STMW功能模塊設(shè)計(jì)

1、STM32W108嵌入式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)嵌入式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)配套教材：配套教材：p STM32W108嵌入式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)嵌入式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)p 邱鐵、夏鋒、周玉編著邱鐵、夏鋒、周玉編著. p 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社. 2014.5p Email: 第第4章章 STM32W108功能模塊設(shè)計(jì)功能模塊設(shè)計(jì)本章內(nèi)容提要：本章內(nèi)容提要：o 4.1功能模塊功能模塊概述概述o 4.2電源電源模塊模塊o 4.3復(fù)位復(fù)位模塊模塊o 4.4時(shí)鐘管理時(shí)鐘管理模塊模塊o 4.5系統(tǒng)定時(shí)器模塊系統(tǒng)定時(shí)器模塊o 4.6電源管理電源管理模塊模塊o 4.7思考與練習(xí)題思考與練習(xí)題4.1功能模塊概述功能模塊概述o ST

2、M32W108具有豐富的功能模塊，包括具有豐富的功能模塊，包括：o 電源電源o 復(fù)位復(fù)位o 時(shí)鐘時(shí)鐘o 系統(tǒng)定時(shí)器系統(tǒng)定時(shí)器o 電源管理電源管理o 加密引擎等。加密引擎等。STM32W108系系統(tǒng)模塊圖統(tǒng)模塊圖4.2 電源模塊o STM32W108包含三個(gè)供電域：包含三個(gè)供電域：o 始終供電域始終供電域(always on domain)o 核心域核心域(core domain)o 存儲(chǔ)域存儲(chǔ)域(memory domain)o 集成穩(wěn)壓器特性說(shuō)明詳細(xì)集成穩(wěn)壓器特性說(shuō)明詳細(xì)信息參考教材信息參考教材STM32W108嵌入式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)嵌入式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)表表4.1。外部穩(wěn)壓電源外部穩(wěn)壓電源o 一

3、般片上穩(wěn)壓器可閑置，核心域和存儲(chǔ)域也可一般片上穩(wěn)壓器可閑置，核心域和存儲(chǔ)域也可用外部電源代替供電。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，核心域可用外部電源代替供電。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，核心域可用一個(gè)外部用一個(gè)外部1.8V穩(wěn)壓器來(lái)供電。穩(wěn)壓器來(lái)供電。o 使用外部穩(wěn)壓器要求四個(gè)使用外部穩(wěn)壓器要求四個(gè)VDD_PADS引腳必引腳必須有須有1.8V3.6V的電源供電。當(dāng)使用外部穩(wěn)的電源供電。當(dāng)使用外部穩(wěn)壓器時(shí)，第一壓器時(shí)，第一VREG_1V8穩(wěn)壓器輸出引腳（穩(wěn)壓器輸出引腳（VREG_OUT）必須被懸空，第二外部額定）必須被懸空，第二外部額定1.8V電源必須連接到電源必須連接到VDD_CORE引腳以及引腳以及VDD_MEM、VDD_PAD

4、SA、VDD_VCO、VDD_RF、VDD_IFVDD_PRE、VDD_SYNTH引腳。引腳。外部穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)外部穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)4.3 復(fù)位模塊o STM32W108的復(fù)位可以由多個(gè)復(fù)位源導(dǎo)致的復(fù)位可以由多個(gè)復(fù)位源導(dǎo)致，每個(gè)復(fù)位源反饋到中央的復(fù)位檢測(cè)邏輯，依，每個(gè)復(fù)位源反饋到中央的復(fù)位檢測(cè)邏輯，依據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)和復(fù)位事件的性質(zhì)來(lái)復(fù)位系統(tǒng)的據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)和復(fù)位事件的性質(zhì)來(lái)復(fù)位系統(tǒng)的各個(gè)部分。各個(gè)部分。復(fù)位源復(fù)位源o 看門狗復(fù)位：看門狗復(fù)位：o STM32W108包含一個(gè)看門狗定時(shí)器，是由包含一個(gè)看門狗定時(shí)器，是由內(nèi)部?jī)?nèi)部1KHz的參考時(shí)鐘所驅(qū)動(dòng)，當(dāng)該定時(shí)器超的參考時(shí)鐘所驅(qū)動(dòng)，當(dāng)該定時(shí)器超時(shí)溢出

5、時(shí)，它產(chǎn)生時(shí)溢出時(shí)，它產(chǎn)生WATCHDOG_RESET復(fù)復(fù)位源到復(fù)位模塊。位源到復(fù)位模塊。o 軟件復(fù)位：軟件復(fù)位：o ARM Cortex-M3 CPU可以在軟件控制下啟可以在軟件控制下啟動(dòng)一個(gè)復(fù)位，產(chǎn)生動(dòng)一個(gè)復(fù)位，產(chǎn)生SYSRESETREQ復(fù)位源到復(fù)位源到復(fù)位模塊。復(fù)位模塊。復(fù)位源復(fù)位源o 可選字節(jié)錯(cuò)誤：可選字節(jié)錯(cuò)誤：o 在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，F(xiàn)lash存儲(chǔ)控制器通過(guò)一個(gè)狀存儲(chǔ)控制器通過(guò)一個(gè)狀態(tài)機(jī)從態(tài)機(jī)從Flash存儲(chǔ)信息塊來(lái)讀取配置信息，并存儲(chǔ)信息塊來(lái)讀取配置信息，并且在讀取的過(guò)程中進(jìn)行執(zhí)行可選字節(jié)錯(cuò)誤檢測(cè)且在讀取的過(guò)程中進(jìn)行執(zhí)行可選字節(jié)錯(cuò)誤檢測(cè)。如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤信號(hào)。

6、如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤信號(hào)OPT_BYTE_ERROR到復(fù)位模塊。到復(fù)位模塊。o 調(diào)試復(fù)位：調(diào)試復(fù)位：o 串口線串口線/JTAG接口（接口（SWJ）可用來(lái)訪問(wèn)）可用來(lái)訪問(wèn)SWJ調(diào)試端口（調(diào)試端口（SWJ-DP）寄存器，通過(guò)設(shè)置）寄存器，通過(guò)設(shè)置SWJ-DP中的中的CDBGRSTREQ位，可產(chǎn)生復(fù)位，可產(chǎn)生復(fù)位源位源CDBGRSTREQ到復(fù)位模塊。到復(fù)位模塊。復(fù)位源復(fù)位源o JTAG復(fù)位：復(fù)位：o 遵照遵照J(rèn)TAG標(biāo)準(zhǔn)要求，標(biāo)準(zhǔn)要求，STM32W108需要提需要提供一個(gè)引腳可以配置為供一個(gè)引腳可以配置為JTAG復(fù)位功能復(fù)位功能o 深睡眠復(fù)位：深睡眠復(fù)位：o 電源管理模塊會(huì)通知復(fù)位模塊進(jìn)入

7、和退出深睡電源管理模塊會(huì)通知復(fù)位模塊進(jìn)入和退出深睡眠狀態(tài)，深睡眠復(fù)位適用于以下情形：在進(jìn)入眠狀態(tài)，深睡眠復(fù)位適用于以下情形：在進(jìn)入深度睡眠之前；存儲(chǔ)域和核心域斷電時(shí)；在深深度睡眠之前；存儲(chǔ)域和核心域斷電時(shí)；在深度睡眠狀態(tài)時(shí)；從深度睡眠中喚醒時(shí)；在重新度睡眠狀態(tài)時(shí)；從深度睡眠中喚醒時(shí)；在重新上電直到上電直到POR LV檢測(cè)到已處于可靠的供電水檢測(cè)到已處于可靠的供電水平時(shí)。平時(shí)。復(fù)位記錄復(fù)位記錄o POWER_HV 始終供電域電源供應(yīng)故障始終供電域電源供應(yīng)故障o POWER_LV 核心域或存儲(chǔ)域電源供核心域或存儲(chǔ)域電源供應(yīng)故障應(yīng)故障o RSTB NRST引腳復(fù)位引腳復(fù)位o W_DOG 看門狗定時(shí)器

8、超時(shí)看門狗定時(shí)器超時(shí)o SW_RST ARM Cortex-M3 CPU的的SYSERSETREQ軟件復(fù)位軟件復(fù)位o WAKE_UP_DSLEEP 從深睡眠中喚醒從深睡眠中喚醒o OPT_BYTE_FAIL 讀取讀取Flash內(nèi)容，內(nèi)容，檢測(cè)到可選字節(jié)錯(cuò)誤檢測(cè)到可選字節(jié)錯(cuò)誤產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)復(fù)位寄存器復(fù)位寄存器 RESET_EVENT位描述位描述o 復(fù)位事件源寄存器（復(fù)位事件源寄存器（RESET_EVENT）o 地址：地址：0 x4000002Co 初始值：初始值：0 x00000001o RESET_EVENT位描述詳細(xì)位描述詳細(xì)信息參考教材信息參考教材STM32W108嵌入式無(wú)線

9、傳感器網(wǎng)絡(luò)嵌入式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)第第4.3節(jié)。節(jié)。復(fù)位電路設(shè)計(jì)復(fù)位電路設(shè)計(jì)4.4 時(shí)鐘管理模塊o STM32W108集成了四個(gè)時(shí)鐘振蕩器：集成了四個(gè)時(shí)鐘振蕩器：o 高頻率的高頻率的RC振蕩器振蕩器o 24MHz的晶體振蕩器的晶體振蕩器o 10KHz RC振蕩器振蕩器o 32.768 KHz晶體振蕩器。晶體振蕩器。時(shí)鐘管理模塊系統(tǒng)時(shí)鐘模式系統(tǒng)時(shí)鐘模式4.5 系統(tǒng)定時(shí)器模塊o STM32W108集成了看門狗定時(shí)器，啟用后可集成了看門狗定時(shí)器，啟用后可以對(duì)軟件損壞和以對(duì)軟件損壞和ARM Cortex-M3 CPU死鎖提死鎖提供保護(hù)。供保護(hù)。o STM32W108集成了一個(gè)集成了一個(gè)32位的定時(shí)器專用于

10、位的定時(shí)器專用于系統(tǒng)計(jì)時(shí)，并在特定的時(shí)間將系統(tǒng)從睡眠中喚醒系統(tǒng)計(jì)時(shí)，并在特定的時(shí)間將系統(tǒng)從睡眠中喚醒。該睡眠定時(shí)器可以使用已校準(zhǔn)過(guò)的。該睡眠定時(shí)器可以使用已校準(zhǔn)過(guò)的1KHz（CLK1K）時(shí)鐘作為參考，）時(shí)鐘作為參考，4.6 電源管理模塊o 空閑睡眠：使空閑睡眠：使CPU處于空閑狀態(tài)，在此狀態(tài)任何程序都被掛起，直處于空閑狀態(tài)，在此狀態(tài)任何程序都被掛起，直到有中斷發(fā)生，所有供電域保持供電，沒(méi)有任何部件復(fù)位。到有中斷發(fā)生，所有供電域保持供電，沒(méi)有任何部件復(fù)位。o 深度睡眠深度睡眠1：初級(jí)的深睡眠狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，核心供電域完：初級(jí)的深睡眠狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，核心供電域完全斷電，并且睡眠定時(shí)器處于活

11、動(dòng)狀態(tài)。全斷電，并且睡眠定時(shí)器處于活動(dòng)狀態(tài)。o 深度睡眠深度睡眠2：和深度睡眠：和深度睡眠1一樣，只不過(guò)睡眠定時(shí)器也處于關(guān)閉一樣，只不過(guò)睡眠定時(shí)器也處于關(guān)閉狀態(tài)以節(jié)約電量，在此模式下，睡眠定時(shí)器不能喚醒狀態(tài)以節(jié)約電量，在此模式下，睡眠定時(shí)器不能喚醒STM32W108。o 深度睡眠深度睡眠0：又稱仿真深度睡眠，芯片模擬一個(gè)真正的深度睡眠：又稱仿真深度睡眠，芯片模擬一個(gè)真正的深度睡眠，核心域不但不斷電，反而保持供電，除了系統(tǒng)調(diào)試組件（，核心域不但不斷電，反而保持供電，除了系統(tǒng)調(diào)試組件（ITM、DWT、FPB、NVIC）不復(fù)位之外，其它的外設(shè)保持復(fù)位狀態(tài)。這）不復(fù)位之外，其它的外設(shè)保持復(fù)位狀態(tài)。這種睡眠狀態(tài)的目的是為了讓種睡眠狀態(tài)的目的是為了讓STM32W108的軟件執(zhí)行一個(gè)深度睡的軟件執(zhí)行一個(gè)深度睡眠周期，同時(shí)保持調(diào)試配置（如斷點(diǎn)）。眠周期，同時(shí)保持調(diào)試配置（如斷點(diǎn)）。電源管理狀態(tài)圖電源管理狀態(tài)圖4.7 思考與練習(xí)題o 1. STM32W108內(nèi)部包含哪三個(gè)供電域，它內(nèi)部包含哪三個(gè)供電域，它們之間有何不同？們之間有何不同？o 2. 采用三端穩(wěn)壓芯片或集成電源控制芯為采用三端穩(wěn)壓芯片或集成電源控制芯為STM32W108設(shè)計(jì)外部穩(wěn)壓電路，畫出詳細(xì)設(shè)計(jì)外部穩(wěn)壓電路，畫出詳細(xì)的原理圖，并分析穩(wěn)壓原理。的原理圖，并分析穩(wěn)壓原理。o 3.