体验精确信号切换的力量，使用MUX509和STM32F103RB

路径交汇，机遇倍增

MUX Click with Nucleo 64 with STM32F103RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

MUX Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F103RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F103RB

踏入无缝信号路由的世界，使用我们的CMOS模拟多路复用解决方案。该解决方案为精度和灵活性而设计，使您能够高效且准确地引导和管理各种信号。

硬件概览

它是如何工作的？

MUX Click 基于德州仪器的MUX509，一款精确的模拟多路复用IC。MUX509可以与多种电源配合使用，既能处理双电源也能处理单电源，既能处理对称电源也能处理非对称电源。这使得它可以用于多种不同的应用。MUX509的另一个特点是具有双输入和双输出。三个控制引脚将四个输入对中的一个切换到单输出对。标记为A0和A1的控制引脚被路由到mikroBUS™，可以由3.3V和5V MCU操作。第三个控制引脚标记为EN引脚，当设置为高逻辑电平（有效高）时，用于启用输出。A0和A1引脚分别路由到mikroBUS™的RST和PWM引脚，而EN引脚路由到mikroBUS™上的CS引脚。MUX509 IC主要用于处理差分信号，而不是单端输入。每个

输入包含两个引脚：SNA和SNB，其中N表示1到4的通道编号。当选择特定通道（N）时，SNA和SNB引脚将路由到DA和DB输出引脚。每个信号对都配有100nF并联电容和100Ω串联电阻，以提高稳定性。输入和输出信号引脚路由到Click板上的标准2.54mm间距2x5引脚头。超低泄漏电流确保未由A0和A1引脚选择的输入不受信号干扰。低串扰也确保一个通道上的信号不受其他通道引起的干扰。断开前切换动作防止任何两个输入在输出处同时切换。这确保了IC和Click板本身的可靠运行。MUX click不使用mikroBUS™电源轨的电力，除了LED指示灯。相反，三极螺丝端子连接外部电源。考虑到最小输入电压为10V或±5V，在操作Click板之前，应将

电源连接到该端子。根据使用的电源类型（单电源或对称/双电源），应将其连接到相应的电源输入端子：GND是参考地连接，VSS是负电压连接端子（如果使用单电源则为GND），VDD是正电压连接端子。输入和输出信号可以通过2x5引脚头连接。如前所述，MUX509 IC支持轨到轨操作，支持从VSS（或GND）到VDD的输入和输出信号。独立的电源输入允许用户根据应用需求处理各种信号幅度，只要电源保持在限值内。关于MUX509的更多信息可以在附带的数据手册中找到。然而，Click板配备了一个库，包含易于使用的功能和用作开发参考的使用示例。

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F103RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台，供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性，使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器，并包含了如用户 LED（同时作为 ARDUINO® 信号）、用户和复位按钮，以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性，它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头，提供了对 STM32 I/O 的完全访问，以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活，支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源，确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器，简化了编程和调试过程。此外，该板设计旨在简化高级开发，它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持，支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速，并内置加密功能，提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器，提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些，加上与多种集成开发环境（IDE）的兼容性，包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE，确保了流畅且高效的开发体验，使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32F103RB MCU double side image

微控制器概述

MCU卡片 / MCU

建筑

ARM Cortex-M3

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

RAM (字节)

20480

你完善了我！

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座，使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样，Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能，如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™，这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器，采用 32 位 MCU，配备 ARM Cortex M4 处理器，运行速度为 84MHz，具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM，分为两个区域，顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器，而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子，以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试，其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上，然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关，用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外，用户还可以通过现有的双向电平转换器，使用任何 Click board™，无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接，您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

MUX Control 0

PC12

RST

Chip Enable

PB12

SCK

MISO

MOSI

3.3V

Ground

GND

MUX Control 1

PC8

PWM

INT

SCL

SDA

Power supply

Ground

GND

“仔细看看！”

Click board™ 原理图

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F103RB MCU作为您的开发板开始。

Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly

LTE IoT 5 Click front image hardware assembly

LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly

Nucleo-64 with STM32XXX MCU Access MB 1 Mini B Conn - upright/background hardware assembly

Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly

Necto No Display image step 8 hardware assembly

Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下，“应用程序输出”窗口支持实时数据监控，直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境，以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输，实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置，以确保正常运行。有关分步设置说明，请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据，使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置，请按照提供的教程，其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时，请使用以下函数：plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式，用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称，并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

此库包含MUX Click驱动程序的API。

关键功能:

mux_active_mux_channel - 选择活动的MUX通道
mux_device_disable - 禁用MUX设备功能
mux_device_enable - 启用MUX设备功能

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief MUX Click example
 * 
 * # Description
 * Sets the current active channel. Changes the channel every 5 sec.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes GPIO module and sets RST, CS and PWM pins as OUTPUT.
 * 
 * ## Application Task  
 * Changes currently active channel every 5 sec.
 * 
 * \author Luka Filipovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mux.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static mux_t mux;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    mux_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info(&logger, "---- Application Init ----");

    //  Click initialization.

    mux_cfg_setup( &cfg );
    MUX_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    mux_init( &mux, &cfg );
    Delay_ms ( 100 );
    
    log_printf( &logger, "        MUX Click\r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
    
    mux_device_enable( &mux );
    log_printf( &logger, "    Enable MUX device\r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    uint16_t n_cnt;
    
    for ( n_cnt = MUX_CHANNEL_1A_AND_1B; n_cnt < MUX_CHANNEL_END; n_cnt++ )
    {
        log_printf( &logger, "      CHANNEL  S%u\r\n", n_cnt );
        log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
        
        mux_active_mux_channel( &mux, n_cnt );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

/*!
 * \file 
 * \brief MUX Click example
 * 
 * # Description
 * Sets the current active channel. Changes the channel every 5 sec.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes GPIO module and sets RST, CS and PWM pins as OUTPUT.
 * 
 * ## Application Task  
 * Changes currently active channel every 5 sec.
 * 
 * \author Luka Filipovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mux.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static mux_t mux;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    mux_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info(&logger, "---- Application Init ----");

    //  Click initialization.

    mux_cfg_setup( &cfg );
    MUX_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    mux_init( &mux, &cfg );
    Delay_ms ( 100 );
    
    log_printf( &logger, "        MUX Click\r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
    
    mux_device_enable( &mux );
    log_printf( &logger, "    Enable MUX device\r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    uint16_t n_cnt;
    
    for ( n_cnt = MUX_CHANNEL_1A_AND_1B; n_cnt < MUX_CHANNEL_END; n_cnt++ )
    {
        log_printf( &logger, "      CHANNEL  S%u\r\n", n_cnt );
        log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
        
        mux_active_mux_channel( &mux, n_cnt );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

/*!
 * \file 
 * \brief MUX Click example
 * 
 * # Description
 * Sets the current active channel. Changes the channel every 5 sec.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes GPIO module and sets RST, CS and PWM pins as OUTPUT.
 * 
 * ## Application Task  
 * Changes currently active channel every 5 sec.
 * 
 * \author Luka Filipovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mux.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static mux_t mux;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    mux_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info(&logger, "---- Application Init ----");

    //  Click initialization.

    mux_cfg_setup( &cfg );
    MUX_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    mux_init( &mux, &cfg );
    Delay_ms ( 100 );
    
    log_printf( &logger, "        MUX Click\r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
    
    mux_device_enable( &mux );
    log_printf( &logger, "    Enable MUX device\r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    uint16_t n_cnt;
    
    for ( n_cnt = MUX_CHANNEL_1A_AND_1B; n_cnt < MUX_CHANNEL_END; n_cnt++ )
    {
        log_printf( &logger, "      CHANNEL  S%u\r\n", n_cnt );
        log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
        
        mux_active_mux_channel( &mux, n_cnt );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}


// ------------------------------------------------------------------------ END