【转贴】µC/OS-III操作系统STM32评估板评测(一)

单片机相关 徐 自远 971℃ 0评论

里面的一些典型电路以后可能会用到。呵呵转载一下。

µC/OS-III操作系统STM32评估板评测(一)

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在深入学习嵌入式系统后会不再满足于控制单个外设或者完成简单的任务,希望能够支持多任务并且能够快速处理数据和响应,这时需要移植嵌入式实时操作系统(RTOS)。目前RTOS种类非常多,而µC/OS是嵌入式应用领域中最流行的实时操作系统(RTOS)之一。

二十多年前Jean J. Labrosse先生苦于找不到稳定可靠地操作系统软件不得不自己完成了µC/OS内核,没想到µC/OS大受欢迎。Labrosse先生撰写了嵌入式操 作系统的经典书籍《µC/OS-II,The Real-Time Kernel》同时将µC/OS系统开源,学校开始教授µC/OS的课程,无数工程师和学生通过它学习操作系统内核。为此Labrosse先生还创立了Micrium公司推广µC/OS在嵌入式领域的应用。µC/OS系统甚至被美国航天项目所采用,证明它是一个稳定可靠的操作系统。

µC/OS系统源码完全开放,可以免费获得一款商用级别的嵌入式实时操作,因此非常适合作为入门学习。µC/OS嵌入式实时操作系统发展至今已经到 了第三代——µC/OS-III,Micrium公司出版了最新的书籍《µC/OS-III,The Real-Time Kernel》。目前该书的中文版本已经引进发布,µC/OS-III中文版开发平台是由北京麦克泰软件公司所引进设计开发。麦克泰软件公司作为一个嵌入式软件工具和操作系统供应商,同时长期致力于嵌入式软件和设计工具的新技术宣传和普及教育工作。


中文版本的书籍分为两本,一本是《嵌入式实时操作系统µC/OS-III》,主要介绍µC/OS-III操作系统内核原理,与硬件无关;一本是《嵌 入式实时操作系统µC/OS-III应用开发》,针对具体的嵌入式微控制器平台µC/Eval-STM32F107评估板,介绍在对应的硬件平台上µC /OS-III的应用。

µC/OS-III中文版开发平台

µC/OS-III开发平台是与书籍配套的硬件平台,书籍中有详细进阶的µC/OS-III应用实例,一边学习一边动手实践无疑是最好的学习方法。µC/OS-III开发平台提供了一个最好的学习µC/OS-III操作系统工具。


µC/OS-III中文版开发平台是麦克泰公司随着书籍翻译一起引进授权开发的,与原版的开发平台唯一不同的是板载调试接口由SWD变为20脚JTAG接口,其他的部分完全一样。


µC/OS-III中文版开发平台的核心采用了ST公司的STM32F1系列ARM Cortex-M3内核微控制器STM32F107VCT6, 这款芯片可以说是ST公司STM32F1系列中速度最快、接口最丰富以及外设功能最强大的一款。主频速度达到72MHz,包含丰富外设接口,集成了 Ethernet MAC控制器、全速USB2.0 OTG以及CAN控制器等功能强大的外设接口。µC/OS-III中文版开发平台也可以作为一个功能强大的STM32微控制器学习平台。


STM32F107VCT6的主要特点:

  • 32位ARM Cortex-M3内核,最大达到72MHz
  • 片上256KB Flash,64KB SRAM
  • 2路16通道12位A/D转换以及2路12位D/A转换
  • 7路16位计时器
  • 2路看门狗和RTC电路
  • 最大14路串行通信接口(SPI、I2C、I2S、UART、USART、CAN)
  • 集成USB OTG以及Ethernet MAC
  • 最大80个I/O端口

下面来看看µC/OS-III中文版开发平台上的详细的硬件资源


µC/OS-III中文版开发平台的PCB板呈正方形,采用了10cm x 10cm大小的双层电路板设计。开发板上配备了各种外设接口包括网口、RS232串口、USB OTG、CAN等等几乎涵盖了STM32F107能提供的所有外设。同时开发板提供了WiFi模块EMW3280接口以及扩展槽和原型区,功能更强大而且 能灵活扩展。µC/OS-III中文版开发平台完全也可以作为一个STM32F107微控制器的评估平台。

  • 微控制器STM32F107VCT6
  • WiFi模块EMW3280接口
  • 10/100以太网接口
  • RS232C串口
  • 全速mini-B型USB OTG接口
  • CAN接口(位于扩展槽)
  • 温度传感器
  • SD/MMC插槽
  • JTAG调试接口
  • 扩展槽
  • 原型区
  • mini-B型USB供电、5V接线柱
  • 复位按键

1)微控制器STM32F107VCT6:主控制芯片,采用了LQFP100脚封装,大小14mm x 14mm。供电范围为2.0V-3.6V,有80个快速I/O引脚,而所有引脚都能够支持5V信号。


采用了25MHz主时钟以及32.768KHz RTC时钟。跳线J3和J4用于选择启动模式。

2)电源:


开发板有两种供电 5V直流电源和mini-B USB,当然通过USB供电电流最大为500mA,主要是为了方便调试使用。电源的选择是通过跳线JP5来实现。

这个开发板上电源比较简单,只有5V和3.3V两种。采用了ST公司的LDO LD1117S33TR产生3.3V电压,其最大的输出电流为800mA。

3)WiFi模块接口:

开发板提供了一个WiFi模块EMW3280的接口,通过RS232接口实现WiFi功能的扩展,与STM32F107控制器的UART4串行通信接口相连。


EMW3280模块不包含在套件内,需要另外购买。是由上海庆科(MXCHIP)开发的一款面向嵌入式应用的WiFi无线网络模块,支持IEEE 802.11b/g/n和多种节能模式。


EMW3280内置了ST公司的Cortex-M3微控制器STM32F215RG,主频达到120MHz,有1MB Flash和128KB SRAM以及丰富外设。该模块可以方便快速开发各种嵌入式应用,而且包含多种GPIO接口,在这里只是使用了它的UART接口。

4)Ethernet:


开发板上带有一个Ethernet PHY芯片,采用了TI的PHY芯片DP83848C,48脚LQFP封装,支持MII和RMII接口模式。同时采用了PPT公司的RJ45连接器PRJ005A,支持10/100以太网传输。

5)串口

开发板提供了DB9 female型串口连接器,采用了ST公司的ST3232EC RS232收发器,支持RS232串口通信,连接到STM32F107的USART2串行通信接口。


6)USB OTG

STM32F107上集成了一个全速(12Mbps)USB OTG控制器,开发板提供了一个mini-B USB OTG接口。这个USB接口不能向开发板提供5V供电,不过当USB处于主机模式时,可以为USB设备提供5V供电,此时LD6灯变亮。


7)CAN

STM32F107内部集成了CAN控制器,通过开发板上3.3V CAN收发器支持CAN总线通信。跳线JP1是用来选择CAN总线的终端电阻,默认是断开,如果需要通信要连接终端电阻。CAN总线的信号通过扩展插槽引出没有专门安装接线柱。


8)温度传感器

开发板上配备了一个10位数字温度传感器,采用了ST的STLM75M2E,主要用来测试I2C接口功能,连接到STM32F107的I2C1接口。


9)SD/MMC

板上提供了SD/MMC连接器PJS008-2000,连接到STM32F107的串行通信SPI1接口。


10)JTAG

开发板配备了标准的20脚JTAG接口(2.54mm间距),推荐使用J-Link仿真器。

11)扩展接口


开发板不仅提供了丰富板载外设,还提供了扩展槽以及原型区方便DIY添加自己的特殊硬件接口。比如外接个显示屏接口。

µC/OS-III中文版开发平台采用的是Cortex-M3的微控制器STM32F107,因为书籍里的例程都是在IAR环境下开发的,所以推荐学习的时候使用IAR开发工具。最好安装6.4版本以上。


µC/OS-III嵌入式实时操作系统的书籍和中文版开发平台目前已经发布,可以到麦克泰的官方淘宝店或者爱板商城购买,包含书籍和开发板的不同组合价格。

小结

µC/OS-III嵌入式实时操作系统可以作为一个非常理想的RTOS入门学习平台,µC/Eval-STM32F107评估板不仅能作为µC/OS-III操作系统学习平台,其丰富外设接口和扩展功能也可以作为STM32F107微控制器的评估平台。

参考资料

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