Я разрабатываю веб — сайт и хотел бы добавить ценность репутации для каждого пользователя. Поэтому я ищу движок репутации пользователя с такими функциями, как: модель хорошей репутации пользователи…

Кто-нибудь знает какие-нибудь учебники о XSD/XML для новичка, которые объясняют вещи просто, но очень подробно рассказывают о том, как это делать?

Я делаю игру 2D Java. Я хочу, чтобы игра выглядела красиво, поэтому мне нужны хорошие спрайты, но я хочу сосредоточиться на кодировании игры, а не на графическом дизайне. Этот проект имеет…

Кто-нибудь знает какой-нибудь хороший видеоурок для Emacs (основы)? Я нашел очень хорошие учебники для Vim в Youtube и Vimeo . Но по какой-то причине все видеоуроки emacs имеют плохое качество (даже…

Как говорится в названии 🙂 Я целую вечность ждал, когда Wrox выпустит Professional silverlight 2.0, но он был отложен почти на год, и я хочу сыграть с silverlight. Игнорируя сайт silverlight.net,…

Существует графическая библиотека 2D java под названием Slick 2D ( http: / / slick.cokeandcode.com/ ), которая, кажется, используется кучей инди-игр (в основном апплетов), но документации немного не…

Я хочу изучить алгоритмы, используя некоторые очень простые простые учебники. Есть ли они там? Я слышал о рекурсии и прочем, и мне бы хотелось научиться этому хорошему. Любая помощь будет оценена по…

Я погуглил это, но хотел посмотреть, каков был общий консенсус по stack overflow. Кто-нибудь знает какие-нибудь хорошие генераторы автоформ PHP Codeigniter? Я хочу иметь возможность создавать…

Мне нужно перечислить конкретных пользователей, загрузивших видео (YouTube) в UITableView. Я скачал исходный код GData и примеры проектов (не конкретно iphone), но, похоже, не могу заставить его…

Я пытаюсь выучить Node.js и использую Lynda.com, книгу Node.js в действии, и я рыскал по интернету, пытаясь найти онлайн-учебники для текущих версий Express (Express ~4.2) с Node. js. Почти все, что…

Учебное пособие для серии STM32 Basic 38-Lwip_http

Предисловие

HTTPПротокол передачи гипертекста (HyperText Transfer Protocol) является наиболее широко используемым протоколом сетевой передачи в Интернете. Все документы WWW должны соответствовать этому стандарту. HTTP — это протокол связи, основанный на TCP / IP для передачи данных (файлы HTML, файлы изображений, результаты запросов и т. Д.).

HTTPПротокол работает по архитектуре клиент-сервер. В качестве HTTP-клиента браузер отправляет все запросы HTTP-серверу, т. Е. WEB-серверу, через URL-адрес. К веб-серверам относятся: сервер Apache, сервер IIS (информационные службы Интернета) и т. Д. Веб-сервер отправляет клиенту ответную информацию в соответствии с полученным запросом. Номер порта HTTP по умолчанию — 80, но вы также можете изменить его на 8080 или другие порты.

В этом разделе мы изучим stm32 + LWIP для создания HTTP-сервера. См. Ниже конкретную реализацию.

Подробные примеры

На основе аппаратной платформы: модель MCU — STM32F407VGT6, используйте проект конфигурации, автоматически сгенерированный инструментом stm32cubemx, и используйте KEIL5 для компиляции кода. Принципиальная схема самой маленькой системной платы, используемой в этом примере:

1. 1. Работа инструментов CUBEMX и KEIL не будет подробно объяснена.Если вы не знакомы с ними, вы можете проверить предыдущий учебный документ. Конфигурация проекта представлена ​​непосредственно ниже:

1. 1. 1. Дерево системных часов

1. 1. 1. Конфигурация сетевого порта

1. 1. 1. RCCКонфигурация

1. 1. 1. SYSКонфигурация

1. 1. 1. ADCКонфигурация

1. 1. 1. LwipКонфигурация (параметры можно оставить по умолчанию)

1. 1. 1. Конфигурация контактов

1. 1. 1. Конфигурация прерывания (просто оставьте значение по умолчанию)

1. 1. Инженерный кодекс
      1. Добавьте в main. c код, показанный на рисунке ниже:

Заодно добавляем в проект заранее подготовленный файл fs.c httpd.c httpd_cgi_ssi.c и указываем соответствующий путь к файлу .h:

Обратите внимание, что файлы fsdata.c и fsdata.h также включены в следующий путь:

1. 1. Скомпилируйте проект, загрузите код, ip автоматически назначается маршрутизатору, если сетевой порт устройства и LWIP работают успешно, мы также должны увидеть наше устройство в списке маршрутизаторов: проверьте список устройств маршрутизатора:

Введите прямо в браузере:http://192.168.1.103:80 Войти:

Результат, показанный на приведенном выше рисунке, показывает, что мой stm32 http был успешно построен. Нажмите LED CONROL и строку состояния ADC, чтобы получить следующие интерфейсы:

В этом примере пользователь может изменять содержимое файла Httpd_cgi_ssi.c в соответствии со своей собственной реальной схемой, чтобы реализовать соответствующую операцию управления.

OK,Этот эксперимент завершен! Увидимся в следующий раз! В то же время, если у вас есть какие-либо вопросы или другой контент, который вы хотите знать, оставьте сообщение! ! Наконец, студенты, которым нравится этот публичный аккаунт, не забывают уделять больше внимания, будут выпущены нерегулярные технические сухие товары! !

Загрузите исходный код в статье,Отправьте сообщение Shisan в паблик аккаунте:

скачать|STM32Учебник серии Basic 38

Следуйте за 13 паблик

ME-mikromedia for STM32 M3 (mikroElektronika)

Mikromedia for STM32 M3 – представляет собой компактную высококачественную платформу для разработки мультимедийных приложений на основе микроконтроллера STM32F207NGT6. На плате установлен мультимедийный модуль с большим цветным TFT дисплеем с сенсорной панелью и разрешением 320х240, а также микросхема MP3 кодека с большой производительностью. Все это дает широкие возможности для построения полноценных мультимедийных приложений.

Изделие имеет компактные габариты  и легко помещается  в небольшой карман. Для достижения максимальной эффективности использована четырехслойная PCB, на которую установлены высококачественные компоненты. В изделии установлено зарядное устройство, позволяющее заряжать аккумуляторы непосредственно от USB порта. При этом никаких дополнительных адаптеров не требуется. Для хранения медиафайлов на плате имеется 8-битная последовательная флэш память и слот для microSD card. Многочисленные функциональные узлы платы делают ее универсальной для мультимедийных приложений. Плата может быть использована не только для разработки программ, но и как конечный продукт. 

Mikromedia for STM32 M3 поставляется с микроконтроллером, на который предварительно установлен USB HID загрузчик, поэтому плата готова к работе прямо из коробки. Таким образом, нет необходимости в дополнительных затратах на покупку программатора. Тем не менее, для тех, кто считает, что для полноценной работы программатор необходим, производитель рекомендует использовать отладчик mikroProg™ for STM32.  Mikromedia for STM32 M3 полностью поддерживается компиляторами для ARM микроконтроллеров  mikroC, mikroBasic и mikroPascal, которые поставляются с десятками примеров практически для всех функциональных узлов платы. Кроме того, используя Visual TFT software, можно очень просто создать фантастический полноцветный графический интерфейс пользователя (GUI).

Рис. 1. Mikromedia for STM32 M3. Вид сверху

Рис. 2. Mikromedia for STM32 M3. Вид снизу

Отличительные особенности:

1. Кнопка сброса
2. Контакты для разъема
3. TFT 320×240 дисплей
4. Разъем USB MINI-B
5. Светодиодный индикатор заряда
6. Разъем Li-Po батареи
7. Разъем наушников 3. 5 мм
8. Стабилизатор напряжения питания
9. Кварцевый резонатор
10. VS1053 стерео MP3 кодек
11. STM32F207NGT6
12. Акселерометр
13. Последовательная флэш память
14. Держатель microSD card
15. Светодиод индикатора питания
16. Разъем JTAG/SWD

Комплектация:

1. Плата Mikromedia for STM32 M3
2. USB кабель и три разъема (2 x PLS-26, 1 x PLD-5)
3. Учебник пользователя и схема платы
4. DVD с документацией и примерами программ

Дополнительную информацию можно найти на сайте производителя.

Отслеживание adc — цифро-аналоговое преобразование

Отслеживание АЦП

Глава 13 — Цифро-аналоговое преобразование

Третья вариация на тему конвертера на основе ЦАП, по моему мнению, является самой элегантной. Вместо обычного счетчика «вверх», ведущего ЦАП, эта схема использует счетчик вверх / вниз. Счетчик непрерывно синхронизируется, а управляющая линия вверх / вниз управляется выходом компаратора. Таким образом, когда аналоговый входной сигнал превышает выход ЦАП, счетчик переходит в режим «подсчет». Когда выход ЦАП превышает аналоговый вход, счетчик переключается в режим «обратного отсчета». В любом случае, выход ЦАП всегда учитывается в правильном направлении для отслеживания входного сигнала.

Обратите внимание, как не требуется сдвиговый регистр для буферизации двоичного счета в конце цикла. Поскольку выход счетчика непрерывно отслеживает вход (а не подсчитывает, чтобы соответствовать входу, а затем возвращаться к нулю), двоичный выход законно обновляется с каждым тактовым импульсом.

Преимуществом этой схемы преобразователя является скорость, так как счетчик никогда не должен перезагружаться. Обратите внимание на поведение этой схемы:

Обратите внимание на гораздо более быстрое время обновления, чем любая другая «подсчет» схем АЦП. Также обратите внимание, как в самом начале графика, где счетчик должен «догнать» аналоговый сигнал, скорость изменения для выхода была идентична скорости первого счетного АЦП. Кроме того, при отсутствии сдвигового регистра в этой схеме двоичный выход фактически увеличивался бы, а не прыгал с нуля на точный счет, как это было со схемами счетчика и последовательного приближения АЦП.

Возможно, самым большим недостатком этого дизайна АЦП является тот факт, что двоичный выход никогда не бывает стабильным: он всегда переключается между отсчетами с каждым тактовым импульсом даже с совершенно стабильным аналоговым входным сигналом. Это явление неофициально известно как бит-бит, и это может быть проблематично в некоторых цифровых системах.

Однако эту тенденцию можно преодолеть за счет творческого использования сдвигового регистра. Например, выход счетчика может быть зафиксирован через сдвиговый регистр параллельного входа / параллельного вывода только тогда, когда выход изменяется на два или более шагов. Создание схемы для обнаружения двух или более последовательных отсчетов в одном направлении требует немного изобретательности, но стоит усилий.

Как создать свою собственную плату микроконтроллера STM32

В этом пошаговом руководстве вы узнаете, как создать свою собственную плату микроконтроллера на основе популярного микроконтроллера STM32 от ST Microelectronics.

Опубликовано 15 мая 2020 г. Джон Тил

Я разделю весь процесс проектирования на три основных этапа:

ШАГ 1 — Проектирование системы
ШАГ 2 — Проектирование схемотехники
ШАГ 3 — Проектирование компоновки печатной платы

Шаг 1 — Система / Эскизный проект

При разработке новой схемы первым шагом является проектирование системы высокого уровня (которое я также называю предварительным проектом).Прежде чем вдаваться в подробности проектирования всей принципиальной схемы, всегда лучше сначала сосредоточиться на общей картине всей системы.

Проектирование системы состоит в основном из двух этапов: создание блок-схемы и выбор всех критических компонентов (микрочипов, датчиков, дисплеев и т. Д.). Системный дизайн рассматривает каждую функцию как черный ящик

В инженерии черный ящик — это объект, который можно рассматривать с точки зрения его входов и выходов, но без какого-либо знания его внутренней работы.При проектировании системного уровня основное внимание уделяется взаимодействию и функциональности более высокого уровня.

Для более глубокого обучения ознакомьтесь с моим курсом проектирования печатных плат, который включает более 3 часов видео, в котором я проектирую более сложную плату STM32.

Блок-схема

Ниже приведена блок-схема, с которой мы будем работать в этой серии руководств. Как я уже упоминал, в этом первом руководстве мы сосредоточимся только на самом микроконтроллере. В будущих уроках мы расширим дизайн, чтобы включить все функции, показанные на этой блок-схеме.

Блок-схема должна включать блок для каждой основной функции, взаимосвязи между различными блоками, определенные протоколы связи и любые известные уровни напряжения (входное напряжение питания, напряжение батареи и т. Д.).

Позже, когда все компоненты были выбраны и требуемые напряжения питания известны, я хотел бы добавить напряжения питания к блок-схеме.Включая напряжение питания для каждого функционального блока, он позволяет легко определить все напряжения питания, которые вам понадобятся, а также любые переключатели уровня.

В большинстве случаев, когда два электронных компонента обмениваются данными, им необходимо использовать одно и то же напряжение питания. Если они питаются от разных напряжений, вам обычно потребуется добавить переключатель уровня.

Блок-схема системного уровня. Блоки желтого цвета включены в это начальное руководство.

Теперь, когда у нас есть блок-схема, мы можем лучше понять необходимые требования к микроконтроллеру. Пока вы не наметили все, что будет подключаться к микроконтроллеру, невозможно выбрать подходящий микроконтроллер.

Выбрать микроконтроллер

При выборе микроконтроллера (или любого другого электронного компонента) мне нравится использовать веб-сайт дистрибьютора электроники, такой как Newark.com. Это позволяет легко сравнивать различные варианты на основе различных спецификаций, цен и наличия. Это также простой способ быстрого доступа к таблице данных компонента.

Если вы регулярно читаете этот блог, то знаете, что я большой поклонник микроконтроллеров ARM Cortex-M. Микроконтроллеры Arm Cortex-M — самая популярная линейка микроконтроллеров, используемых в коммерческих электронных продуктах. Они используются в десятках миллиардов устройств.

от Microchip (включая Atmel) могут доминировать на рынке производителей, но Arm доминирует на рынке коммерческих продуктов.

Arm не производит чипы напрямую.Вместо этого они разрабатывают архитектуры процессоров, которые затем лицензируются и производятся другими производителями микросхем, включая ST, NXP, Microchip, Texas Instruments, Silicon Labs, Cypress и Nordic.

ARM Cortex-M — это 32-разрядная архитектура, которая является фантастическим выбором для более ресурсоемких задач по сравнению с тем, что доступно для более старых 8-разрядных микроконтроллеров, таких как ядра 8051, PIC и AVR.

Arm бывают разных уровней производительности, включая Cortex-M0, M0 +, M1, M3, M4 и M7.Некоторые версии доступны с блоком с плавающей запятой (FPU) и обозначены буквой F в номере модели, например Cortex-M4F.

Одним из самых больших преимуществ процессоров Arm Cortex-M является их низкая цена при требуемом уровне производительности. Фактически, даже если для вашего приложения достаточно 8-битного микроконтроллера, вы все равно должны рассмотреть 32-битный микроконтроллер Cortex-M.

Существуют микроконтроллеры Cortex-M по ценам, очень сопоставимым с некоторыми из старых 8-битных чипов.Основание вашего дизайна на 32-битном микроконтроллере дает вам больше возможностей для роста, если вы захотите добавить дополнительные функции в будущем.

STM32 от ST Microelectronics — моя любимая линейка микроконтроллеров ARM Cortex-M.

Хотя многие производители микросхем предлагают микроконтроллеры Cortex-M, мне больше всего нравится серия STM32 от ST Microelectronics. Линия микроконтроллеров STM32 довольно обширна и предлагает практически любые функции и уровень производительности, которые вам когда-либо понадобятся.Линия STM32 может быть разбита на несколько подсерий, как показано в Таблице 1 ниже.

Таблица 1: Сравнение различных вариантов микроконтроллера STM32

Подсерии STM32F — это их стандартная линейка микроконтроллеров (в отличие от подсерии STM32L, которая специально ориентирована на более низкое энергопотребление). STM32F0 имеет самую низкую цену, но также и самую низкую производительность. На шаг впереди идут подсерии F1, за которыми следуют F3, F2, F4, F7 и, наконец, H7.

Для этого урока я выбрал STM32F042K6T7, который поставляется в 32-выводном корпусе с выводами LQFP. Я выбрал свинцовый пакет в первую очередь потому, что он упрощает процесс отладки, потому что у вас есть легкий доступ к контактам микроконтроллера. В то время как в безвыводном корпусе, таком как QFN, контакты спрятаны под корпусом, что делает доступ невозможным без контрольных точек.

Пакет с выводами также позволяет легко заменить микроконтроллер в случае его повреждения. Наконец, безвыводные корпуса стоят дороже, чтобы припаять их к печатной плате, поэтому они увеличивают затраты как на прототипирование, так и на производство.

Я выбрал STM32F042, потому что он предлагает умеренную производительность, хорошее количество контактов GPIO и различные последовательные протоколы, включая UART, I2C, SPI и USB. Это микроконтроллер STM32 довольно начального уровня, всего с 32 контактами, но с большим набором функций.Более продвинутые версии поставляются с 216 контактами, что было бы довольно сложно для вводного руководства.

В этом первом видео мы не будем использовать большинство из этих функций, но мы воспользуемся ими в следующих видеороликах этой серии.

Шаг 2 — Разработка принципиальной схемы

Принципиальная электрическая схема для этого первого руководства, показывающая микроконтроллер STM32, линейный регулятор, разъем USB и разъем для программирования.

Теперь, когда мы выбрали микроконтроллер, пришло время разработать принципиальную электрическую схему.Для этих руководств я буду использовать инструмент проектирования печатных плат под названием DipTrace.

Доступны десятки инструментов для печатных плат, но когда дело доходит до простоты использования, цены и производительности, я считаю, что DipTrace трудно превзойти, особенно для стартапов и производителей.

Если у вас нет пакета проектирования печатной платы, вы можете рассмотреть возможность загрузки бесплатной версии DipTrace, чтобы вы могли внимательно следить за этим руководством. Они также предлагают бесплатную пробную версию своей полной версии. Лучший способ чему-то научиться — это всегда делать это на самом деле.

Для этого начального руководства достаточно бесплатной версии DipTrace, но для большинства проектов вам потребуется перейти на платную версию.

Тем не менее, это руководство будет сосредоточено на процессе разработки специальной платы микроконтроллера, а не на том, как использовать какой-либо конкретный инструмент для проектирования печатных плат. Таким образом, независимо от того, какое программное обеспечение для печатных плат вы в конечном итоге используете, вы все равно найдете эти руководства столь же полезными.

Первым шагом в разработке схемы является размещение всех ключевых компонентов.Для этой первоначальной конструкции это включает микросхему микроконтроллера, регулятор напряжения, разъем microUSB и разъем для программирования.

Для более сложных проектов обычно имеет смысл сначала полностью спроектировать каждую подсхему, а затем объединить их все вместе. В зависимости от сложности конструкции (и личных предпочтений) вы также можете разместить каждую подсхему на отдельном листе. Это предотвращает превращение схемы в огромного, подавляющего монстра на одном листе.

Конденсаторы

Затем мы разместим все различные конденсаторы.По большей части вы можете думать о конденсаторах как о крошечных перезаряжаемых батареях, которые удерживают электрический заряд и помогают стабилизировать напряжение в линии питания.

Начнем с размещения конденсатора 4,7 мкФ на входном контакте линейного регулятора. Это входное напряжение 5 В постоянного тока, поступающее от внешнего зарядного устройства USB. Это напряжение подается на линейный регулятор TLV70233, который понижает напряжение до 3,3 В, поскольку на микроконтроллер может подаваться только максимум 3,6 В.

Другой 4.Конденсатор емкостью 7 мкФ ставится на выходе стабилизатора как можно ближе к выводу. Этот конденсатор служит для накопления заряда для питания переходных нагрузок и стабилизирует внутренний контур обратной связи регулятора. Без выходного конденсатора большинство регуляторов начнут колебаться.

ПРИМЕЧАНИЕ: Обязательно загрузите бесплатное руководство в формате PDF 15 шагов для разработки нового электронного оборудования .

Разделительные конденсаторы должны быть размещены как можно ближе к выводам питания микроконтроллера (VDD).Всегда лучше обратиться к таблице данных микроконтроллера, чтобы получить рекомендации по разделению конденсаторов.

В таблице данных для STM32F042 рекомендуется разместить конденсатор емкостью 4,7 мкФ и 100 нФ рядом с каждым из двух выводов VDD (выводы входного питания). Также рекомендуется разместить развязывающие конденсаторы емкостью 1 мкФ и 10 нФ рядом с выводом VDDA.

Вывод VDDA предназначен для питания внутреннего аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и должен быть особенно чистым и стабильным. Мы не используем АЦП в этом первом руководстве, но мы будем использовать его в будущем.

Обратите внимание, что вы обычно видите два размера конденсатора, указанные вместе для целей развязки. Например, конденсаторы 4,7 мкФ и 100 нФ.

Более крупный 4,7 мкФ может хранить больше заряда, что помогает стабилизировать напряжение, когда требуются большие скачки тока нагрузки. Конденсатор меньшего размера служит в основном для фильтрации любых высокочастотных шумов.

Распиновка микроконтроллера

Хотя STM32F042 предлагает широкий спектр функций, таких как интерфейсы связи UART, I2C, SPI и USB, вы не найдете ни одной из этих функций, обозначенных на распиновке микроконтроллера.Это связано с тем, что большинство микроконтроллеров назначают различные функции каждому выводу, чтобы уменьшить количество требуемых выводов.

Распиновка микроконтроллера STM32F042 в 32-выводном выводном корпусе LQFP.

Например, на STM32F042 вывод 9 помечен как PA3, что означает, что это вывод GPIO. При запуске эта функция автоматически назначается этому контакту. Но есть и альтернативные функции, которые можно указать в программе прошивки.

Контакт 9 может быть запрограммирован для выполнения следующих функций: входной контакт приема для последовательной связи UART, вход в аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выход таймера или контакт ввода / вывода для контроллера емкостного сенсорного датчика. .

См. Таблицу определения выводов в таблице данных микроконтроллера (стр. 33 для STM32F042), в которой показаны все различные функции, доступные для каждого вывода. Всегда проверяйте, чтобы две функции, необходимые для вашего продукта, не перекрывались на одних и тех же контактах.

Часы

Всем микроконтроллерам для синхронизации требуются часы. Эти часы — просто точный генератор. Микроконтроллеры выполняют запрограммированные команды последовательно с каждым тактом часов.

Самым простым вариантом, если он доступен на выбранном микроконтроллере, является использование внутренних часов. Эти внутренние часы известны как часы RC-генератора, потому что они используют временные характеристики резистора и конденсатора.

Основным недостатком RC-генератора является точность. Резисторы и конденсаторы (особенно встроенные в микрочип) значительно различаются от блока к блоку, что приводит к изменению частоты генератора. Температура также существенно влияет на точность.

RC-генератор подходит для простых приложений, но если ваше приложение требует точной синхронизации, этого будет недостаточно.В этом начальном руководстве мы собираемся использовать внутренние часы RC, чтобы упростить задачу. В будущих уроках мы улучшим конструкцию, добавив гораздо более точный внешний кварцевый генератор.

Разъем для программирования

Программирование STM32 выполняется с помощью одного из двух протоколов: JTAG или Serial Wire Debug (SWD). Более продвинутые версии STM32 (STM32F1 и выше) предлагают интерфейсы программирования как JTAG, так и SWD. Подсерия STM32F0 предлагает только более простой интерфейс программирования SWD, поэтому мы сосредоточимся на этом в этом руководстве.

Интерфейс SWD требует всего 5 контактов. Это SWDIO (ввод / вывод данных), SWCLK (тактовый сигнал), NRST (сигнал сброса), VDD (напряжение питания) и заземление.

К сожалению, программатор ST-LINK, который вы будете использовать для программирования STM32, использует 20-контактный разъем JTAG (с функцией SWD). Этот разъем довольно большой и не подходит для небольших плат.

Вместо этого вы можете использовать плату адаптера с 20 контактов на 10 контактов, такую ​​как эта от Adafruit, чтобы вы могли использовать на плате 10-контактный разъем меньшего размера.

В этом руководстве мы будем использовать 10-контактный разъем. Если это все еще слишком велико для вашего проекта, вы всегда можете использовать 5-контактный разъем и перемычки от 20-контактного выхода программатора для подключения только 5 линий, необходимых для программирования SWD.

Мощность

Последняя часть схемы, которую мы рассмотрим, — это силовая часть. Микроконтроллер STM32 может питаться напряжением питания от 2,0 до 3,6 В. Если у вас нет источника переменного тока, вам понадобится встроенный стабилизатор, обеспечивающий соответствующее напряжение питания.

Для этой конструкции мы будем питать плату от внешнего зарядного устройства USB, которое выдает 5 В постоянного тока. Затем это напряжение подается на линейный регулятор напряжения (TLV70233 от Texas Instruments), который понижает его до стабильного 3,3 В.

Для STM32 требуется максимум 24 мА при условии, что ни один из выводов GPIO не потребляет ток (каждый вывод GPIO может подавать до 25 мА). Абсолютный максимальный ток, который когда-либо потребуется для STM32, составляет 120 мА, при условии, что различные контакты GPIO используют ток.

TLV70233 рассчитан на ток до 300 мА, что должно быть более чем достаточно для этой первоначальной конструкции. В будущих руководствах, по мере добавления дополнительных функций, нам может потребоваться пересмотреть это, чтобы убедиться, что регулятор может обрабатывать требуемый ток системы.

Проверка правил электрооборудования

Последним этапом разработки принципиальной принципиальной схемы является выполнение этапа проверки, называемого «Проверка электрических правил» (ERC). На этом этапе проверки проверяются такие ошибки, как короткое замыкание между цепями, цепи только с одним выводом, наложенные выводы и несоединенные выводы.

Вы также можете настроить различные ошибки типа вывода. Например, если выходной контакт подключен к другому выходу, вы получите сообщение об ошибке. Или, если выходной контакт подключен к линии питания, вы получите ошибку. DipTrace использует цветную матрицу сетки, которая позволяет вам определить, какие типы контактов будут выдавать вам ошибки или предупреждения.

Шаг 3 — Дизайн макета печатной платы (PCB)

После того, как схематический дизайн закончен, пора спроектировать печатную плату.Начните со вставки всех компонентов в компоновку печатной платы. В DipTrace вы можете использовать функцию «Преобразовать в печатную плату» в схеме, чтобы автоматически создать печатную плату со всеми вставленными компонентами.

Размещение компонентов

Несмотря на то, что все компоненты были вставлены, ваша задача — точно определить, где каждый компонент размещается на печатной плате.

Большинство пакетов программного обеспечения для проектирования печатных плат включают функцию автоматического размещения компонентов с целью минимизации длины трассировки.Но я никогда им не пользуюсь, и почти необходимо вручную размещать компоненты в наилучшем расположении.

Для нашей начальной обучающей схемы размещение компонентов довольно просто. Разместите разъем microUSB рядом с линейным регулятором так, чтобы его выход был как можно ближе к контактам входного питания (VDD) на микроконтроллере. Наконец, разместите разъем для программирования в любом удобном месте.

Размещение критических компонентов в этой первоначальной конструкции: микроконтроллер (U1), регулятор (U2), разъем micro USB (J1) и разъем для программирования (JTAG-1).

После того, как все компоненты сердечника правильно размещены, следующим шагом будет размещение всех пассивных компонентов (резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности). В этой первоначальной конструкции единственными пассивными компонентами являются конденсаторы.

Один из ключевых аспектов проектирования электроники, который вам необходимо изучить, — это концепция паразитов. Паразиты — это пассивные компоненты (резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности), которые вы намеренно не добавляете в свою схему. Но, тем не менее, они есть и влияют на производительность.

Например, хотя дорожка сигнала предназначена для идеального короткого замыкания, на самом деле она имеет некоторое конечное сопротивление, емкость и индуктивность, которые становятся все более значимыми по мере увеличения длины дорожки и количества изгибов и переходных отверстий.

Размещение всех критических компонентов (U1, U2, J1 и JTAG-1) и пассивных компонентов (конденсаторов).

Таким образом, это означает, что если источник напряжения расположен далеко от нагрузки, которой в данном случае является микроконтроллер STM32, по сути, между нагрузкой и источником есть резистор (без учета емкости и индуктивности).

Если микроконтроллеру внезапно требуется быстрый всплеск тока, это вызовет падение напряжения на этом резисторе трассировки.

Таким образом, даже если выходное напряжение регулятора напряжения может быть идеальным 3,30 В, напряжение на выводе микроконтроллера будет ниже во время этого скачка тока. Для решения этой проблемы используются развязывающие конденсаторы.

Помните, конденсаторы похожи на маленькие батарейки, которые накапливают электрический заряд. Размещение их прямо у контактов питания микроконтроллера позволяет им обеспечивать любые быстрые переходные токи, необходимые микроконтроллеру.

После исчезновения переходной нагрузки конденсаторы перезаряжаются источником питания, поэтому они готовы к следующему переходному увеличению тока нагрузки.

Стек слоев печатной платы

Печатная плата состоит из слоев, уложенных друг на друга. Проводящие слои разделены изоляционными слоями. Минимальное количество проводящих слоев — два. Это означает, что верхний и нижний уровни могут использоваться для маршрутизации сигналов, и эти два слоя разделены внутренним изолирующим слоем.

Для простоты этого урока мы начнем с двухслойной доски. Но по мере увеличения сложности схемы вам придется добавлять дополнительные слои.

Количество проводящих слоев всегда четное, поэтому вы можете получить плату с 2,4,6,8,10,12 проводящими слоями. Для большинства дизайнов потребуется 4-6 слоев, а для более сложных дизайнов может потребоваться 8 или более слоев.

Маршрут

После того, как все компоненты были правильно размещены, самое время выполнить необходимую трассировку.Есть два варианта маршрутизации: ручной и автоматический.

Для автоматической маршрутизации в DipTrace вы просто выбираете Route -> Run Autorouter , и программное обеспечение автоматически выполнит всю маршрутизацию.

К сожалению, автоматические маршрутизаторы в целом выполняют ужасную работу, и почти во всех случаях вам придется вручную выполнять всю маршрутизацию. В этом уроке мы будем выполнять всю маршрутизацию вручную.

Разводка печатной платы (черные дорожки на верхнем слое, серые дорожки на нижнем слое)

При трассировке на печатной плате вы хотите минимизировать длину каждой трассы, насколько это возможно.Вы также хотите минимизировать количество переходных отверстий и избегать любых изгибов на 90 градусов на дорожках. Эти рекомендации особенно важны для трасс с высокой мощностью и высокоскоростных сигналов.

A через — это отверстие между слоями с проводящим материалом, которое позволяет соединять вместе две дорожки на разных слоях. Большинство переходных отверстий известны как переходные отверстия от до , что означает переходные туннели через все слои платы.

Сквозные переходные отверстия — самый простой тип в изготовлении, поскольку их можно просверлить после сборки всего набора слоев печатной платы.

Via # 1 — это классический сквозной переход, via # 2 — слепой переход, а via # 3 — скрытый переход.

Переходные отверстия, которые туннелируют только через подмножество слоев, называются скрытыми и глухими переходными отверстиями. Слепые переходные отверстия соединяют внешний слой с внутренним слоем (таким образом, один конец скрыт внутри стека печатной платы). Скрытые переходные отверстия соединяют два внутренних слоя и полностью скрыты на собранной печатной плате.

Глухие и скрытые переходные отверстия позволяют упаковать конструкцию более плотно. Это потому, что они не занимают места на слоях, которые их не используют.С другой стороны, сквозные переходные отверстия занимают место на всех слоях.

Однако имейте в виду, что глухие и скрытые переходные отверстия резко увеличивают стоимость прототипа вашей платы. В большинстве случаев вам следует ограничиться использованием только сквозных переходных отверстий. Только исключительно сложные конструкции, которые должны умещаться в исключительно маленьком пространстве, вероятно, когда-либо потребуют этих более сложных типов переходных отверстий.

При прокладке любых силовых линий с высоким током необходимо убедиться, что ширина трассы способна пропускать необходимый ток.Если вы пропустите слишком большой ток через дорожку печатной платы, она перегреется и оплавится, что приведет к неисправности платы.

Для определения необходимой ширины дорожки мне нравится использовать калькулятор ширины дорожки печатной платы. Чтобы определить требуемую ширину дорожки, вам нужно сначала узнать толщину дорожки для вашего конкретного процесса печатной платы.

 all: main.bin

main.o: main.S
    arm-none-eabi-as -mthumb -o main.o main.S

main.elf: main.o
    arm-none-eabi-ld -Ttext 0x8000000 main.o -o main.эльф
   
main.bin: main.elf
    arm-none-eabi-objcopy -S -O двоичный файл main.elf main.bin
    рука-none-eabi-size main.elf
   
чистый:
    rm main.elf main.o main.bin a.out