STM32-NUCLEO開發(fā)平臺(tái)全方位解析

STM32 NUCLEO開發(fā)平臺(tái)是ST最新發(fā)布的易用性好、可擴(kuò)展性佳的低成本平臺(tái)。開發(fā)平臺(tái)具有mbed功能支持Arduino接口，同時(shí)還提供ST Morpho擴(kuò)展排針，可連接微控制器的所有周邊外設(shè),可以利用Arduino巨大生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，便于快速實(shí)現(xiàn)STM32學(xué)習(xí)和評(píng)估!為了讓大家在短時(shí)間內(nèi)熟悉ST這款通用性的開發(fā)平臺(tái)，這里以STM32-NUCLEO-072RB開發(fā)板為例，先簡(jiǎn)單介紹一下這個(gè)NUCLEO開發(fā)平臺(tái)的特性。然后再詳細(xì)說明一下，學(xué)好這個(gè)開發(fā)平臺(tái)需要準(zhǔn)備哪方面的資料，這些內(nèi)容非常適合STM32初學(xué)者和初級(jí)工程師閱讀。

STM32-NUCLEO-072RB開發(fā)板特性講解

在講解NUCLEO開發(fā)平臺(tái)特性之前，先來看一下它的前輩--DISCVOERY套件平臺(tái)。如上圖，DISCOVERY是ST推出的針對(duì)不同MCU的低成本開發(fā)套件，不同的MCU型號(hào)，加載的資源和外觀是不同的，基本特點(diǎn)是：采用綠色阻焊層(綠板);帶有ST-LINK/V2仿真器;采用5V或者3.3V外部供電;一個(gè)復(fù)位按鈕和一個(gè)用戶按鈕;LED燈數(shù)量從2個(gè)-9個(gè)不等;帶有陀螺儀、加速度傳感器、音頻解碼和段式液晶屏等不同外部資源;評(píng)估不同的MCU型號(hào)，需要夠買不同的DISCOVERY套件才可以。

為了解決兼容性問題(在一個(gè)板子上評(píng)估多個(gè)系列MCU),再加上Arduino開發(fā)平臺(tái)成熟生態(tài)系統(tǒng)的吸引和mbed網(wǎng)絡(luò)編程工具的大力支持,ST的工程師們就設(shè)計(jì)了這樣一款“核”板卡!與DISCOVERY相比，它成本更低，因?yàn)闇p少了不必要的外部資源;它擴(kuò)展了Arduino插座，這樣，和Arduino開發(fā)板“玩”的擴(kuò)展板，也能和它一塊“玩”;它支持MBED,在一些沒有安裝權(quán)限的辦公平臺(tái)上，使用網(wǎng)絡(luò)就可以開發(fā)程序了，多方便!

總的來說，NUCLEO開發(fā)平臺(tái)由ST-LINK/V2-1仿真器模塊和主MCU核心板模塊兩個(gè)部分組成，它具有六大特性：

1、全新設(shè)計(jì)的ST-LINK/V2-1仿真器平臺(tái)，可以獨(dú)立使用

2、更加靈活的供電方式，適合實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)開發(fā)應(yīng)用

3、統(tǒng)一的主MCU核心板設(shè)計(jì)，真正一板多用

4、 外部資源少，可擴(kuò)展性好

5、支持在線和單機(jī)多種IDE開發(fā)環(huán)境，豐富開發(fā)人員的選擇

6、豐富的軟件代碼例程支持，方便短時(shí)間上手

特性一：全新設(shè)計(jì)的ST-LINK/V2-1仿真器平臺(tái)

1、是以往探索套件DISCOVERY平臺(tái)板載的ST-LINK/V2仿真器升級(jí)版，采用了全新的PCB布局，增加了一個(gè)STS7PF30L型P-MOS管芯片。如果是采用USB總線為主MCU板供電方式的話，需要等待仿真器驅(qū)動(dòng)安裝完畢后，才能打開MOS管，為主芯片供電，若PC機(jī)驅(qū)動(dòng)安裝不上，主MCU核心板無法供電!

2、通過SWD接口實(shí)現(xiàn)程序調(diào)試和下載

3、獨(dú)立的跳線開關(guān)，可以單獨(dú)使用仿真外部其他STM32MCU開發(fā)板!仿真器模塊可以與主MCU核心板分離開，更加容易單獨(dú)使用

4、一個(gè)USB接口實(shí)現(xiàn)三種功能: 仿真器內(nèi)置全新固件，實(shí)現(xiàn)了虛擬串口，調(diào)試接口(SWD)和存儲(chǔ)設(shè)備(Mass storage)三種功能

5、TX/RX引腳引出，獨(dú)立實(shí)現(xiàn)USB轉(zhuǎn)TTL串口線功能

特性二：更加靈活的供電方式

1、通用的USB總線供電方式—通過信號(hào)開關(guān)控制

2、靈活的外部5V或者3.3V或者7-12V電源供電(以前的探索套件沒有)采用LD1117S50TR芯片實(shí)現(xiàn) 7-12V電壓輸入，5V輸出;采用LD39050PU33R芯片實(shí)現(xiàn)5V輸入3.3V電壓輸出

特性三：統(tǒng)一的主MCU核心板設(shè)計(jì)

1、NUCLEO各型號(hào)開發(fā)板的主MCU核心板是統(tǒng)一的PCB設(shè)計(jì)，支持64引腳的MCU型號(hào)芯片，除MCU不同外，其它都一樣

2、你有一個(gè)NUCLEO開發(fā)板，可以對(duì)

STM32F030R8、STM32F072RB、STM32F103RB 、 STM32F302R8、STM32F334R8 、 STM32F401RE、STM32F411RE、STM32L053R8、STM32L152RE T6型MCU中的任何一個(gè)進(jìn)行快速評(píng)估，代碼上僅需要簡(jiǎn)單修改引腳配置即可,MCU型號(hào)涵蓋5個(gè)大系列，滿足各個(gè)行業(yè)的客戶需求!

三個(gè)板子對(duì)比圖，看一下，你能找到區(qū)別嗎?

特性四：外部資源少，可擴(kuò)展性好

板載資源：

1、 三個(gè)LED燈

通信指示： (LD1)

用戶指示： (LD2)

電源指示： (LD3)

2 、兩個(gè)按鈕：用戶按鈕和復(fù)位按鈕

擴(kuò)展IO引腳排針和插座

1、帶有ArduinoUno Revision 3插座，方便和ArduinoUno開發(fā)板及其擴(kuò)展板無縫對(duì)接

2、IO通過ST Morpho 擴(kuò)展排針引出，兼容ST擴(kuò)展板

下面看一下幾個(gè)擴(kuò)展板：

Arduino UNO開發(fā)板

Arduino是意大利工程師設(shè)計(jì)的開源硬件平臺(tái)，擁有良好的生態(tài)系統(tǒng)和各種Shield擴(kuò)展板，實(shí)現(xiàn)特殊功能! Arduino UNO是Arduino USB接口系列的最新版本，作為Arduino平臺(tái)的參考標(biāo)準(zhǔn)模板。UNO的處理器核心是ATmega328，同時(shí)具有14路數(shù)字輸入/輸出口(其中6路可作為PWM輸出)，6路模擬輸入，一個(gè)16MHz晶體振蕩器，一個(gè)USB口，一個(gè)電源插座，一個(gè)ICSP header和一個(gè)復(fù)位按鈕。 輸入電壓(推薦)7-12V， 工作時(shí)鐘16 MHz。

低功耗藍(lán)牙評(píng)估板X-NUCLEO-IDB04A1

該套件是一個(gè)用在NUCLEO開發(fā)板上的低功耗的藍(lán)牙擴(kuò)展套件，它帶有兼容Arduino的UNO R3接口，采用低功耗，兼容BTLE 4.0的 單模芯片BlueNRG。擴(kuò)展板通過SPI方式與NUCLEO板上的MCU通信，用戶可以改變SPI的時(shí)鐘頻率，SPI片選和SPI IRQ都可以通過板上的電阻進(jìn)行修改。

步進(jìn)電機(jī)擴(kuò)展板X-NUCLEO-IHM01A1

基于L6474芯片的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，可以用一個(gè)NUCLEO開發(fā)板驅(qū)動(dòng)最多3路步進(jìn)電機(jī)

Adafruit 1.8" TFT LCD shield擴(kuò)展板

總結(jié)：有了插座接口和碟型排針，可以自制各種擴(kuò)展板，比如觸摸按鍵，TFT,SD,USB等

特性五：支持多種IDE開發(fā)環(huán)境

STM32 NUCLEO開發(fā)板支持在線和單機(jī)IDE平臺(tái)：

1、支持mbed(mbed.org)在線IDE開發(fā)環(huán)境： ST官網(wǎng)地址鏈接：

http://www.st.com/web/catalog/tools/FM147/SC1887/P...

在仿真器虛擬出的U盤里面，有個(gè)網(wǎng)頁(yè)文件，如果有網(wǎng)絡(luò)，打開后就能進(jìn)入

2、支持常用MDK/IAR/及基于GCC的開發(fā)環(huán)境等

MDK-ARM v5.01 以上

EWARM v7.10.3 以上

TrueSTUDIO v5 以上

STM32 Nucleo開發(fā)板能讓開發(fā)人員能夠利用mbed開源軟件平臺(tái)、在線工具和mbed.org的合作基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)創(chuàng)新應(yīng)用，從ST官網(wǎng)界面，就可以進(jìn)入鏈接網(wǎng)站：

這里要求先注冊(cè)一下，才能使用

注冊(cè)后，打開ST-NUCLEO-F072RB板子文件，載入一個(gè)blink led項(xiàng)目后，編譯一下，就生成一個(gè)二進(jìn)制文件Nucleo_blink_led_NUCLEO_F072RB.bin，將該文件拖入仿真器虛擬出來的U盤內(nèi)，就可以實(shí)現(xiàn)程序的下載，是不是很方便呢?不妨自己試一下

特性六：豐富的軟件代碼例程支持

STM32-NUCLEO開發(fā)板具有豐富的代碼和例程用于學(xué)習(xí)，具有一個(gè)從下到上的完整生態(tài)系統(tǒng)

NUCLEO軟件包： STM32 Nucleo_FW_V1.2.1

CUbeF0軟件包: STM32Cube_FW_F0_V1.0.0

標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)及例程包： STM32F0xx_StdPeriph_Lib_V1.3.1

DISCOVERY套件軟件包：STM32F072B-Discovery_FW_V1.0.1

高級(jí)評(píng)估板套件軟件包： STM32072B-EVAL_FW_V1.0.0