3. STM32G474高性能模块

模块描述

STM32G474是专为电机控制和电源转换应用优化的高性能微控制器,ARM Cortex-M4内核,主频170MHz。该模块最大特点是增强型模拟外设,包括5个高速12位ADC(最高4.266Msps)、4个12位DAC、7个超快比较器和4个运放。特别适合电赛中的电源类、电机驱动类、精密测量类题目,是电源和电机控制的首选方案。

工作原理

[外部电源] → [稳压电路] → [3.3V系统供电]
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[24MHz晶振] → [PLL倍频] → [170MHz系统时钟] → [STM32G474RET6]
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                                    [Cortex-M4F + 增强型模拟外设]
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                        ┌──────────────────────┴────────────────────┐
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                  [5×12位ADC]          [4×12位DAC]           [7×比较器]
                  (4.266Msps)           [4×运放]              [HRTIM]
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                  [电压/电流采集]        [波形生成]           [高精度PWM]

技术指标

接口管脚定义

管脚 名称 功能 特殊说明
—————————-
1-6 PB8-PB9,PE0-PE1 GPIO 5V容忍
12 VBAT 备份域电源 RTC供电
13 PC13 GPIO/RTC Tamper检测
17 PF0/OSCIN | 晶振输入 | 24MHz | | 18 | PF1/OSCOUT 晶振输出 24MHz
23-26 ADC1-5输入 模拟输入 支持差分输入
44 NRST 复位 外部复位
60 BOOT0 启动选择 启动模式

板上设置和信号指示

电气指标

使用说明

全国大学生电子设计竞赛相关赛题

应用技术要点总结

  1. 同步ADC采集: 5个ADC可同步采样,适合三相电流检测
  2. HRTIM应用: 184ps分辨率实现高频高精度PWM控制
  3. 硬件过流保护: 比较器直接触发HRTIM关断,无延迟
  4. 数字电源设计: 结合ADC+DAC+HRTIM实现全数字电源
  5. 电机FOC控制: 利用CORDIC加速Park/Clarke变换
  6. 运放级联: 片上运放实现多级信号调理
  7. 高速环路: ADC采样→算法→PWM更新<1μs
  8. USB-PD协议: 实现智能充电和电源协商