【应用】国产32MCU CKS32F103VCT6用于微型PLC,可替代STM32F103VCT6,参数、引脚兼容
在工业自动化日益普及的今天,可编程逻辑控制器(PLC)在各个应用领域被更多更频繁地使用,其扮演的角色也越发重要。当今PLC正逐渐朝着体积小型化、功能集成度高、结构模块化的趋势发展而演变。
微型PLC的整体硬件设计基于市场需求,以及成熟产品的研究分析,整体的硬件设计方案按功能块划分为以下几块:
电源模块,为符合工业控制现场需要,整个系统采用外部24V供电,内部使用DC-DC降压转换回路和三端子稳压器将24V转5V和3.3V为器件供电;输入输出模块,负责现场的数据采集和执行输出。此次设计共有20点数字I/O口:其中12点数字输入,8点数字输出,全部采用光耦隔离,防止外部异常信号进入系统,引起现场误动作,增强了系统的抗干扰能力和稳定性;通讯接口模块,为方便用户进行程序下载和连接第三方设备,系统提供多种数据传输方式,集成了RS232,RS485及USB口;扩展接口模块,使用串口控制,可接连一台扩展单元,提升了系统的扩展性,使其满足工业控制现场的各种需求;外设接口模块,包含LCD显示和按键,可实现简易编程与监控,为用户现场使用提供了极大的便利;MCU模块,MCU及周边电路其实是一个MCU的最小系统,必须有供电电源,时钟信号,复位电路,存储系统。
在系统硬件设计中,根据系统功能要求,以中科芯32位MCU CKS32F103VCT6控制器为核心(图1),控制系统硬件结构图如图2所示。
图1 CKS32F103VCT6引脚示意图
图2 硬件结构图
中科芯CKS32F103VCT6采用高性能的ARM®CortexTM-M3 32位RISC内核,最高工作频率为72MHz,高速嵌入式内存(FLASH最高可达256K字节,RAM可达48K字节),并广泛集成增强型外设和I/O口。提供标准的通信接口两个I2C、两个I2S、三个SPI,五个USART口,三个12位ADC,八个通用16位定时器。CKS32F103VCT6微控制器工作在-40℃至85℃温度范围,2.4V至3.6V电源电压。这些特点使得CKS32F103VCT6微控制器可完美替代STM32F103VCT6,广泛适用于不同的产品应用中,如监测设备、A/V接收机和数字电视、PC外设、打印机、可编程控制器等。
表1 CKS32F103VCT6与STM32F103VCT6资源对比
随着意法半导体等国外芯片公司大范围的出现断货现象,国产中科芯CKS32F103VCT6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,完全可以替代STM32F103VCT6在微型PLC中的应用。
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,高性能性价比的中科芯CKS32F103VCT6微控制器能适用于绝大部分应用产品。中科芯MCU事业部研发基于ARM® Cortex™-M0、M3、M4内核的多个系列MCU产品,以满足客户多领域、多层次的应用场景需求。
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