中科芯CKS32F103RBT6应用于无人机飞控系统,可替代ST
CKS32F103RBT6标准型 MCU 系列使用高性能的 ARM® Cortex™-M3 32 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
− 20KB SRAM
■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32kHz RTC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)
− USB 2.0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-M3 32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。
表1 32位MCU CKS32F103CBT6与STM32F103CBT6资源对比
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、TIMER PID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;
图1 CKS32F103RBT6引脚示意图
图2 飞控系统外围硬件设计
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。
中科芯CKS型号:CKS32F030F4P6 CKS32F030K6T6 CKS32F030K6U6 CKS32F030C6T6 CKS32F030C8T6 CKS32F031F4P6 CKS32F031K6T6 CKS32F031K6U6 CKS32F031C6T6 CKS32F051K6U6 CKS32F051K8U6 CKS32F051K6T6 CKS32F051K8T6 CKS32F051C8T6 CKS32F051R8T6 CKS32F103C8T6 CKS32F103R8T6 CKS32F103CBT6 CKS32F103RBT6 CKS32F103VBT6优势产品未尽详细,欢迎咨询!
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