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简单好用、基于ARM Cortex-M4的入门级开发板——Nucleo-F410RB评测 精华  

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沐紫 发布时间:2015-12-4 09:07
Nucleo开发平台是ST在2014年最新发布的易用性好、可扩展性佳的低成本平台,因其简单自由、灵活可扩展受到多数工程师的喜爱,特有的支持ARM mbed项目开发,支持云端开发以及兼容Arduino R3扩展接口等特性让它一度有取代Discovery系列板卡之势,毫不夸张的说,Nucleo系列板卡已经让ST融入一个更加广大的生态圈。
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+ m! w, O  X+ Z( r$ d5 ^今天,爱板网幸运的拿到了又一块Nucleo系列开发板——STM32F410RB Nucleo,这是一款基于ARM Cortex-M4处理器的开发板,众所周知,ST的F4系列微控制器一项被认为是“高性能的数字信号控制器”,凭借着不错的性能、功耗以及性价比,在各个领域都有引领风骚的趋势,如今,我们就来看看今天的这块板卡又会有些什么样的特色。
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STM32F410RB Nucleo采用一贯的包装,板型也与前几代产品保持一致。如果不仔细看微控制器型号的话,基本也很难一眼区分各个Nucleo系列的板卡。( H5 Q. x6 l+ P# j6 M

: D4 J; k* N7 |$ I; m# d- C6 y* K; Z( U9 J- V& G3 |
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STM32F410RB Nucleo包含了开发调试中常用的ST-LINK/ V2-1调试器/编程器,可供工程师灵活扩展的MCU扩展IO口以及Arduino接口,这些功能也是在Nucleo开发板上老生常谈的事了,相信用过的工程师已经非常熟悉了。板卡的主要特性包括:5 W7 Q& W, F6 C3 h

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  • STM32F410RBT6微控制器,基于ARM Cortex-M4处理器,带DSP,最高支持100MHz主频
  • 支持Arduino UNO R3 Shield扩展板,微控制器所有IO口引脚通过排针座引出
  • ST-LINK/V2-1调试器,支持对外部微控制器调试
  • 3个LED:一个USB通讯LED、一个电源LED、一个用户LED;两个机械按键:复位、用户
  • USB接口的3个不同功能:虚拟串口、容量存储、调试接口
  • 3种不同供电方式:mini USB接口供电、IO引脚用电、通过Arduino UNO R3 Shield接口供电
  • 支持Keil、IAR、embed在线IDE的设计工具
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: J  r" U- ]$ m2 H3 [$ bSTM32F410RB Nucleo开发板包含了STM32F系列板卡惯有的机械按键、LED指示灯、mini USB调试接口,众多IO口外设通过排针座引出等功能,若要说怎样更好的学习Nucleo开发板,熟悉其扩展接口可以说是第一步也是今后开发学习最重要的一步。; M" Z5 @, [- G& ~) M- u8 d

+ E, d+ g2 f0 L8 R) r3 k8 }2 Z, N8 s( T
兼容Arduino扩展接口的引脚信号如下所示。
! R/ m% y' Z0 G! m4 R6 k9 A9 f3 K' n  s1 B  l; Y! N' C& A) |
板卡引出的全部IO扩展引脚口如下图所示。
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, p1 n( ]# y; D/ h  Z& J* Z从STM32F410RB Nucleo开发板上我们不难发现其多样的DIY特性,无论是从性能、功能、或是功耗,我们都能进行有效的评估。除此之外,STM32F410RB Nucleo板卡的硬件设计基本和先前的Nucleo系列板卡一样,主要的区别还是在于板卡搭载的微控制器,具体如下图所示。
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STM32F410RB Nucleo开发板搭载了STM32F410RBT6微控制器,采用LQFP64封装,其主要特性如下:, f: @# q1 X( B0 _
  • 基于ARM 32位Cortex-M4处理器,集成FPU,最大可支持100 MHz的主频
  • 集成128 KB闪存、32 KB SRAM
  • 通用定时器*4、低功耗定时器*1、先进的控制定时器*1、随机数发生器
  • SPI / I2S*3、I2C*3、USART*3、RTC,最大可支持50个GPIOs
  • 12位ADC,具有16个通道
  • 12位DAC,具有1路通道
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! f4 R4 D2 Z$ oSTM32F410RBT6微控制器的供电电压为1.7 V至3.6 V,基于ARM Cortex-M4的处理器,最高能支持100MHz主频,这比ST先前推出的STM32F401的主频要高了一些。ST的微控制器都自适应实时加速器(ART),STM32F410RBT6也不例外,它支持从Flash中零等待执行代码。虽然ST具有多款基于ARM Cortex-M4处理器的MCU,各自的特点还是非常鲜明,但就论此时的STM32F410来说,算是一款常规型的入门级ARM Cortex-M4微控制器,适合一般应用的开发。

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开发环境
Nucleo开发板的开发环境已经在先前的评测文章中多次介绍过了,工程师应该都不陌生。目前可以支持多种IDE,如常见的第三方IDE工具IAR、Keil等,当然,STM32F410RB Nucleo同样可以支持mbed项目中的在线的开发环境,最快捷的进入在线开发环境的方式是通过将开发板上电,此时可以在电脑上看到一个名为NODE_F410RB的U盘,如下图所示。" I. ~' w5 x0 t1 h5 M
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+ d/ X8 ]3 B4 J0 C, a8 P打开之后能看到mbed项目的链接,点击进去按照使用指导一步一步操作即可,非常简单。具体的操作也可以参考爱板网先前的评测文章,这里就不再重复介绍了。+ a& Z6 R# w+ l4 p

  m- {0 y0 P" x5 t, v! D" K9 F, O1 ?5 V使用mbed云端开发的一个好处是无需安装IDE软件,而且有非常多模板可以快速的上手,在第一次使用时只需要注册一个开发账号,之后就可以完全免费使用了。
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ST Nucleo系列板卡内置的出厂程序基本都是LED闪烁的例程,可以通过用户按键调节LED占空比以达到改变LED闪烁频率的Demo。比如此时的这款STM32F410RB板卡,如下图所示,上电后可以看到LED的闪烁,通过用户按键可以改变LED闪烁的频率。
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除了云端开发,Nucleo开发板也支持传统的IDE工具,如KEIL、IAR等,ST也为工程师准备一个完整的开发库STM32CubeF4,我们可以通过官网下载获取。
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毫不夸张的说,STM32CubeF4包括了一个完整的用于STM32F4系列微控制器开发的固件库,包括了HAL底层驱动程序、USB、TCP/ IP、文件系统、实时操作系统、图形等各种可以应用在开发板上的例程,如下图所示。
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0 V1 F) g3 @; Q+ T工程师利用STM32CubeF4固件库可以大大节省宝贵的时间,缩短学习、开发所要花费的成本,总之一句话,非常好用。下面我们实际来体验下,这里选用了最新版本的Keil 5.17,在载入例程的时候未发现对应的微控制器型号,此版本的keil会直接在线安装相应器件的packer,非常人性化,先前版本貌似没有这功能。
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, t9 N0 a: ^" Q7 H4 w配置ST-Link Debugger。5 k" _: W0 t- n; F/ V

, A" G. n6 X) c* A: q" w) \选择对应的Flash算法配置文件。
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  Q6 z) f9 K# w1 @+ J完成后即可下载,我们也能通过ST-Link对板卡进行调试。8 s) t; B; b- h* R2 a' i" z
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小结

  j& K; `0 {) J& Y0 H8 ^介绍了ST最新推出的STM32F410RB Nucleo开发板,板载高性能的STM32F410RBT6微控制器,基于Cortex-M4处理器,最高主频可达100MHz,另外板卡具有Nucleo系列板卡固有的特性,板卡兼容Arduino接口、支持ARM mbed在线编译器,方便的U盘式下载程序,简单好用、性能强大、10美元的价格非常实惠,是想要学习或者开发ARM Cortex-M4系列微控制器的工程师的绝佳入门学习套件。$ f* P/ F7 C* G/ a) Z
2 b  i4 i2 f1 j+ C- |+ g4 ?

% ^6 d+ c5 m1 U  e" u% w- J# R; B6 W提示:STM32F410RB Nucleo开发板活动将在12月14日开启,欢迎关注+ \! N) y! b3 o" k9 C

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收藏 7 评论38 发布时间:2015-12-4 09:07

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38个回答
shaoziyang 回答时间:2015-12-4 09:28:04
党国特派员 发表于 2015-12-4 09:24
' u4 y$ L4 u% K2 e410 和 411的区别是什么?

/ ]: h; `" m# [1 D: x9 KFlash/RAM的大小不同。
jundao721 回答时间:2015-12-4 09:44:42
好详细啊,100M做FPU,DSP处理会不会有点慢,有机会弄块得试试。
wyxy163@126.com 回答时间:2015-12-14 19:54:08
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
党国特派员 回答时间:2015-12-4 09:24:27
410 和 411的区别是什么?
zhangdaijin 回答时间:2015-12-4 09:31:42
mark  一下
slotg 回答时间:2015-12-4 09:33:10
很详细的介绍。
风子 回答时间:2015-12-4 09:56:22
昨晚在爱板网看了
米兰的无线电 回答时间:2015-12-4 10:17:16
又有新板子了
JackieLaura 回答时间:2015-12-4 11:20:49
又有新活动了。。。不错。
stmcu.org.png
ROCK0525 回答时间:2015-12-4 11:25:20
12月14日
orima 回答时间:2015-12-4 11:39:36
已经看到了。。。
liuwen-396482 回答时间:2015-12-4 11:50:03
感觉挺详细的,可以好好跟着学习一下
liuwen-396482 回答时间:2015-12-4 11:52:25
赞一个,感觉特别好
wamcncn 回答时间:2015-12-5 09:37:50
一般般,都是官网资料堆出来的评测
mark0668 回答时间:2015-12-5 15:14:50
大力支持好活动
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