Как стать автором
Обновить

Обзор платформы для разработчиков ST Nucleo на примере Nucleo-F401RE

Программирование микроконтроллеров
Из песочницы
Оценочные платы ST Nucleo:

image

Это открытая, недорогая и легко расширяемая отладочная платформа для разработки с широким выбором специальных плат расширения, для всей линейки 32-х битных микроконтроллеров STM32 архитектуры ARM Cortex-M3 и Cortex-M4.

image

Платы «ST Nucleo» дают возможность выбирать из различных сочетаний производительность, энергопотребление, и архитектурные особенности микроконтроллера. Платформа позволяет быстро, удобно и легко изучить особенности архитектуры и программирования микроконтроллера, опробовать свои идеи, создать прототипы с любым микроконтроллером семейства STM32.

image

Плата платформы разделена на две части, программатор и оценочная плата. При желании пользователь может распилить плату что никак не повлияет на функциональность платформы.

Программатор STlink-v2.1 имеет SWD разъём на пинах CN4 (см. рисунок выше) что позволяет использовать программатор независимо от оценочной платы для всех МК STM32, для этого достаточно отключить плату микроконтроллером от программатора сняв джамперы с пина CN2 а для того чтобы их не потерять, их можно надеть на пины GND CN11 и GND CN12, пины заземления, на которые в свою очередь с обратной стороны платы уже надеты запасные джамперы. Стоить отметить что на платформе реализован STLink версии 2.1 который как и в версии 2.0 помимо порта программирования отладки SWD(CN4), виртуального COM -> Usart (CN3) имеет особенность работы определяться по умолчанию как сменный Flash носитель, что является весьма полезной опцией для новичков, которые могут программировать микроконтроллер, отправляя на этот носитель бинарный файл прошивки (в данной версии прошивки, не более 20Kb) сгенерированный, например в онлайн среде разработки такой как Mbed. Так же программатор имеет незаслуженно пропущенный из вида общественности отдельно выведенный разъем Usart (разъем CN3 пины RX и TX) реализующий обмен данными с ПК через виртуальный COM что позволяет сэкономить деньги на отдельном устройстве таком как CP2102 который отдельно стоит около 300руб, как раз эти деньги окупают стоимость доставки оценочной платформы Nucleo.

image

Линейка оценочных плат Nucleo поддерживает подключения к «Arduino» и «ST Morpho» разъемам, которые позволяют легко расширять функциональные возможности платформы. Разъемы обеспечивают подключение к периферийным устройствам и шилдов от широко распространенной экосистемы Arduino, позволяя разработчикам удобно и легко добавлять специальные функции и масштабировать свой проект. Также Компания ST предлагает специализированные платы X-NUCLEO-IDB04A1, X-NUCLEO-IHM01A1, X-NUCLEO-IKP01A, X-NUCLEO-NFC01A1 и другие платы расширения — шилды собственной разработки, которые поддерживают функции, такие как Bluetooth® LE или Wi-Fi®, GPS, усиление записи звуковых сигналов, MEMS-микрофоны, датчики приближения и беспроводное управление.

На первых фотографиях, оценочные платы имели кварцы X2 и X3 нужные для переопределения частоты работы шины данных, микропроцессора и периферийных интерфейсов, при покупки плат Nuleo пользователи разочаровались в их отсутствии.
В официальном заявлении в ответ на недовольные отзывы пользователей по поводу отсутствия их на конечном продукте, представитель ST заявил:

Фотографии были сделаны с прототипов, и предполагается что внутреннего RTC генератора будет достаточно для решения большинства задач, при желании пользователь может самостоятельно установить внешние кварцы

(ага, например X2 — smd!!?).

На этой ноте хотелось бы обратить внимание что платы Nucleo хоть и представляют все семейство микроконтроллеров STM32, но только младшие модели, в корпусе с 64 ногами МК. Данное решение немного противоречит желанию обывателя иметь больше и лучше, но с другой стороны, стоит понимать что продукт Nucleo ориентирован быть именно доступной и простой оценочной платформой разработчиков и разработан специально для поддержки mbed-enabled что дает достойный перевес отсутствию такой начинки как на платах Discovery, предполагается что целевой аудитории не нужно столько периферии и аппаратной начинки микроконтроллера как на платах Discovery. Где то в чем то они правы, а в чем то упускают Российский рынок, и не контролируют цены на свой продукт у официальных поставщиков, которые сильно завысили цену (предполагалось что платформа будет стоить 11$ но в России ее можно приобрести только от 750 рублей + стоимость доставки, что в два раза выше рекомендуемой цены).

Линейка Nucleo входит в состав популярного в Европе и динамично развивающегося проекта ARM mbed™ — онлайн инструментария для быстрого и легкого создания продукта на базе ARM.

image

Благодаря поддержке mbed-enabled, разработчики могут использовать платформу Mbed с открытым программным кодом, онлайн средства разработки и инфраструктуру с сайта mbed.org. Стоит отметить удобство и простоту использования этого ресурса, точнее я бы сказал это не просто ресурс, это социальные сети разработчика, где пользователи делиться своими библиотеками, примеры кода и проектами. На ресурсе есть все необходимое для быстрого старта и работы с оценочной платой, форум где пользователи делятся своим накопленным опытом и помогают друг другу решать задачи по отладке кода, большой выбор библиотек для работы с почти что всей периферией микроконтроллера и плат расширения, раздел FAQ и возможность задать вопрос, как пользователям, так и представителю завода изготовителя, общаться между пользователями и многое другое.

image

Онлайн компилятор https://mbed.org/compiler, неотъемлемая часть этого ресурса, который снимет головную боль многих начинающих разработчиков с настройкой среды разработки и компилятора, давая возможность не вникать во все подробности архитектуры STM32.

Директор подразделения IoT platforms компании ARM Саймон Форд (Simon Ford) заявил:
“Аппаратное обеспечение mbed-enabled платы STM32 Nucleo предоставляет пользователям компании ST доступ к расширенной mbed-экосистеме программного обеспечения, программным средствам разработки и сообществу, которые поддерживают разработку новой волны интеллектуальных электронных продуктов”.


Какую плату выбрать себе, трудно ответить так как у каждого свои потребности, кто то планирует разработать определенное устройство или использовать определенное семейство микроконтроллеров (например дешевые или мало потребляющие), я же не имея опыта, для обучения взял самую производительную из доступных на момент приобретения плату Nucleo-F401RE на базе STM32F401RE, многие пользователи поступили так-же, кто брал сразу несколько версий с разными по назначению микроконтроллерами, кто то купил все доступные модели.

На сегодняшний день линейка представлена 9 моделями, старшая из которых STM32 Nucleo-F411RE отличается от широко распространенной в Европе и просто доступной у нас в России STM Nucleo-F401RE большим объемом ОЗУ памяти (128 Kb против 96Kb) большей частотой процессора (100MHz против 84MHz ), большим количеством аппаратно поддерживаемом интерфейсов.

МК CPU FPU Flash RAM 12bit ADC timers I2C USARTs SPIs SDIO I2S
F401 84MHz 512Kb 96Kb 10ch. 10 3 3 4 + N/A
F411 100MHz 512Kb 128Kb 16ch. 10 3 3 5 + 5


Платы STM32 Nucleo-F030R8, STM32 Nucleo-F103RB, STM32 Nucleo-F401RE и STM32 Nucleo-L152RE уже доступны для заказа в России, STM32 Nucleo-F072RB, STM32 Nucleo-F302R8, STM32 Nucleo-F334R8, STM32 Nucleo-F411RE и STM32 Nucleo-L053R8 доступны для заказа из за рубежа, по цене от 10.32 $ за единицу.

P.S. Готов новый пост
Теги:stmstm32stm32fstm32f4Nucleo-F401RENucleo-F411RENucleoX-Nucleoarduino unoarduinoMorphoarmcortex
Хабы: Программирование микроконтроллеров
Всего голосов 34: ↑32 и ↓2+30
Просмотры55K
Комментарии Комментарии 25

Похожие публикации

Лучшие публикации за сутки