STM32 F2 سازگار است و سرعت کلاک بالاتری را اضافه می کند، دارای رم استاتیک ۶۴ کیلوبایتی CCM ، شتاب دهنده زمان واقعی با انتظار صفر برای اجرا از روی فلش و دارای ADC های سریعتر است. فرکانس کاری این میکروکنترلر تا ۱۸۰ مگاهرتز می‌رسد. این میکروکنترلر دارای ۲ مگابایت حافظه فلش (برنامه) و ۲۵۶ کیلوبایت حافظه رم است و از نظر سرعت پردازش به ۲۵۵ DMIPS می‌رسد.
STM32F2 series
میکروکنترلرهای STM32 F2 سری STM32 مبتنی بر هسته ARM Cortex-M3 است. این جدیدترین و سریعترین سری Cortex-M3 است. F2 پین به پین با سری STM32 F4 سازگار است. حداکثر نرخ کلاک این میکروکنترلها ۱۲۰ مگاهرتز است. دارای رم استاتیک و باتری ۴ کیلوبایتی می باشد و شتاب دهنده زمان واقعی با انتظار صفر. هر چیپ دارای یک شماره شناسه دستگاه منحصر به فرد ۹۶ بیتی برنامه ریزی شده در کارخانه است.
STM32F7 series
سری STM32 F7 گروهی از میکروکنترلرهای STM32 بر اساس هسته ARM Cortex-M7F با حداکثر نرخ کلاک ۲۱۶ مگاهرتز است. بسیاری از سری های F7 پین به پین با سری STM32 F4 سازگار هستند.
STM32H7 series
سری STM32H7 اولین سری از میکروکنترلرهای STM32 در فناوری فرآیند ۴۰ نانومتری و اولین سری از میکروکنترلرهای مبتنی بر ARM Cortex-M7 است که قادر به کارکرد تا ۴۸۰ مگاهرتز است که امکان افزایش عملکرد را در مقایسه با سری قبلی میکروکنترلرهای Cortex-M فراهم می کند. رسیدن به رکوردهای جدید عملکرد ۱۰۲۷ DMIPS و ۲۴۰۰ CoreMark.
کاربردهای میکروکنترلرهای خانواده STM32
به اختصار می توان گفت برخی از کاربردهای این میکروکنترلرها در تجهیزات الکترونیکی به شرح زیر است.
– برنامه های کاربردی
صنعتی،کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC)،کنترل موتور صنعتیT پمپ و کمپرسور، سنسورها
– خانه هوشمند
تهویه کننده هوا،یخچال و فریزر، سیستم دزدگیر مرکزی، ماشین های لباسشویی، تلویزیون، کنترل‌کننده مانیتور و…
– لوازم الکترونیکی شخصی
صفحه کلید، گوشی های هوشمند، برچسب ها و دستگاه های ردیابی اینترنت اشیا، دوربین‌ها
– شهر هوشمند
ارتباطات صنعتی، کنترل های روشنایی، برق دیجیتال، کنترل دمای محیط
– پزشکی و بهداشتی
CPAP و ماسک تنفسی،دستگاه های دیالیز، توزیع کنندگان قرص، تخت های بیمار برقی، دستگاه‌های فشارخون
مزایای استفاده از میکروکنترلر STM32
کم بودن مصرف انرژی: میکروکنترلرها در هنگام اجرای فعالیت‌های الکترونیکی خود تنها چند میکرووات برق مصرف می‌کنند.
قیمت مناسب: این قطعه بسیار ارزان و مقرون به صرفه هستند و به راحتی میتوان با کمتریت هزیته آنها را از بازار تهیه کرد.
استفاده مجدد: میکروکنترلرها را میتوان بارها از نو برنامه‌نویسی کرد و برای کاربردهای مختلف استفاده کرد.
