中央空调以太网中间站主控制器

中间站模块由于需要连接到以太网,需要移植TCP/IP协议栈。即便是精简的嵌入式TCP/IP协议栈诸如uIP,全功能时也需要约2K以上的RAM,同时要求处理器具有较高的处理速度以满足大量数据传输的能力。面对这些性能指标,51及其增强系列单片机显得要单薄很多;虽然AVR系列单片机在功能指标上满足要求,但出于其价格较昂贵、供货不稳定等因素的考虑,亦不符合要求。

Cortex-M3是ARM公司于2004年底推出的基于ARMv7-M架构的处理器内核,是一个低功耗的内核,具有门数少、中断延迟小、调试容易等特点。Cortex-M3主要是为了在微控制器、无线网络、汽车控制、工业控制等对功耗和成本相对敏感的嵌入式应用领域实现高性能而设计的。核心基于哈佛结构三级流水线,集成分支预测、硬件除法、单周期乘法等众多强大特性,可提供1.25DMIPS/MHZ的运算性能。

STM32系列是意法半导体基于突破性的ARM Cortex-M3这一专为嵌入式应用而幵发的内核基础上定制的32位高性能、低成本、低功耗闪存微控制器,其增强型STM32F103系列时钟频率可达72MHz,并可方便嵌入操作系统。

从设备功能及潜在升级角度考虑,选用STM32F103VET6型控制器,主要特点有:

1.时钟频率最高72MHz,1.25DMIPS/MHZ,单周期乘法及硬件除法;

2.内置 512KB Flash, 64KB SRAM,支持外扩 Nor、NAND Flash;

3.宽电压供电范围:2.0V至3.6V,内含8MHz晶振、40KHzRTC晶振;

4.3路12位模拟转换器,共16路采集通道;

5.2路12位DA转换器;

6.12通道DMA控制器,支持ADC、DAC、UART等;

7.80个GPIO 口,大部分可容忍5V;

8.8个独立定时器:2个增强型,4个普通型,2个简单型;

9.接口丰富,含 I2C、I2S、US ART. SPI、CAN、USB、SDIO 等;

微控制器的运行必须依赖于周期性的时钟脉冲驱动,通常由一个外部晶振来提供时钟输入信号并最终转换为多个外部设备的周期性运动,而时钟“能量”扩散到所有片内外设。在传统的低端8位单片机如51、AVR、PIC等,虽然自身也具备时钟树,但其中的绝大部分不受用户控制,即单片机上电工作后时钟树就固定在某种状态不可改变。而STM32系列控制器的时钟树则是可以配置的,其时钟输入与外设时钟速率不再是具体的关系,而且外设的时钟可以单独配置打开或关闭,使得可以配置成仅有用的外设才打开对应的时钟,从而起到降低功耗的作用,时钟树如下图3-3所示: