5.1 Выбор микроконтроллера

Семейство ARM Cortex - новое поколение процессоров, которые выполнены по стандартной архитектуре и отвечают различным технологическим требованиям. В отличие от других ЦПУ ARM, семейство Cortex является завершенным процессорным ядром, которое объединяет стандартное ЦПУ и системную архитектуру. Семейство Cortex доступно в трех основных профилях: профиль A для высокопроизводительных применений, профиль R для реально-временных применений и профиль M для чувствительных к стоимости и микроконтроллерных применений. Микроконтроллеры STM32 выполнены на основе профиля Cortex-M3, которое специально разработано для применений, где необходимы развитые системные ресурсы и, при этом, малое энергопотребление. Они характеризуются настолько низкой стоимостью, что могут конкурировать с традиционными 8 и 16-битными микроконтроллерами. И хотя ЦПУ ARM7 и ARM9 были с успехом интегрированы в стандартные микроконтроллеры, в них все же прослеживается изначальная ориентированность на системы на кристалле (SoC). Это особенно заметно по способам обработки исключительных ситуаций и прерываний, т.к. у разных производителей микроконтроллеров и способы обработки реализованы различным образом. Cortex-M3 является стандартизованным микроконтроллерным ядром, которое помимо ЦПУ, содержит все остальные составляющие основу микроконтроллера элементы (в т.ч. система прерываний, системный таймер SysTick, отладочная система и карта памяти). 4 гигабайтное адресное пространство Cortex-M3 разделено на четко распределенные области кода программы, статического ОЗУ, устройств ввода-вывода и системных ресурсов. В отличие от ядра ARM7, Cortex-M3 выполнено по Гарвардской архитектуре и, поэтому, имеет несколько шин, позволяющие выполнять операции параллельно. Семейство Cortex имеет возможность оперировать с фрагментированными данными (unaligned data), что также отличает его от предшествующих архитектур ARM. Этим гарантируется максимальная эффективность использования внутреннего статического ОЗУ. Семейство Cortex также поддерживает возможности установки и сброса бит в пределах двух областей памяти размером 1 Мбайт по методу bit banding. Этот метод предоставляет эффективный доступ к регистрам и флагам УВВ, расположенных в области статического ОЗУ, и исключает необходимость интеграции полнофункционального битового процессора.

Рисунок 5.1-Внутрення структура STM32F103RB6T.

Рисунок 5.2-Назначения выводов микропроцессора STM32F103RB6T.

5.2 Расчёт цап

Для формирования сигналов необходимо рассчитать ЦАП исходя из задачи организовать синусоиду частотой 5кГц модулированной синусоидой с частотой 100Гц.

Для расчёта с необходимой точностью возьмём 8 отчётов сигнала.

ячеек памяти.

5.3 Расчёт фильтра ф1.

Для расчета фильтра зададимся RC-фильтрами.

RC-фильтр предстваляет собой цепочку,  состоящую из резистора и конденсатора. В зависимости от их расположения фильтр пропускает или верхние или нижние частоты.

В данной работе используется ФНЧ. Для расчёта его элементов, необходима задаться частотой среза f=5000Гц и номиналом резистора R=10000Ом. Рассчитаем номинал конденсатора исходя из формулы 5.1.

(5.1)

Из данной формулы необходимо выразить С:

(5.2)

Подставим в формулу 5.2 исходные данные:

(5.3)