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Généralités sur les
périphériques du STM32
FACULTE DES SCIENCES TUNIS
Octobre 2015 Préparé par : Dahech HajerIE5
10/16/2015
2
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 ......
10/16/2015
3
Périphériques et monde
STM32
Exemples du
périphériques
Caractéristiques des
quelques périphériques
Plan
10/16/2015
4
Périphériques et monde
STM32
5
10/16/2015
Un périphérique informatique est un dispositif connecté
à un système informatique qui ajoute à ce dernier des
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Définitions générales Zone Constructeur
Périphériques système
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(0,5 GO)
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0xA0000000
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0xE0000000
0xE00FFFFF
0xE0100000
 stockage du
code exécutable
et du données.
 Stockage du
données
relatives au
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 Adressage du
périphériques
ajoutés par le
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microcontrôleur
intégrant le
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 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.
Cœur 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.
6
10/16/2015
Ecosystème STM32
• 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
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• USART
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• I2C
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Les périphériques
du STM32
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10/16/2015
Les périphériques du cœur et les périphériques STM32
10/16/2015
8
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
10/16/2015
9
Exemples du
périphériques
10/16/2015
10
Open 103C Devolopment
Board
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Connecting to touch screen
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Connecting to RS232 Board
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Exemples
 Protocol de transfert de donnée
asynchrone
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 faciliter l'interconnexion de terminaux
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 utiliser un simple signal.
 Lit le registre interne du
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 Protocole SPI travaille dans
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un système multipoints.
 IL permet d’utiliser plusieurs
émetteurs
 Liaison différentielle (résultat
est la soustraction du tensions)
 Communication série
asynchrone.
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11
10/16/2015
Définitions
DTE:
Ordinateur
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12
Communication
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périphériques
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Définitions
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10/16/2015
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10/16/2015
14
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10/16/2015
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10/16/2015
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Caractéristiques des
quelques périphériques
Caractéristiques générales d’un ADC STM32
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• Alignement des données sur 16 bits (droite ou gauche)
• Temps de conversion programmable canal par canal
• Déclenchement par signal externe
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• Plage de conversion entre Vref - ≤ Vin ≤ Vref +
• Requête DMA pour la conversion régulière
17
10/16/2015
10/16/2015
18
Gamme de tension
analogique
d’entrée bornée
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Plage de conversion
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résolution
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Définitions
10/16/2015
19
10 bit 12 bit
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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
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• 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
20
10/16/2015
• 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)
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• 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)
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Caractéristiques générales d’un TIMER STM
21
10/16/2015
10/16/2015
22
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
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intermédiaire sur
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Définitions
10/16/2015
23
Communication série
• un seul bit est transmis à la
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complexité du matériel
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communication parallèle.
Communication parallèle
• plusieurs bits binaires sont
transmis simultanément.
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Lacommunication
10/16/2015
24
Conclusion
Les périphériques nous permettent de réaliser plusieurs applications sur la carte STM32
dans plusieurs domaines.

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Généralités sur les périphériques du STM32

  • 1. Généralités sur les périphériques du STM32 FACULTE DES SCIENCES TUNIS Octobre 2015 Préparé par : Dahech HajerIE5
  • 2. 10/16/2015 2 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 ......
  • 3. 10/16/2015 3 Périphériques et monde STM32 Exemples du périphériques Caractéristiques des quelques périphériques Plan
  • 5. 5 10/16/2015 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.
  • 6. Cœur 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. 6 10/16/2015 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 Controller Les périphériques du STM32 7 10/16/2015 Les périphériques du cœur et les périphériques STM32
  • 8. 10/16/2015 8 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
  • 10. 10/16/2015 10 Open 103C Devolopment Board Connecting to debugger Connecting to touch screen LCD Connecting 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
  • 11.  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. 11 10/16/2015 Définitions DTE: Ordinateur Ecran imprimante DCE: Modem convertisseur RS232 RS485 SPI
  • 12. 10/16/2015 12 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??
  • 13. 10/16/2015 13 Mode synchrone?? Mode asynchrone ?? Processus appelant Processus appelé Réponse Processus appelant Processus appelé Définitions Exécution
  • 17. Caractéristiques 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 régulière 17 10/16/2015
  • 18. 10/16/2015 18 Gamme de tension analogique d’entrée bornée Nombre fini de codes numériquesADC Plage de conversion L’intervalle de la tension d’entrée Un même nombre binaire=Le nombre de valeurs discrètes résolution 2^N Exp:12 bit ADC Résolution =2^12=4096 Définitions
  • 19. 10/16/2015 19 10 bit 12 bit 14 bit 16 bit Différentes modes de résolution
  • 20. 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 20 10/16/2015
  • 21. • 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 21 10/16/2015
  • 22. 10/16/2015 22 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
  • 23. 10/16/2015 23 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. Lacommunication
  • 24. 10/16/2015 24 Conclusion Les périphériques nous permettent de réaliser plusieurs applications sur la carte STM32 dans plusieurs domaines.