MMstR75xFR

MMstR75x
MMstR75xFR
stR75xFR
Instrukcja
uŜytkownika
REV 1.1
u rd ST, ta- rve
l
a oa ,
S e
Ev B VR ers b S d
l
n
io 1, A trol We mo
t
i
a ‘5
in ron ed
r
c
fo cro dd s M the
e
s
d e
i
m mb oar rs, peC E B e S
PI its ng roll gh r
i
i
t
r K typ on H s fo
e
rt to roc FID er s
o c
r
Pr mi s, R mm lle
a
s
o
r or ler gr
tr
f ol
n
o
pr oco CB
es nt r
l
P r
u o
r
c tem ic s,
fo
t
m
s
s
m
e
d
e
n Sy T
st oar lS
n
y
I
,
s B
ro
ed PIC or ion ont b
s
,
c e
R ce luat cro W
V
A pro va mi ed iro E
dd
ic ng PIC be ds m
M ni T, m
r
g S E oa rs,
i
s
, ts
e
B
de VR Ki ng roll
h
t
i
r
, A rte typ on Hig
1
‘5 Sta oto roc ID c
r
e
rs P mi RF m
e
s
l
,
r
er fo ers ram trlv
g n
r
s
ll
Se ule tro pro oco
od con ms icr s,
m
ni net ste T m stem
er Sy , S sy Boh
et d In PIC sor on i
c
ee R, oce uat mi
p
l
S AV opr va IC e
r r
fo ic g E T, P mb
E
rs s M nin , S
s ing
r ig
t
R
i
e
l
ol des , AV er K typ
B `51 tart roto roC
S s P mic ,
P for
s
s ller er for lers
d
l
ar tro erw les tro S
n
u on am
o b
d
r
c
c
o
ro We im et rog o
n
n
p
ed Mi her m roc
d
d ds et ste ic
ar rs, Sy T m r
o
B olle In , S so
e
r
d
nt ee PIC roc sig
o
c Sp R, op De
h AV icr B Rion
g
t
i
H for rs M , PC lua
s oneasolution
e Many ideas
s
er roll em Ev ds
m nt
g ar
st
co Sy nin Bo
Spis treści
1. Wprowadzenie.................................................................................................................................. 3
Cechy ........................................................................................................................................................ 3
2. Budowa Modułu ............................................................................................................................... 4
Schemat Blokowy .............................................................................................................................. 4
Rozmieszczenie Wyprowadzeń ................................................................................................... 5
Mikrokontroler STR75xFR ............................................................................................................. 6
Pamięć Serial Flash .......................................................................................................................... 6
Układ RESETu ...................................................................................................................................... 7
Stabilizator ............................................................................................................................................ 8
Układ podciągający linię D+ USB .............................................................................................. 8
Złącze JTAG.......................................................................................................................................... 9
3. Płyta Ewaluacyjna ....................................................................................................................... 10
4. Parametry Techniczne .............................................................................................................. 11
5. Pomoc Techniczna ...................................................................................................................... 11
6. Gwarancja ........................................................................................................................................ 11
7. Rozmieszczenie Elementów ................................................................................................... 12
8. Wymiary ............................................................................................................................................. 13
9. Schemat ............................................................................................................................................ 13
2
1.
Wprowadzenie
MMstr75xFR jest uniwersalnym minimodułem dla mikrokontrolerów STR7 ARM
ARM7TDMI-S firmy STMicroelectronics. Mikrokontroler ten jest dostępny w obudowie
TQFP64, która ze względu na zagęszczony układ wyprowadzeń utrudnia stosowanie go w
układach prototypowych i amatorskich. My podjęliśmy próbę umieszczenia go na płytce o
wymiarach 35,5x35,5 mm z układem wyprowadzeń pasującym do ogólnie dostępnych
druków prototypowych. Dodatkowo dodaliśmy stabilizator 3.3V, pamięć szeregową
SerialFlash o pojemności do 8MB, układ monitorujący napięcie zasilania oraz generator
sygnału zegarowego dla procesora. Wszystkie porty i sygnały mikrokontrolera
wyprowadziliśmy przy pomocy dwurzędowych złącz szpilkowych o rastrze 0,1’.
Wystarczy podłączyć napięcie zasilania, złącze JTAG i moŜemy zacząć ładować 128kB
pamięci Flash mikrokontrolera. Dzięki zintegrowaniu peryferii z mikrokontrolerem na jednej
płytce, zastosowanie modułu moŜe skrócić czas projektowania i ułatwić budowę
systemów bazujących na mikrokontrolerach STR7, eliminując konieczność projektowania
obwodu drukowanego. Do modułu dostarczone jest przykładowe oprogramowanie.
Moduł MMstr75xFR moŜe równieŜ znaleźć zastosowanie w pracowniach dydaktycznych
uczelni informatycznych i elektronicznych, jak równieŜ posłuŜyć do budowy prac
dyplomowych.
Cechy
Minimoduł MMstr75xFR:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Kompletny, gotowy do uŜycia system mikroprocesorowy
Szybki mikrokontroler ARM ARM7TDMI-S STR751FR o wydajności do 54DMIPS
Szeregowa pamięć SerialFlash M25P64 firmy STMicroelectronics o pojemności do
64Mbity (8MBajty)
Niezawodny układ Resetu
Wbudowany systemowy generator kwarcowy 8MHz
Wbudowany rezonator 32.768kHz dla zegara RTC
Wbudowany stabilizator 3.3V 400mA
Napięcie zasilania modułu 3.3V lub 3.8 - 9V
2 x 26 wyprowadzenia z rastrem 0.1" (2.54mm), pasujące do wszystkich druków
prototypowych
Małe wymiary: 35.5mm x 35.5mm
Dostępna płyta ewaluacyjna i przykładowe oprogramowanie
3
2.
Budowa Modułu
Schemat Blokowy
Schemat blokowy minimodułu MMstr75xFR przedstawiono na rysunku:
Rysunek 1Schemat blokowy modułu MMstr75xFR
Minimoduł mona zamówić w róŜnych konfiguracjach według następującego selektora:
MMstr75xFR – f – d
Rozmiar pamięci Flash:
0 – 64kB
1 – 128kB
2 – 256kB
Rozmiar pamięci SerialFlash:
0 – brak pamięci
1 – 8MB
4
Rozmieszczenie Wyprowadzeń
Rysunek 2 Rozmieszczenie wyprowadzeń - widok z góry
J1
1
2
3
Funkcja
Główna
P0.0/BOOT0
P0.29
P0.28
4
P0.21
5
P0.20
6
P1.19
7
8
9
10
JTCK
JTDO
JTDI
#NJTRST
11
RTCK
12
P0.12
13
14
15
16
17
P0.11/BOOT1
P0.10
P0.9
P0.8
P1.11
18
P0.19
19
20
21
22
23
24
25
26
P0.18
P0.17
P0.16
V18BKP
#NRSTIN
#NRTSOUT
P0.14
P0.15
Pin
J2
Funkcja
Alternatywna
TIM0_OC1
TIM1_TI1 / ADC_IN8
TIM1_OC1
UART1_TX (remappable
to P0.15)
UART1_RX (remappable
to P0.14)
USART1_RTS / CANTX
TIM1_ETR / USBDP
P1.18
P1.17
P1.16
P0.13/
UART0_RTS/UART2_TX
UART2_RX /
UART0_CTS /
ADC_IN2 / SMI_CS1
UART0_TX / SMI_CS2
UART0_RX / SMI_CS3
I2C_SDA
I2C_SCL
UART0_RTS/ADC_IN12
USB_CK /
SSP1_NSS / ADC_IN4
SSP1_MOSI
SSP1_MISO / ADC_IN3
SSP1_SCLK
CAN_RX
CAN_TX
1
2
3
Funkcja
Główna
VCC
GND
3.3V
4
GND
-
5
NC
-
6
NC
-
7
8
9
10
NC
NC
UDP_PUP
DF_CS
-
11
P0.2
TIM2_OC1 / ADC_IN0
12
P0.1
TIM0_TI1 / MCO
13
14
15
16
17
P0.3
P1.12
P1.5
P1.4
P1.7
TIM2_TI1 / ADC_IN1
ADC_IN13
PWM3
PWM3N / ADC_IN9
PWM2
18
P1.6
PWM2N / ADC_IN10
19
20
21
22
23
24
25
26
P1.9
P1.8
P0.4
P1.10
P0.6
P0.5
P1.3
P1.7
PWM1
PWM1N / ADC_IN11
SMI_CS0 / SSP0_NSS
PWM_EMERGENCY
SMI_DIN / SSP0_MISO
SSP0_SCLK / SMI_CK
TIM2_TI2
PWM2
Pin
Funkcja Alternatywna
-
5
Mikrokontroler STR75xFR
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
32-bitowy rdzeń ARM ARM7TDMI-S
60 MHz, 54 DMIPS
wbudowany oscylator RC 5MHz
zewnętrzny oscylator 4MHz - 8MHz
zewnętrzny oscylator 32kHz
od 64 do 256kB programowanej w systemie pamięci programu typu FLASH
16kB pamięci danych typu FLASH
16kB pamięci SRAM
3 16-bitowe timery z funkcjami IC, OC oraz moŜliwością generowania PWM
16-bitowy, 6-kanałowy timer PWM
3 interfejsy USART
interfejs I2C
2 interfejsy SSP
Interfejs USB
11-kanałowy 10-bitowy przetwornik A/C
do 38 linii I/O z 5.0V tolerancją
Kontroler przerwań (32 kanały przerwań)
16 linii dla zewnętrznych przerwań
4 tryby obniŜonego poboru mocy
Zegar RTC
Napięcie zasilania od 2.0V do 3.3V
Interfejs JTAG
Pamięć Serial Flash
Minimoduł moŜe zostać wyposaŜony w pamięć SerialFlash M25P64 firmy STMicroelectronics
o pojemności 8MB. Pamięć podłączona jest do szybkiej magistrali SPI o prędkości transmisji
do 16Mbit/s.
Rysunek 3 Podłączenie pamięci Serial Flash
6
Pamięć jest dostępna bezpośrednio poprzez odpowiednie wyprowadzenia minimodułu:
P0.04 – DF_CS
P0.05
P0.06
P0.07
Linia wyboru układu
Wejście Zegarowe
Wyjście Danych
Wejście Danych
Linia Chip Select (DF_CS) pamięci jest takŜe podłączona do portu mikrokontrolera poprzez
rezystory 0Ω, przez co moŜe ona być aktywowana z wykorzystaniem układów z zewnątrz.
NaleŜy pamiętać, Ŝe jeŜeli zamontowana jest pamięć Serial Flash, to wymienione końcówki
portów nie mogą być uŜywane na zewnątrz modułu. Oczywiście magistrala SPI moŜe być
wykorzystana do komunikacji z zewnętrznymi peryferiami, pod warunkiem, Ŝe będą one
posiadały wejścia wyboru układu (CS).
Opis pamięci Serial Flash znajduje się na stronie firmy STMicroelectronics: www.st.com.
Układ RESETu
MMstr75xFR posiada wbudowany układ kontroli napięcia zasilania zbudowany na układzie
DS1818. Układ generuje sygnał RESET w przypadku, gdy wartość napięcia zasilania jest
mniejsza od 3V. Ma to miejsce podczas włączania lub wyłączania napięcia zasilania gdzie
napięcie VCC zmienia wartość od 0 do 3.3V. Układ nadzoru wykrywa równie chwilowe spadki
napięcia VCC. Krótkotrwały spadek napięcia VCC poniŜej 3V powoduje wygenerowanie
sygnału zerującego o długości 100ms. Sygnał ten doprowadzony jest bezpośrednio do wejścia
zerującego mikrokontrolera oraz wyprowadzony jest na złącze modułu i moŜe by uŜyty jako
wyjcie do zerowania zewnętrznych układów jak i jako wejście do zerowania modułu, np. za
pomocą przycisku RESET. W takim przypadku przycisk RESET moŜe zwierać linię NRSTIN
bezpośrednio do masy. Implementacja układu resetu została przedstawiona na poniŜszym
schemacie.
Rysunek 4 Implementacja układu RESETu
7
Stabilizator
Minimoduł posiada wbudowany stabilizator 3.3V. Dzięki temu moŜe być on zasilany zarówno
stabilizowanym napięciem 3.3V, doprowadzonym do końcówki 3 złącza J2 (+3.3V), jak i
niestabilizowanym napięciem z zakresu 3.8 – 9V, doprowadzonym do końcówki 1 tego
samego złącza (VCC). JeŜeli zasilanie dostarczane jest do końcówki VCC, to napięcie 3.3V
wytwarzane jest na module za pomocą stabilizatora U3. Napięcie 3.3V moŜe w takiej sytuacji
być równieŜ uŜywane na zewnątrz modułu pod warunkiem, Ŝe pobór prądu nie przekroczy ok.
300mA.
Rysunek 5 Stabilizator 3.3V
Układ podciągający linię D+ USB
Host USB rozpoznaje obecność urządzenia full-speed na magistrali na podstawie
podciągania linii D+ do wysokiego poziomu logicznego. W moduł MMstr75xFR został
wbudowany układ podciągający, jest on przedstawiony na rysunku poniŜej.
Rysunek 6 Układ podciągający linię D+ USB
Podciąganie jest domyślnie wyłączone poprzez rezystor polaryzujący R4. Aktywny sygnał
resetu, niski lub wysoki (niski – R5, wysoki – R9) poziom na linii UDP_PUP (jest ona
wyprowadzona na złącze i moŜe zostać połączona z dowolnym portem mikrokontrolera)
powoduje włączenie podciągania, co sygnalizuje hostowi podłączenie urządzenia USB.
8
Złącze JTAG
JTAG jest czteroprzewodowym interfejsem umoŜliwiającym przejęcie kontroli nad rdzeniem
procesora. MoŜliwości oferowane przez ten interfejs to m.in.: praca krokowa, praca z pełną
szybkością, pułapki sprzętowe oraz programowe, podgląd oraz modyfikacja zawartości
rejestrów i pamięci. Sposób podłączenia złącza JTAG do minimodułu przedstawiono na
rysunku:
Rysunek 7 Wyprowadzenie JTAG na module
Programator/emulator JTAG moŜna znaleźć na stronie:
ARM cable I http://www.propox.com/products/t_122.html
9
3.
Płyta Ewaluacyjna
EVBmm™
10
4.
Parametry Techniczne
Mikrokontroler
STR751FR
Pamięć programu
do 256kB
Pamięć SRAM
16kB
Pamięć Serial Flash
8MB
Ilość we/wy cyfrowych
do 38
Ilość wejść analogowych
do 11
Zasilanie
3.3V lub 3.8 – 9V
Wymiary
35,5x35,5mm
Waga
ok. 80g
Zakres temperatur pracy
0 – 70ºC
Złącza
Dwa złącza szpilkowe 2x26 wyprowadzenia
5.
Pomoc Techniczna
W celu uzyskania pomocy technicznej prosimy o kontakt mailto:[email protected]. W pytaniu
prosimy o umieszczenie następujących informacji:
• Szczegółowy opis problemu
6.
Gwarancja
Minimoduł MMstr75xFR objęty jest sześciomiesięczna gwarancją. Wszystkie wady i
uszkodzenia nie spowodowanie przez uŜytkownika zostaną usunięte na koszt producenta.
Koszt transportu ponoszony jest przez kupującego.
Producent nie ponosi Ŝadnej odpowiedzialności za zniszczenia i uszkodzenia powstałe w
wyniku uŜytkowania modułu MMstr75xFR.
11
7.
Rozmieszczenie Elementów
Rysunek 8 Rozmieszczenie elementów – TOP
Rysunek 9 Rozmieszczenie elementów - BOTTOM
12
8.
Wymiary
Rysunek 10 Wymiary modułu - widok z góry
Rysunek 11 Wymiary modułu - widok z boku
9.
Schemat
13
14