MÁY NGHE NHẠC sử DỤNG CHIP ARM CORTEX m3 32 BIT

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM KHOA: ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN: ĐIỆN TỬ -O0O - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC MÁY NGHE NHẠC SỬ DỤNG CHIP ARM CORTEX-M3 32-BIT GVHD: TS HOÀNG TRANG ThS.PHÙNG THẾ VŨ SVTH: PHẠM VĂN VANG MSSV: 40602934 Tp HCM, Tháng 1/2020 i LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Lời cảm ơn LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn TS Hồng Trang nhận lời hướng dẫn tơi xuyên suốt Đố án Luận văn tốt nghiệp Trong thời gian đó, thầy giành nhiều thời gian hướng dẫn bước để hồn thành tốt cơng việc bảo cho số kỹ trình bày ý tưởng Tơi chân thành gửi lời cảm ơn đến THS Phùng Thế Vũ tận tình giúp đỡ tơi suốt thời gian làm luận văn Đặc biệt định hướng nghề nghiệp cho tương lai Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa Điện-Điện tử truyền đạt cho kiến thức quý báu suốt năm học trường SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang ii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tóm tắt luận văn TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn bao gồm chương.Trình bày kiến thức ARM Cortex-M3 ứng dụng phát triển CHIP ARM STM32F103RC Nội dung luận văn tập trung vào việc phát triển sản phẩm máy nghe nhạc dựa EASY KIT phát triển nhóm ARM Việt Nam.Nội dung chủ yếu quan trọng tập trung vào chương chương Luận văn tách riêng làm phần nằm chương riêng biệt nhằm làm cho người đọc tiện theo dõi kiến thức phần cứng phần mềm cần thiết đề tạo thành máy nghe nhạc đơn giản hệ thống nhúng Chương 1: Giới Thiệu Chung Về Sản Phẩm Nội dung chương gồm phần: Phần 1: Giới thiệu đặc điểm chung sản phẩm, cung cấp cho người đọc nhìn tổng qt sản phẩm thơng qua sơ đồ khối Phần 2: Trình bày nguyên lý hoạt động sản phẩm Phần 3: Giới thiệu dịng ARM Cortex-M3, số đặc điểm trội so với dịng ARM khác.Trình bày ngoại vi tích hợp với lõi ARM để phát triển ứng dụng vừa nhỏ.Giới thiệu CHIP STM32F103RC, sản xuất STMicroelectronics, tốc độ CPU, nhớ ngoại vi tích hợp Chương 2: Mơ Hình Phần Cứng Nội dung chương giới thiệu module phần cứng cần sử dụng để tạo thành sản phẩm Với ngoại vi tích hợp sẵn bên CHIP SPI, DAC, DMA…đầu tiên trình bày đặc tính bản, sau phần cấu hình phần cứng ngoại vi để tương thích với yêu cầu sản phẩm Với Module bên ngồi LCD, mạch khuếch đại cơng suất trình bày sơ đồ nguyên lý chế độ hoạt động Chương 3: Mơ Hình Phần mềm Chương trình bày kiến thức phần mềm để lập trình cho sản phẩm dựa vào phần cứng tích hợp sẵn EASY KIT Nội dung bao gồm phần: SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang iii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tóm tắt luận văn Phần 1: Giới thiệu format file nhạc WAVE Phần 2: Trình bày cơng cụ hỗ trợ cho trình lập trình Phần 3: Giới thiệu hai thư viện hỗ trợ giúp tiết kiệm thời gian trình viết chương trình Phần 4: Trình bày giải thuật chương trình, từ chương trình đến chương trình phục vụ ngắt Chương 4: Những Hạn Chế Và Hướng Phát Triển Chương nêu hạn chế hướng phát triển SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang iv LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Muc lục MỤC LỤC Đề mục Trang Trang bìa i Lời cảm ơn ii Tóm tắt nội dung luận văn iii Muc lục v Danh sách hình vẽ viii Danh sách bảng biểu x CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SẢN PHẨM 1.1 Sơ đồ khối 1.2 Nguyên lý hoạt động 1.3 Tổng quan CPU ARM Cortex-M3 STM32F103RC 1.3.1 Giới thiệu dòng ARM Cortex CPU STM32F103RC 1.3.2 STM32 – ARM Cortex M3 CPU STM32F103RC CHƯƠNG MƠ HÌNH PHẦN CỨNG 2.1 Sơ đồ nguyên lý mạch 2.2 KIT phát triển ứng dụng ( EASY KIT) 2.3 Chi tiết modules sử dụng mạch 2.3.1 Khối nguồn 2.3.2 SD Card 2.3.2.1 Cấu trúc lưu trữ file SD Card 2.3.2.2 Giao tiếp với Micro SD Card 12 2.3.3 Giao diện SPI 17 2.3.3.1 Giới thiệu giao diện SPI 17 2.3.3.2 Đặc điểm giao diện SPI 17 2.3.3.3 SPI hoặt động chế độ Master 18 2.3.3.4 Cấu hình giao diện SPI để giao tiếp với Micro SD Card 19 SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang v LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Muc lục 2.3.4 Giao diện DAC 20 2.3.4.1 Đặc điểm chuyển đổi DAC: 20 2.3.4.2 Bộ đệm ngõ 22 2.3.4.3 Định dạng liệu cho DAC 23 2.3.4.4 Quá trình chuyển đổi 23 2.3.4.5 Nguồn xung kích ngồi 24 2.3.4.6 DMA dành cho DAC 24 2.3.4.7 Cấu hình DAC cho sản phẩm 25 2.3.4.8 Hoặt động DAC 25 2.3.5 DMA ( Direct Memory Access) 26 2.3.5.1Giới thiệu DMA 26 2.3.5.2 Đặc điểm 26 2.3.5.3 Hoạt động vận chuyển liệu DMA 27 2.3.5.4 Bộ phân xử 27 2.3.5.5 Ngắt DMA 27 2.3.5.6 DMA dành cho kênh DAC 28 2.3.5.7 Cấu hình DMA cho sản phẩm 28 2.3.6 Giao diện EXTI (External event/ interrupt controller) 30 2.3.6.1 Đặc điểm 30 2.3.6.2 Định vị nguồn ngắt 31 2.3.7 Khối điều khiển ( nút nhấn) 32 2.3.8 Khối hiển thị LCD 33 2.3.9 Mạch khuếch đại công suất 35 CHƢƠNG MƠ HÌNH PHẦN MỀM 37 3.1 Định dạng file WAVE 37 3.2 Công cụ hỗ trợ lập trình 39 3.2.1 Trình biên dịch Keil uVerion4 39 SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang vi LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Mục lục 3.2.2 Trình soạn thảo Source Insight 40 3.2.3 Chƣơng trình nạp Flash Loader Demonstrator (FLD) 40 3.3 Giới thiệu thƣ viện hỗ trợ lập trình 44 3.3.1 Bộ thƣ viện chuẩn CMSIS 44 3.3.2 Bộ thƣ viện DOSFS 45 CHƢƠNG NHỮNG HẠN CHẾ VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 55 4.1 Những hạn chế sản phẩm 55 4.2 Hƣớng phát triển 55 Tài liệu tham khảo 56 Datasheet IC 57 SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang vii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Danh sách hình vẽ Danh sách hình vẽ Chƣơng Hình 1.1: Sơ đồ khối sản phẩm Hình 1.2: Kiến trúc vi xử lý ARM-Cortex M3 Hình 1.3: Kiến trúc chung dòng STM32 Chƣơng Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý mạch Hình 2.2: EASY KIT Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn Hình 2.4 Cấu Trúc Của Ổ Đĩa Hình 2.5: Cấu trúc chung phân vùng Hình 2.6: Giao tiếp SD Card SPI 12 Hình 2.7 Cấu trúc đáp ứng R1 R3 14 Hình 2.8: Đọc khối liệu 15 Hình 2.9: Đọc nhiều khối liệu 16 Hình 2.10: Sơ đồ khối giao diện SPI 18 Hình 2.11: Sơ đồ kết nối Micro SD Card với giao diện SPI2 19 Hình 2.12: Trạng thái clock tĩnh SPI 20 Hình 2.13: Sơ đồ khối chuyển đổi DAC 21 Hình 2.14: Ngõ khơng đệm ( có tải khơng tải ngõ ra) 22 Hình 2.15: Ngõ có đệm ( có tải không tải ngõ ra) 22 Hình 2.16: Thanh ghi liệu tƣơng ứng với trƣờng hợp Single mode 23 Hình 2.18 Q trình chuyển đổi khơng cần xung kích 24 Hình 2.19: Sơ đồ khối điều khiển DMA 27 SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang viii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Danh sách hình vẽ Hình 2.20: Bộ điều khiển DMA2 ánh xạ ngoại vi 28 Hình 2.21: Sơ đồ khối EXTI 31 Hình 2.22: Các nguồn ngắt EXTI0 31 Hình 2.23: Các nguồn ngắt EXTI15 32 Hình 2.24: Sơ đồ khối module điều khiển 32 Hình 2.25: Sơ đồ nguyên lý nút nhấn 33 Hình 2.26: Sơ đồ nguyên lý khố LCD 34 Hình 2.27: Sơ đồ giải thuật mơ tả trình tự giao tiếp với LCD 35 Hình 2.28: Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại công suất 36 Chƣơng Hình 3.1: Định dạng file WAVE 37 Hình 3.2: Minh họa định dạng file WAVE 39 Hình 3.3: Trang cài đặt kết nối 41 Hình 3.4: Trang trạng thái Flash 42 SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang ix LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Danh sách bảng biểu Danh sách bảng biểu Bảng 2.1 Mark Boot Recor Bảng 2.2 Thông tin phân vùng Hình 2.5: Cấu trúc chung phân vùng Bảng 2.3: Thông tin chứa Boot sector 10 Bảng 2.4: Giá trị mục nhập FAT 11 Bảng 2.5: Cấu trúc Directory Table 11 Bảng 2.6: Cấu trúc lệnh SD Card 13 Bảng 2.7: Một số lệnh thƣờng gặp SD Card 13 Bảng 2.8: Các chân DAC 22 Bảng 2.9: Nguồn xung kích ngồi 24 Bảng 2.10 Các yêu cấu ngắt DMA 28 SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang x LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Datasheet IC Typicals and limits appearing in normal type apply for TJ = 25ÊC Limits appearing in Boldface type apply over the entire junction temperature range for operation, 0ÊC to 125ÊC Min Typ Max Symbol Parameter Conditions Units (Note 5) (Note 4) (Note 5) V OUT V -V IN OUT I LIMIT Load Regulation (Note 6) LM1117-ADJ VIN-VOUT = 3V, 10  IOUT  800mA LM1117-1.8 VIN = 3.2V,  IOUT  800mA LM1117-2.5 VIN = 3.9V,  IOUT  800mA LM1117-2.85 VIN = 4.25V,  IOUT  800mA LM1117-3.3 VIN = 4.75V,  IOUT  800mA LM1117-5.0 VIN = 6.5V,  IOUT  800mA 0.4 10 % mV 10 mV 10 mV 10 mV 15 mV Dropout Voltage IOUT = 100mA 1.10 1.20 V (Note 7) IOUT = 500mA 1.15 1.25 V IOUT = 800mA 1.20 1.30 V 1200 1500 mA 1.7 5 10 mA mA 10 mA 10 mA 10 mA 10 Current Limit Minimum Load Current (Note 8) Quiescent Current VIN-VOUT = 5V, TJ = 25ÊC LM1117-ADJ VIN = 15V LM1117-1.8 VIN  15V LM1117-2.5 VIN  15V LM1117-2.85 VIN  10V LM1117-3.3 VIN  15V LM1117-5.0 VIN  15V Thermal Regulation TA = 25ÊC, 30ms Pulse Ripple Regulation fRIPPLE =1 20Hz, VIN-VOUT = 3V V RIPPLE = 1V Adjust Pin Current Change Temperature Stability 10  IOUT 800mA, 1.4V  VIN-VOUT  10V Long Term Stability TA = 125ÊC, 1000Hrs RMS Output Noise Thermal Resistance Junction-to-Case (% of VOUT), 10Hz  f 10kHz 3-Lead SOT-223 3-Lead TO-220 3-Lead TO-252 Thermal Resistance Junction-to-Ambient (No heat sink; No air flow) 3-Lead SOT-223 3-Lead TO-220 3-Lead TO-252 (Note 9) PHẠM VĂN VANG 800 0.01 60 0.1 75 mA %/W dB PP Adjust Pin Current SVTH: 0.2 60 120 µA 0.2 0.5 µA % 0.3 % 0.003 15.0 3.0 10 % ÊC/W ÊC/W ÊC/W 136 79 92 ÊC/W ÊC/W ÊC/W Trang 71 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Datasheet IC Typicals and limits appearing in normal type apply for TJ = 25ÊC Limits appearing in Boldface type apply over the entire junction temperature range for operation, −40ÊC to 125ÊC Min Typ Max Symbol Parameter Conditions Units (Note 5) (Note 4) (Note 5) V V REF OUT V OUT V Output Voltage Line Regulation (Note 6) LM1117I-ADJ IOUT = 10mA, VIN-VOUT = 2V, TJ = 25ÊC 10mA  IOUT  800mA, 1.4V  VIN-VOUT  10V LM1117I-3.3 IOUT = 10mA, VIN = 5V, TJ = 25ÊC  IOUT  800mA, 4.75V  VIN  10V LM1117I-5.0 IOUT = 10mA, VIN = 7V, TJ = 25ÊC  IOUT  800mA, 6.5V  VIN  12V 1.238 1.200 1.250 1.250 1.262 1.290 V V 3.267 3.168 3.300 3.300 3.333 3.432 V V 4.950 4.800 5.000 5.000 5.050 5.200 V V 0.035 0.3 % 10 mV 15 mV 0.2 0.5 % 15 mV LM1117I-ADJ IOUT = 10mA, 1.5V  VIN-VOUT  13.75V LM1117I-3.3 IOUT = 0mA, 4.75V  VIN  15V LM1117I-5.0 IOUT = 0mA, 6.5V  VIN  15V OUT V -V IN Reference Voltage OUT I LIMIT Load Regulation (Note 6) LM1117I-ADJ VIN-VOUT = 3V, 10  IOUT  800mA LM1117I-3.3 VIN = 4.75V,  IOUT  800mA LM1117I-5.0 VIN = 6.5V,  IOUT  800mA 20 mV Dropout Voltage IOUT = 100mA 1.10 1.30 V (Note 7) IOUT = 500mA 1.15 1.35 V 1.20 1.40 1200 1500 IOUT = 800mA Current Limit Minimum Load Current (Note 8) Quiescent Current VIN-VOUT = 5V, TJ = 25ÊC LM1117I-ADJ VIN = 15V LM1117I-3.3 VIN  15V LM1117I-5.0 VIN  15V Thermal Regulation TA = 25ÊC, 30ms Pulse Ripple Regulation fRIPPLE =1 20Hz, VIN-VOUT = 3V V RIPPLE = 1V 800 1.7 mA 15 mA 15 0.01 60 V mA 0.1 mA %/W 75 dB PP Adjust Pin Current Adjust Pin Current Change Temperature Stability 10  IOUT 800mA, 1.4V  VIN-VOUT  10V Long Term Stability TA = 125ÊC, 1000Hrs RMS Output Noise Thermal Resistance Junction-to-Case (% of VOUT), 10Hz  f 10kHz 3-Lead SOT-223 -Lead TO-252 Thermal Resistance Junction-to-Ambient (No heat sink; No air flow) 3-Lead SOT-223 3-Lead TO-252 (Note 9) 60 120 µA 0.2 0.5 10 µA % 0.3 % 0.003 15.0 10 % ÊC/W ÊC/W 136 92 ÊC/W ÊC/W Note 1: Absolute Maximum Ratings indicate limits beyond which damage to the device may occur Operating Ratings indicate conditions for which the device is intended to be functional, but specific performance is not guaranteed For guaranteed specifications and the test conditions, see the Electrical Characteristics Note 2: The maximum power dissipation is a function of TJ(max) , JA, and TA The maximum allowable power dissipation at any ambient temperature is PD = (TJ(max)±TA)/JA All numbers apply for packages soldered directly into a PC board SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang 72 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Datasheet IC Note 3: For testing purposes, ESD was applied using human body model, 1.5k in series with 100pF Note 4: Typical Values represent the most likely parametric norm Note 5: All limits are guaranteed by testing or statistical analysis Note 6: Load and line regulation are measured at constant junction room temperature Note 7: The dropout voltage is the input/output differential at which the circuit ceases to regulate against further reduction in input voltage It is measured when the output voltage has dropped 100mV from the nominal value obtained at V IN = VOUT +1.5V Note 8: The minimum output current required to maintain regulation Note 9: Minimum pad size of 0.038in Typical Performance Characteristics Dropout Voltage (VIN-V OUT) DS100919-22 Load Regulation PHẠM VĂN VANG DS100919-23 LM1117-ADJ Ripple Rejection DS100919-43 SVTH: Short-Circuit Current DS100919-6 Trang 73 Datasheet IC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP LM1117-ADJ Ripple Rejection vs Current Temperature Stability DS100919-7 Adjust Pin Current DS100919-25 LM1117-2.85 Load Transient Response DS100919-26 LM1117-5.0 Load Transient Response DS100919-8 LM1117-2.85 Line Transient Response DS100919-9 SVTH: PHẠM VĂN VANG DS100919-10 Trang 74 Datasheet IC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP LM1117-5.0 Line Transient Response DS100919-11 APPLICATION NOTE 1.0 External Capacitors/Stability 1.1 Input Bypass Capacitor An input capacitor is recommended A 10µF tantalum on the input is a suitable input bypassing for almost all applications 1.2 Adjust Terminal Bypass Capacitor The adjust terminal can be bypassed to ground with a bypass capacitor (CADJ) to improve ripple rejection This bypass capacitor prevents ripple from being amplified as the output voltage is increased At any ripple frequency, the impedance of the CADJ should be less than R1 to prevent the ripple from being amplified: 1/(2*fRIPPLE*CADJ) < R1 The R1 is the resistor between the output and the adjust pin Its value is normally in the range of 100-200 For example, with R1 = 124 and fRIPPLE = 120Hz, the CADJ should be > 11µF 1.3 Output Capacitor The output capacitor is critical in maintaining regulator stability, and must meet the required conditions for both minimum amount of capacitance and ESR (Equivalent Series Resistance) The minimum output capacitance required by the LM1117 is 10µF, if a tantalum capacitor is used Any increase of the output capacitance will merely improve the loop stability and transient response The ESR of the output capacitor should be less than 0.5 In the case of the adjustable regulator, when the CADJ is used, a larger output capacitance (22µf tantalum) is required 2.0 Output Voltage The LM1117 adjustable version develops a 1.25V reference voltage, VREF, between the output and the adjust terminal As shown in Figure 1, this voltage is applied across resistor R1 to generate a constant current I1 The current IADJ from the adjust terminal could introduce error to the output But since it is very small (60µA) compared with the I1 and very constant with line and load changes, the error can be ig-nored The constant current I1 then flows through the output set resistor R2 and sets the output voltage to the desired level For fixed voltage devices, R1 and R2 are integrated inside the devices SVTH: PHẠM VĂN VANG DS100919-17 FIGURE Basic Adjustable Regulator 3.0 Load Regulation The LM1117 regulates the voltage that appears between its output and ground pins, or between its output and adjust pins In some cases, line resistances can introduce errors to the voltage across the load To obtain the best load regula-tion, a few precautions are needed Figure 2, shows a typical application using a fixed output regulator The Rt1 and Rt2 are the line resistances It is obvious that the VLOAD is less than the VOUT by the sum of the voltage drops along the line resistances In this case, the load regulation seen at the R LOAD would be degraded from the data sheet specification To improve this, the load should be tied directly to the output terminal on the positive side and directly tied to the ground terminal on the negative side DS100919-18 FIGURE Typical Application using Fixed Output Regulator Trang 75 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Datasheet IC APPLICATION NOTE When the adjustable regulator is used (Figure 3), the best performance is obtained with the positive side of the resistor R1 tied directly to the output terminal of the regulator rather than near the load This eliminates line drops from appearing effectively in series with the reference and degrading regulation For example, a 5V regulator with 0.05W resistance between the regulator and load will have a load regulation due to line resistance of 0.05W x IL If R1 (=125W) is con-nected near the load, the effective line resistance will be 0.05W (1+R2/R1) or in this case, it is times worse In addition, the ground side of the resistor R2 can be returned near the ground of the load to provide remote ground sens-ing and improve load regulation DS100919-15 FIGURE Regulator with Protection Diode 5.0 Heatsink Requirements DS100919-19 FIGURE Best Load Regulation using Adjustable Output Regulator 4.0 Protection Diodes Under normal operation, the LM1117 regulators not need any protection diode With the adjustable device, the internal resistance between the adjust and output terminals limits the current No diode is needed to divert the current around the regulator even with capacitor on the adjust terminal The adjust pin can take a transient signal of ±25V with respect to the output voltage without damaging the device When a output capacitor is connected to a regulator and the input is shorted to ground, the output capacitor will discharge into the output of the regulator The discharge current de-pends on the value of the capacitor, the output voltage of the regulator, and rate of decrease of VIN In the LM1117 regu-lators, the internal diode between the output and input pins can withstand microsecond surge currents of 10A to 20A With an extremely large output capacitor (³1000 µF), and with input instantaneously shorted to ground, the regulator could be damaged When an integrated circuit operates with an appreciable current, its junction temperature is elevated It is important to quantify its thermal limits in order to achieve acceptable performance and reliability This limit is determined by sum-ming the individual parts consisting of a series of tempera-ture rises from the semiconductor junction to the operating environment A one-dimensional steady-state model of con-duction heat transfer is demonstrated in Figure The heat generated at the device junction flows through the die to the die attach pad, through the lead frame to the surrounding case material, to the printed circuit board, and eventually to the ambient environment Below is a list of variables that may affect the thermal resistance and in turn the need for a heatsink R JC (Component Variables) CA R (Application Variables) Leadframe Size & Material Mounting Pad Size, Material, & Location No of Conduction Pins Placement of Mounting Pad Die Size PCB Size & Material Die Attach Material Traces Length & Width Molding Compound Size and Material Adjacent Heat Sources Volume of Air Ambient Temperatue Shape of Mounting Pad In this case, an external diode is recommended between the output and input pins to protect the regulator, as shown in Figure DS100919-37 FIGURE Cross-sectional view of Integrated Circuit Mounted on a printed circuit board Note that the case temperature is measured at the point where the leads contact with the mounting pad surface SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang 76 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Datasheet IC APPLICATION NOTE (Continued) The next parameter which must be calculated is the maximum allowable temperature rise, TR(max): TR(max) = TJ(max)-TA(max) The LM1117 regulators have internal thermal shutdown to protect the device from over-heating Under all possible operating conditions, the junction temperature of the LM1117 must be within the range of 0ÊC to 125ÊC A heatsink may be required depending on the maximum power dissipation and maximum ambient temperature of the application To deter-mine if a heatsink is needed, the power dissipated by the regulator, PD , must be calculated: where TJ(max) is the maximum allowable junction temperature (125ÊC), and TA(max) is the maximum ambient temperature which will be encountered in the application Using the calculated values for TR(max) and PD, the maximum allowable value for the junction-to-ambient thermal resistance (qJA) can be calculated: qJA = TR(max)/PD If the maximum allowable value for qJA is found to be ³136ÊC/W for SOT-223 package or ³79ÊC/W for TO-220 package or ³92ÊC/W for TO-252 package, no heatsink is needed since the package alone will dissipate enough heat to satisfy these requirements If the calculated value for q JA falls below these limits, a heatsink is required IIN=IL+IG PD = (VIN-VOUT)I L + VINIG Figure shows the voltages and currents which are present in the circuit As a design aid, Table shows the value of the q JA of SOT223 and TO-252 for different heatsink area The copper patterns that we used to measure these q JAs are shown at the end of the Application Notes Section Figure and Figure reflects the same test results as what are in the Table Figure and Figure 10 shows the maximum allowable power dissipation vs ambient temperature for the SOT-223 and TO-252 device Figures Figure 11 and Figure 12 shows the maximum allowable power dissipation vs copper area (in2) for the SOT-223 and TO-252 devices Please see AN1028 for power enhancement techniques to be used with SOT-223 and TO-252 packages DS100919-16 FIGURE Power Dissipation Diagram TABLE qJA Different Heatsink Area Layout Copper Area 2 10 11 12 13 14 15 16 Top Side (in )* 0.0123 0.066 0.3 0.53 0.76 0 0 0.066 0.175 0.284 0.392 0.5 Thermal Resistance Bottom Side (in ) 0 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.066 0.175 0.284 0.392 0.5 (qJA,ÊC/W) SOT-223 136 123 84 75 69 66 115 98 89 82 79 125 93 83 75 70 (qJA,ÊC/W) TO-252 103 87 60 54 52 47 84 70 63 57 57 89 72 61 55 53 *Tab of device attached to topside copper SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang 77 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Datasheet IC DS100919-36 DS100919-13 FIGURE 10 Maximum Allowable Power Dissipation vs Ambient Temperature for TO-252 FIGURE JA vs 1oz Copper Area for SOT-223 DS100919-34 FIGURE JA vs 2oz Copper Area for TO-252 DS100919-12 FIGURE Maximum Allowable Power Dissipation vs Ambient Temperature for SOT-223 SVTH: PHẠM VĂN VANG DS100919-14 FIGURE 11 Maximum Allowable Power Dissipation vs 1oz Copper Area for SOT-223 DS100919-35 FIGURE 12 Maximum Allowable Power Dissipation vs 2oz Copper Area for TO-252 Trang 78 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Datasheet IC DS100919-41 FIGURE 13 Top View of the Thermal Test Pattern in Actual Scale SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang 79 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Datasheet IC DS100919-42 FIGURE 14 Bottom View of the Thermal Test Pattern in Actual Scale SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang 80 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Datasheet IC Typical Application Circuits DS100919-30 Adjusting Output of Fixed Regulators DS100919-31 Regulator with Reference DS100919-27 5V Logic Regulator with Electronic Shutdown* DS100919-29 1.25V to 10V Adjustable Regulator with Improved Ripple Rejection DS100919-32 Battery Backed-Up Regulated Supply SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang 81 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Datasheet IC Typical Application Circuits (Continued) DS100919-33 Low Dropout Negative Supply SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang 82 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Datasheet IC Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted 3-Lead SOT-223 NS Package Number MA04A SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang 83 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Datasheet IC Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued) 3-Lead TO-220 NS Package Number T03B SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang 84 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Datasheet IC Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued) 3-Lead TO-252 NS Package Number TD03B SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang 85 ... động 1.3 Tổng quan CPU ARM Cortex- M3 STM32F103RC 1.3.1 Giới thiệu dòng ARM Cortex CPU STM32F103RC 1.3.2 STM32 – ARM Cortex M3 CPU STM32F103RC CHƯƠNG MƠ HÌNH PHẦN... Kiến trúc vi xử lý ARM- Cortex M3 1.3.2 STM32 – ARM Cortex M3 CPU STM32F103RC  STM32 SVTH: PHẠM VĂN VANG Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương Giới thiệu chung sản phẩm Dòng STM32 ST sản suất, vi... chương.Trình bày kiến thức ARM Cortex- M3 ứng dụng phát triển CHIP ARM STM32F103RC Nội dung luận văn tập trung vào việc phát triển sản phẩm máy nghe nhạc dựa EASY KIT phát triển nhóm ARM Việt Nam.Nội dung