STM32-NUCLEO开发平台全方位解析

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fengye5340 发布时间：2015-1-9 13:12

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本帖最后由 fengye5340 于 2015-1-9 13:18 编辑

   STM32 NUCLEO开发平台是ST最新发布的易用性好、可扩展性佳的低成本平台。开发平台具有mbed功能支持Arduino接口，同时还提供ST Morpho扩展排针，可连接微控制器的所有周边外设,可以利用Arduino巨大生态系统优势，便于快速实现STM32学习和评估！为了让大家在短时间内熟悉ST这款通用性的开发平台，这里以STM32-NUCLEO-072RB开发板为例，先简单介绍一下这个NUCLEO开发平台的特性。然后再详细说明一下，学好这个开发平台需要准备哪方面的资料，这些内容非常适合STM32初学者和初级工程师阅读。
STM32-NUCLEO-072RB开发板特性讲解

   在讲解NUCLEO开发平台特性之前，先来看一下它的前辈--DISCVOERY套件平台。如上图，DISCOVERY是ST推出的针对不同MCU的低成本开发套件，不同的MCU型号，加载的资源和外观是不同的，基本特点是：采用绿色阻焊层(绿板);带有ST-LINK/V2仿真器;采用5V或者3.3V外部供电;一个复位按钮和一个用户按钮;LED灯数量从2个-9个不等;带有陀螺仪、加速度传感器、音频解码和段式液晶屏等不同外部资源；评估不同的MCU型号，需要够买不同的DISCOVERY套件才可以。为了解决兼容性问题(在一个板子上评估多个系列MCU),再加上Arduino开发平台成熟生态系统的吸引和mbed网络编程工具的大力支持,ST的工程师们就设计了这样一款“核”板卡！与DISCOVERY相比，它成本更低，因为减少了不必要的外部资源；它扩展了Arduino插座，这样，和 Arduino开发板“玩”的扩展板，也能和它一块“玩”；它支持MBED,在一些没有安装权限的办公平台上，使用网络就可以开发程序了，多方便！
      总的来说，NUCLEO开发平台由ST-LINK/V2-1仿真器模块和主MCU核心板模块两个部分组成，它具有六大特性：
1、全新设计的ST-LINK/V2-1仿真器平台，可以独立使用
2、更加灵活的供电方式，适合实验室和现场开发应用
3、统一的主MCU核心板设计，真正一板多用
4、外部资源少，可扩展性好
5、支持在线和单机多种IDE开发环境，丰富开发人员的选择
6、丰富的软件代码例程支持，方便短时间上手
, f. U& ~, [# \: p$ K特性一：全新设计的ST-LINK/V2-1仿真器平台
1、是以往探索套件DISCOVERY平台板载的ST-LINK/V2仿真器升级版，采用了全新的PCB布局，增加了一个STS7PF30L型P-MOS管芯片。如果是采用USB总线为主MCU板供电方式的话，需要等待仿真器驱动安装完毕后，才能打开MOS管，为主芯片供电，若PC机驱动安装不上，主MCU核心板无法供电！
2、通过SWD接口实现程序调试和下载
3、独立的跳线开关，可以单独使用仿真外部其他STM32MCU开发板！仿真器模块可以与主MCU核心板分离开，更加容易单独使用
4、一个USB接口实现三种功能: 仿真器内置全新固件，实现了虚拟串口，调试接口(SWD)和存储设备(Mass storage)三种功能
5、TX/RX引脚引出，独立实现USB转TTL串口线功能

特性二：更加灵活的供电方式

1、通用的USB总线供电方式—通过信号开关控制
2、灵活的外部5V或者3.3V或者7-12V电源供电(以前的探索套件没有)采用LD1117S50TR芯片实现 7-12V电压输入，5V输出；采用LD39050PU33R芯片实现5V输入3.3V电压输出
特性三：统一的主MCU核心板设计 |) g0 t$ T! I6 F. A
1、NUCLEO各型号开发板的主MCU核心板是统一的PCB设计，支持64引脚的MCU型号芯片，除MCU不同外，其它都一样
2、你有一个NUCLEO开发板，可以对 STM32F030R8、STM32F072RB、STM32F103RB 、 STM32F302R8、STM32F334R8 、 STM32F401RE、STM32F411RE、STM32L053R8、STM32L152RE T6型MCU中的任何一个进行快速评估，代码上仅需要简单修改引脚配置即可,MCU型号涵盖5个大系列，满足各个行业的客户需求！

三个板子对比图，看一下，你能找到区别吗？
特性四：外部资源少，可扩展性好
3 F, m+ q% O3 C. T& Y# N板载资源：
1、三个LED灯通信指示： (LD1) 用户指示： (LD2)电源指示： (LD3)
2 、两个按钮：用户按钮和复位按钮扩展IO引脚排针和插座
1、带有ArduinoUno Revision 3插座，方便和ArduinoUno开发板及其扩展板无缝对接
2、IO通过STMorpho 扩展排针引出，兼容ST扩展板
下面看一下几个扩展板：
ArduinoUNO开发板- C" j1 v \. a* w* }" t5 a
Arduino是意大利工程师设计的开源硬件平台，拥有良好的生态系统和各种Shield扩展板，实现特殊功能！ Arduino UNO是Arduino USB接口系列的最新版本，作为Arduino平台的参考标准模板。UNO的处理器核心是ATmega328，同时具有14路数字输入/输出口（其中6路可作为PWM输出），6路模拟输入，一个16MHz晶体振荡器，一个USB口，一个电源插座，一个ICSP header和一个复位按钮。输入电压（推荐）7-12V，工作时钟16 MHz。

低功耗蓝牙评估板X-NUCLEO-IDB04A1
7 F2 k5 B# o! s6 ]9 O 该套件是一个用在NUCLEO开发板上的低功耗的蓝牙扩展套件，它带有兼容Arduino的UNO R3接口，采用低功耗，兼容BTLE 4.0的单模芯片BlueNRG。扩展板通过SPI方式与NUCLEO板上的MCU通信，用户可以改变SPI的时钟频率，SPI片选和SPIIRQ都可以通过板上的电阻进行修改。

步进电机扩展板X-NUCLEO-IHM01A1
0 V6 b8 i' ^9 y- C
基于L6474芯片的步进电机驱动板，可以用一个NUCLEO开发板驱动最多3路步进电机
Adafruit1.8" TFT LCD shield扩展板# @1 A/ O4 x1 P, S) d2 E) ?

总结：有了插座接口和碟型排针，可以自制各种扩展板，比如触摸按键，TFT,SD,USB等
特性五：支持多种IDE开发环境
5 k4 D6 S4 I- m: t: x- w' X4 KSTM32 NUCLEO开发板支持在线和单机IDE平台：
1、支持mbed(mbed.org)在线IDE开发环境：
ST官网地址链接：http://www.st.com/web/catalog/tools/FM147/SC1887/P...
在仿真器虚拟出的U盘里面，有个网页文件，如果有网络，打开后就能进入
2、支持常用MDK/IAR/及基于GCC的开发环境等
MDK-ARMv5.01 以上9 B) q' t$ X* V' [- C
EWARMv7.10.3 以上2 O# F; ?8 [# h6 u5 @7 ?
TrueSTUDIOv5 以上
7 T1 i9 l. j) u" F( E( lSTM32 Nucleo开发板能让开发人员能够利用mbed开源软件平台、在线工具和mbed.org的合作基础设施开发创新应用，从ST官网界面，就可以进入链接网站：

这里要求先注册一下，才能使用

注册后，打开ST-NUCLEO-F072RB板子文件，载入一个blinkled项目后，编译一下，就生成一个二进制文件Nucleo_blink_led_NUCLEO_F072RB.bin，将该文件拖入仿真器虚拟出来的U 盘内，就可以实现程序的下载，是不是很方便呢？不妨自己试一下
特性六：丰富的软件代码例程支持
5 R+ Y5 N1 Y% C, XSTM32-NUCLEO开发板具有丰富的代码和例程用于学习，具有一个从下到上的完整生态系统
NUCLEO软件包：             STM32 Nucleo_FW_V1.2.1, b* j! y* [2 m4 E# F
CUbeF0软件包:                STM32Cube_FW_F0_V1.0.0- c: x$ m/ V1 F+ }; _
标准库及例程包：             STM32F0xx_StdPeriph_Lib_V1.3.1
DISCOVERY套件软件包：STM32F072B-Discovery_FW_V1.0.1
高级评估板套件软件包： STM32072B-EVAL_FW_V1.0.0( l0 l( P6 D3 c/ B5 V+ O
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