STM32F411 Discovery Board Analizi

Bu yazıda STM32F411E Discovery board analizi, hangi modüllere sahip olduğu ve devre şemaları incelenmiştir. İlgili  schematic için buraya tıklayın. 

Bu donanım kartı temelinde STM32F411VET6 mikrodenetleyicini kullanmaktadır. Buna ek olarak program yüklemek ve kod hata ayıklamak için ST-LINK/V2 gömülü hata ayıklama aracı (debug tool) içerir. Jiroskop (gyroscope) cihazın açısal hareketlerini algılarken, ivmeölçer (accelerometer) hareketi ve titreşimi tespit eder, manyetometre (magnetometer) ise manyetik alanları ölçerek pusula gibi kullanılabilir. Dijital mikrofon (digital microphone) ses sinyallerini dijital olarak algılar ve işleyebilir. Ses DAC (Digital-to-Analog Converter) ve entegre Class D hoparlör sürücüsü, dijital ses sinyallerini analog hale getirerek hoparlör veya kulaklık ile ses çıkışı sağlar. Ayrıca, LED'ler ve butonlar kullanıcıya görsel ve fiziksel geri bildirim sunarken, USB OTG micro-AB bağlantısı sayesinde kart, USB host veya cihaz olarak çalışabilir. Genel hatlarıyla bu donanım kartının özelliklerini bu şekilde özetlememiz mümkündür.

 Çevre Birimleri

Yukarıdaki devre şemasında görüldüğü üzere LSM303DLHC(U5) 3 eksenli ivme ölçer ve 3 eksenli manyetometreyi bir arada barındıran bir sensördür. PB6 (SCL) ve PB9 (SDA) I2C haberleşme hatları, INT1 ve INT2 ise harici kesme (interrupt) pinleridir. C41 ve C42 ise filtreleme kapasitörleri olarak kullanılmıştır. 

L3GD20 ise X, Y, Z eksenlerindeki açısal hızları ölçen bir jiroskoptur. SPI ile haberleşmekte olup; PA5 (SPI1,SCK) saat sinyali, PA7(SPI1_MOSI) veri girişi, PA6 (SPI1_MISO) veri gönderimi PE3(CS) ise çip seçme pini olarak kullanılmaktadır. Bu sensör bağlantılarında da yine filtreleme kapasitörler ve interrupt pinleri kullanılmıştır. 

İlgili datasheet'in bu kısmında board üzerindeki ledlerin reset ve wake up butonlarının da bağlantı şemalarını görebilirsiniz. 

USB_OTG_FS

USB OTG (On the go ) cihazların hem ana bilgisayar hem de çevre birimi olarak işlev görmesini sağlayan bir USB özelliğidir. Full-Speed ise USB 2.0 standartında 12 Mbps veri aktarım hızını ifade etmektedir. 

STMPS2141STR (U6) bir güç anahtarıdır. USB VBUS hattını kontrol eder ve aşırı akım korumasını sağlar. LD8 (red pin), aşırı akım durumunu göstermektedir. 

EMIF02-USB032F2 (U9) ise bir elektrostatik deşarj koruma cihazıdır. USB veri hatlarını ve ID hattını ESD'ye karşı korur. 

USB Mikro AB konektörü de USB/USB OTG cihazlarının bağlanmasını sağlar. VBUS, DM, DP, ID ve GND pinlerini içermektedir. VBUS, USB cihazına 5V güç sağlayan hattır. Ayrıca USB cihazının bağlanıp bağlanmadığını kontrol eder. DM (Veri Eksi), USB veri iletiminde kullanılan diferansiyel veri hattının negatif ucu; DP (Veri Artı) ise USB veri iletiminde kullanılan diferansiyel veri hattının pozitif ucudur. USB veri sinyallerinin taşınmasında DM ve DP birlikte kullanılır. ID ise USB OTG cihazının ana bilgisayar mı yoksa çevre birimi olarak mı çalıştığını belirler.

Bu yazıda STM32F411E-Discovery boardunun genel özellikleri ve devre şemasının bir bölümünü anlatmış bulunmaktayım. Detaylı analizini ilgili datasheet ve schematic üzerinden inceleyebilirsiniz.