【探索发现STM32 F3系列】智能家居自动照明控制器

cx032302 提问时间：2012-12-6 20:25 /

        参加了上次研讨会，对STM32 F3开发套件垂涎已久。STM32 F3系列是意法半导体发布的最新的数字信号控制器，在Cortex M4内核的性能基础上，以高集成度的模拟外设、内置DSP和FPU的产品定位以及具有竞争力的价格，悄然来袭。话说不知道什么时候能以3.86美元的价格买到它~~~
        (1)、从F1、F2到F4系列，对这些系列的产品认知看法，以及在个人的产品应用中，产生的不同系列间的功能对比。
从2007年ST第一次推出基于ARM Cortex-M3的STM32 F1系列32位微控制器开始，凭借STM32 F1强悍的性价比，一举占领32位单片机的市场，其霸主地位无人可及。
意法半导体在这5年里陆续推出了STM32F2、STM32F4和STM32W、STM32L等32位微控制器系列。
其中STM32W主打无线射频领域，我公司选用的zigbee网络模块的主控制器就是STM32W108HB，体积小，性能强悍，个人觉得比起ti的c2530要略占优势。
STM32 F4微控制器系列同样基于内置FPU的Cortex-M4内核，但是配备大容量存储器和168MHz的最大处理频率让该系列产品更适于处理复杂的应用。
STM32 F3系列以多功能模拟外设、内置FPU的ARM Cortex-M4内核为特色，配备中低容量的存储器，价格极具市场竞争力。内置FPU的Cortex-M4内核在效能优异的Cortex-M3 CPU上增加了数字信号处理（DSP）功能、优化单周期指令、饱和算术指令和浮点单元等功能，使STM32 F3微控制器系列的处理性能更优于STM32 F1系列 Cortex-M3产品。STM32F3微控制器系列的市场定位介于广获好评的STM32 F1系列与性能最高的STM32 F4微控制器系列之间。
F3系列在实时性能上的提升，不仅满足了客户在数字信号处理功能和性价比之间的需求和权衡，还因为F3与F1之间的引脚兼容、共用应用程序接口，像桥梁一样自然的衔接起了F1和F4系列，良好的可移植行是我钟爱ST最重要的一点~
        (2)、对STM32 F3新产品的认知和看法
STM32 F3具有高集成度模拟外设的STM32 F3系列，在嵌入式数字信号控制创新方面取得了很大突破，精简的电路设计和更少的外部组件，使得项目成本可以将至1/3。这些相比F1、F4系列新增的外设，分别包括多个12位DAC，最高至7个比较器，以及多个ΔΣ ADC等。
新款开发平台STM32 F3开发套件内置陀螺仪和电子罗盘(1)—9个自由度(DOF)(2) MEMS传感器，结合新系列微控制器的先进信号处理和计算功能，可实现具有价格竞争力的传感器融合应用，例如航姿参考系统(Attitude Heading Reference Systems ，AHRS)(3) 。传感器融合应用结合强大的计算性能，让设计人员能够在移动游戏、增强实境、光学图像防抖功能、便携式导航系统、机器人和工业自动化系统中实现先进的3D运动检测系统。
STM32F30x微控制器集成强大计算能力的ARM® Cortex™-M4处理器和先进外设，其中ARM内核具有数字信号处理(DSP)功能和浮点单元(FPU)。该系列产品是高性能传感器融合应用中控制MEMS传感器的最佳处理器选择，其提供的浮点矩阵运算可高效执行3D定位软件代码，例如AHRS算法。设计人员可利用该系列的能效优势实施节能战略或减少应用的执行时间。
STM32F30x外设包括四个12位5Msps模数转换器(ADC)，是拥有最优ADC性能的基于ARM Cortex-M微控制器。该系列微控制器还集成7个50ns快速比较器、四个1%精度的可编程增益放大器(Programmable-Gain Amplifiers，PGA)、两个12位数模转换器(DAC)和两个高级定时器。其中高级定时器可同时控制两台电机或用于数字电源、数据服务器或太阳能微逆变器。
F3系列的目标应用，主要锁定在了需要数字信号控制功能的设计项目中。而变频家电、消费电子和数字电源、电表，是意法推荐的最适合的3类目标应用。其中值得一提的是，STM32 F30x系列整合了两个最高频率为144MHz的高级电机控制定时器，使得设计者只需要通过1个芯片即可同时控制家电等设备中的两个电机以及功率因数校正器。

(3)、对STM32 F3系列的新品提出切实的问题和建议：
首先要加强推广力度，公司可以申请样片和开发工具，能够得到及时的技术支持，一款芯片要想占领市场，这点必须做到。
其次是有入门的使用例程源码，ST这方面做的很好，在官网上就可以下载到固件库；能够提供汉化版技术文档、数据手册，英语好的工程师不是很多，比如我看起英文版的就比较吃力~
最后就是可以提供解决方案，让一些公司有途径得到相应的技术支持。
(4)、基于对STM32F3探索套件的认识和掌握，提出对套件板卡的学习或项目使用计划。
首先学习基本的IO，串口，定时器等基本功能
最主要的就是看看ADC 采集，是否具有优势，后期的人体感应器可以采用它做主控芯片，可以做智能家居自动照明的控制器。
(5)、附件分项：在官方给定的资料、例程之外，还可以探索出STM32F3系列的哪些新功能、应用？
STM32 F3系列比起STM32 F4系列，主要存储器容量方面的差异，但更有竞争力的价格可以让它在DSP市场上占有一席之地，可以做一些简单的图像处理。