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中科芯CKS32F103RBT6应用于无人机飞控系统,可替代STM32F103RBT6

2021-05-14 10:45:00   责任编辑:     0

    CKS32F103RBT6标准型MCU系列使用高性能的ARM®Cortex™-M332位的RISC内核,工作频率为72MHz,内置高速存储器(高达128K字节的闪存和20K字节的SRAM),丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。其中包含2个12位ADC、3个通用16位定时器和1个PWM定时器,此外,还包含标准和先进的通信接口:多达2个I2C接口和SPI接口、3个USART接口、1个USB接口和1个CAN接口。

    功能


    ■内核:ARM32位Cortex™-M3内核


    −最高72MHz工作频率,在存储器的0等待周期访问时可达1.25DMips/MHz(Dhrystone2.1)


    −单周期乘法和硬件除法


    ■存储器


    −64KB或128KB程序Flash


    −20KBSRAM


    ■时钟、复位和电源管理


    −2.0~3.6伏供电和I/O引脚


    ■多达80个快速I/O端口


    −上电/断电复位(POR/PDR)、可编程电压监测器(PVD)


    −4~16MHz晶体振荡器


    −内嵌经出厂调校的8MHz的高速RC振荡器


    −内嵌带校准的40kHz的低速RC振荡器


    −产生CPU时钟的PLL


    −带校准功能的32kHzRTC振荡器


    ■2个12位ADC,1μs转换时间(多达16个输入通道)


    −转换范围:0至3.6V


    −双采样和保持功能


    −温度传感器


    ■DMA:


    −7通道DMA控制器


    −支持的外设:定时器、ADC、SPI、I2C和USART


    ■低功耗


    −睡眠、停机和待机模式


    −VBAT为RTC和后备寄存器供电


    −26/37/51/80个I/O口,所有I/O口可以映像到16个外部中断;几乎所有端口均可承受5V信号


    ■调试模式


    −串行单线调试(SWD)和JTAG接口


    ■7个定时器


    −3个16位定时器,每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道和增量编码器输入


    −1个16位带死区控制和紧急刹车,用于电机控制的PWM高级控制定时器


    −2个看门狗定时器(独立的和窗口型的)


    −系统时间定时器:24位自减型计数器


    ■多达9个通信接口


    −多达2个I2C接口(支持SMBus/PMBus)


    −多达3个USART接口(支持ISO7816接口,LIN,


    IrDA接口和调制解调控制)


    −多达2个SPI接口(18M位/秒)


    −CAN接口(2.0B主动)


    −USB2.0全速接口


    ■CRC计算单元,96位的芯片唯一识别码


    CKS32F103RBT6采用高性能的ARM®CortexTM-M332位RISC内核,最高工作频率为72MHz,内置高速存储器(FLASH最高可达128K字节,SRAM可达20K字节),丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。其中包含2个12位ADC、3个通用16位定时器和1个PWM定时器,此外,还包含标准和先进的通信接口:多达2个I2C和SPI接口、3个USART接口、1个USB接口和1个CAN接口。产品供电电压为2.0V至3.6V,-40℃至+85℃的扩展温度范围,一系列的省电模式保证低功耗应用的要求。这些丰富的额外设配置,使得CKS32F103RBT6微控制器可使用于多种应用场合,如电机驱动和应用控制、医疗和手持设备、PC游戏外设和GPS平台、工业应用等。


    随着国外芯片公司大范围的出现断货现象,CKS32F103CBT6拥有与其相同的内核、资源、封装、以及接口等(如表1所示),在保证性能的前提下,具有优势的价格以及稳定的供货周期,可以完全替代STM32F103CBT6在无人机飞控系统中的应用。


    无人机是一种有动力驱动、无人驾驶、可重复使用的航空器的简称。在军事上,因为具有零伤亡、战场生存能力强等特点,非常适合执行高危险或人类无法参与的任务;在民用上,它也完全可以代替有人机完成一些任务,如救援搜索、灾情监测、气象探测等。



    无人机主要由机载飞控系统和地面测控系统两部分。其中飞控系统以CKS32F103CBT6微控制器(MCU)为核心,芯片引脚图如图1所示。模块包括数据采集系统、GPS模块、遥控解码模块、舵机驱动模块、数传电台模块、电源模块等。地面测控系统包括测控计算机、数传电台模块、地面站软件、发射机。稳定可靠的硬件系统是飞控系统研制成功与否的关键。


    1.MCU进行LED、IMU、USART、PWM、ADC、TIMERPID参数的初始化;


    2.IMU的传感测量值通过I2C接口输入MCU,进行姿态解算,更新姿态信息;


    3.根据扩展传感器模块测量数据更新无人机的位置信息;


    4.位置控制器产生期望的姿态角,PID控制器根据当前姿态信息产生期望的控制量。将控制量转化为对应占空比的PWM波输入电机,进行转速控制;


    5.将无人机信息通过数传发送给地面站;


    随着工业自动化的快速发展,相应的主控芯片成为趋之若鹜的一大市场,高性能性价比的CKS32F103RBT6微控制器能适用于绝大部分应用产品。


本文来源于触控科技有限公司


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