程控直流電源工程師都想研究這款ST最新推出了Cortex-M4內核的MCU，作為STM32F103系列的升級產(chǎn)品，其內核由Cortex-M3升級到Cortex-M4，并增加了浮點(diǎn)運算單元，豐富了外設接口，非常適合IoT的嵌入式開(kāi)發(fā)。目前市場(chǎng)上針對Cortex-M4內核的程控直流電源開(kāi)發(fā)板還很少，幾乎都是ST推出的開(kāi)發(fā)套件。
STM32F302CBT6是一款基于Cortex-M4內核的MCU，采用QFP48封裝，小巧而功能強大，非常適合IoT的嵌入式開(kāi)發(fā)。STM32F302CBT6與其相關(guān)芯片的對比如下：
1. 相同封裝形式芯片對比：
F30X系列相對于F103系列內核由M3升級到M4，并增加了浮點(diǎn)運算單元。而且更針對于IoT應用，在48 PIN小封裝上集成了DAC、運算放大器和比較器，更適合于高性?xún)r(jià)比和小形化的IoT和數據采集系統應用。并且F302與F303只是在內存和接口的通道數量上有差別，F303所具有的功能模塊，F302上都包含了，因此，F302的程序開(kāi)發(fā)，可以兼容F303，是一款極具性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品。
2. 不同封裝形式芯片對比：
F302C系列相對于F103R系列內核由M3升級到M4，并增加了浮點(diǎn)運算單元。并且包含了R系列所有的外設，同時(shí)增加了模擬信號處理所需要的運算放大器和比較器，而不像F103C和F103R之間，將外設進(jìn)行了刪減。
并且F302C系列與F30XR系列，也只是因為管腳數不同，在外設接口數量上有所差別，R系列所包含的外設，在C系列上都包含，由F302C上開(kāi)發(fā)的程序，可以很好的移植到F302R系列上。而QFP48的封裝，相對于QFP64的封裝，體積更小，性?xún)r(jià)比更高。因此說(shuō)，STM32F302C系列是一款體積小巧、功能強大、極具性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品。
番茄STM32F302CBT6程控直流電源開(kāi)發(fā)板基于STM32F302CBT6、針對IoT嵌入式而設計，是一款功能強大，又極具性?xún)r(jià)比的程控直流電源開(kāi)發(fā)板。板載功能盡量做到常用、精簡(jiǎn)。板載接口充分考慮接口的可擴展性，將MCU的IO全部引出，并精心設計，做到接口的可擴展性、兼容性和可重用性，使開(kāi)發(fā)者非常容易基于此程控直流電源開(kāi)發(fā)板擴展其它功能模塊并且避免因擴展功能而大量使用杜邦線(xiàn)等飛線(xiàn)產(chǎn)生的問(wèn)題。
番茄STM32F302CBT6程控直流電源開(kāi)發(fā)板板載功能介紹
1. 板載Micro USB接口，通過(guò)Micro USB接口為程控直流電源開(kāi)發(fā)板供電，并可實(shí)現與上位機的USB通信，如果不需要USB通信時(shí)，也用使用移動(dòng)程控直流電源的USB口為程控直流電源開(kāi)發(fā)板供電，使得程控直流電源開(kāi)發(fā)板更加靈活便攜；
2. 板載5V、3.3V程控直流電源輸出，可提供擴展功能的供電；
3. 板載2個(gè)按鍵，可實(shí)現常用的按鍵輸入控制；
4. 板載1個(gè)LED程控直流電源指示和1個(gè)受GPIO控制的LED，可方便程序調試與輸出操作的指示；
5. 板載RTC時(shí)鐘程控直流電源電路，可實(shí)現低功耗實(shí)時(shí)操作；
6. 支持SWD調試接口。為實(shí)現程控直流電源開(kāi)發(fā)板的小巧及盡量少的占用IO資源，本程控直流電源開(kāi)發(fā)板采用SWD調試接口而摒棄JTAG調試接口（并針對SWD接口，專(zhuān)門(mén)設計了精美的JTAG轉SWD轉接口，兼容所有主流仿真器，可裝配于仿真器上，免去杜邦線(xiàn)跳線(xiàn)的麻煩及接口接錯導致板卡損壞的風(fēng)險）；
7. 支持0.96' OLED顯示接口（模塊選配）?；贠LED小巧、無(wú)需要背光，可以更薄等優(yōu)點(diǎn)，本程控直流電源開(kāi)發(fā)板摒棄價(jià)格昂貴、體積龐大的觸摸屏，采用0.96’ OLED屏實(shí)現輸出顯示，從而使整個(gè)程控直流電源開(kāi)發(fā)板體積更小，性?xún)r(jià)比更高，更適合于IoT應用。而針對觸摸屏應用，開(kāi)發(fā)者可根據需要，通過(guò)擴展接口實(shí)現；
8. 支持高精度模擬基準，特別適用于高精度ADC與DAC數據采集應用（選配）。板載的12 bit ADC和DAC，非常適合于IoT應用中的傳感器數據采集與控制，而對于12 bit的ADC和DAC，數據采集的精度已經(jīng)不在于A(yíng)DC和DAC的位數，而在于A(yíng)DC和DAC的參考電壓的精度。本程控直流電源開(kāi)發(fā)板專(zhuān)門(mén)針對此應用，設計了高精度模擬基準，可實(shí)現高精度的ADC和DAC數據轉換和數據采集；
9. 更具人性化的可擴展接口。為實(shí)現程控直流電源開(kāi)發(fā)板的小巧、精美，提高性?xún)r(jià)比，又不失STM32F302CBT6強大的功能，本程控直流電源開(kāi)發(fā)板盡量精簡(jiǎn)板載功能，并設計了更具人性化的可擴展接口，將全部IO引出，方便開(kāi)發(fā)者擴展其它功能模塊，發(fā)揮STM32F302CBT6的強大功能。市面上通用的程控直流電源開(kāi)發(fā)板，接口設計考慮多一些的是兼容Arduino標準接口，而其它的程控直流電源開(kāi)發(fā)板則是直接將IO口全部引出，并將程控直流電源、地單獨引出。這樣在擴展其它模塊時(shí)，則只能采用杜邦線(xiàn)跳線(xiàn)的方式與其它模塊連接通信，既容易產(chǎn)生杜邦線(xiàn)跳線(xiàn)錯誤，又容易在調試時(shí)不小心拖拽到，不利于調試和接口擴展，并且使模塊擴展顯得笨重、不夠美觀(guān)。
本程控直流電源開(kāi)發(fā)板充分考慮了接口的可擴展性，設計了一套可擴展接口。如圖1所示。
圖1 程控直流電源開(kāi)發(fā)板布局圖
9.1 將所有IO口全部引出，并分別用排針和排母引出，排母引出用于接口擴展，排針引出方便開(kāi)發(fā)調試時(shí)測量監測。如圖2所示，用并排的排針和排母將PA0和PA8分別引出，排母用于接口擴展，排針用于調試測量。所有PA口與PB口都采用這種方式引出。
圖2 IO口引出同時(shí)采用排針和排母
9.2 將程控直流電源、地與IO口布置在一起，方便各種供電接口。如圖3所示。將5V程控直流電源、地和3.3V程控直流電源地分別按照不同順序與IO口布置在一起，可將擴展功能板直接插入擴展接口上，無(wú)需杜邦線(xiàn)跳線(xiàn)。
圖3 供電與IO同時(shí)布置，方便擴展功能直接插入程控直流電源開(kāi)發(fā)板
9.3 可實(shí)現各種不能協(xié)議接口外設的接口擴展。如圖4所示，可實(shí)現硬件SPI、硬件I2C、USART等各種接口的擴展。
圖4 方便的硬件外設通信接口擴展
9.4 多模塊共用時(shí)，IO口重分配的接口擴展。當在系統開(kāi)發(fā)時(shí)，采用多模塊同時(shí)工作時(shí)，經(jīng)常會(huì )遇到這樣的情況：模塊A采用5V、GND、PA0和PA1進(jìn)行通信，在開(kāi)發(fā)模塊B時(shí)，模塊B需要用到PA0口作為ADC使用，而這時(shí)還想同時(shí)使用模塊A，這時(shí)就存在接口沖突的情況。此時(shí)，只要將作為IO口通信用的模塊A旋轉180度，插入對角接口上，并將相應程序中的PA0改為PB0，PA1改為PB1，即可實(shí)現模塊A的通信，程控直流電源、地完全兼容。如圖5所示。
圖5 將模塊旋轉180度對角位置，IO定義調整，供電完全兼容
關(guān)于接口擴展的基本規律，概述如上4點(diǎn)。具體使用哪些接口可實(shí)現便捷的功能擴展，開(kāi)發(fā)者可根據自己的開(kāi)發(fā)情況，發(fā)現更多接口使用方案。
10. 附帶的JTAG轉SWD轉接口，兼容所有主流仿真器，可裝配于仿真器上，免去杜邦線(xiàn)跳線(xiàn)的麻煩及接口接錯導致板卡損壞的風(fēng)險。
圖6 用JTAG轉SWD轉接口仿真調試
考慮到盡量精簡(jiǎn)程控直流電源開(kāi)發(fā)板功能并使程控直流電源開(kāi)發(fā)板小巧，本擴展接口采用8個(gè)IO口插入一組程控直流電源地的形式，實(shí)際中，也可以采用2個(gè)或4個(gè)IO口插入一組程控直流電源地的形式，并且可由PA、PB口擴展到PC、PD等其它更多的IO口，或由左、右布局改為上、下、左、右布局，以上所述同屬本接口定義方式。
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