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【评测站】小身材,大不同——STM32F042以及STM32L031对比

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沐紫 发布时间:2016-3-4 15:04
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扩展Arduino接口等特性让它一度有取代Discovery系列板卡之势,可以说,Nucleo系列板卡让ST融入了一个更加宽广的生态圈。
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最近,爱板网又拿到了两款ST Nucleo系列板卡,不过不同于先前评测过的兼容Arduino R3扩展接口的Nucleo系列板卡,此次拿到的STM32F042以及STM32L031开发板设计的更加小巧,同时兼容Arduino Nano的扩展接口,废话不多说,我们直接看实物图。8 n8 Z) a2 e2 v8 n  H' Q8 f
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STM32F042以及STM32L031开发板采用了Nucleo系列板卡的一贯包装,两者的板型也保持一致,与Arduino Nano的板型十分相似。通过ST的产品线可以发现,单看板卡上的功能,STM32F042 Nucleo以及STM32L031 Nucleo几乎持平,主要的不同在于两者搭载了不同型号的微控制器。比如,ST将STM32F042微控制器归在主流的应用产品,而STM32L031则更偏向于需要低功耗应用的场景,比如,可穿戴设备等。
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8 x( c) `! c* }. ?" Q( C4 l虽然乍眼一看这两块板卡极其相识,很难分辨谁是谁,但是仔细观察的话,还是能发现稍许的不同之处。
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# J2 B, b% |8 _首先当然是主控制器,STM32F042 Nucleo搭载的是STM32F042K6T6,基于ARM Cortex-M0处理器,主频48MHz,属于主流的微控制器系列;而STM32L031搭载了STM32L031K6T6,基于ARM Cortex-M0+,主频32MHz,属于ST的低功耗系列MCU。
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其次,低功耗的STM32F031 Nucleo开发板上搭载了外部的32.768kHz晶振,而STM32F042 Nucleo开发板上没有。
$ y* k7 E% ~( N  C7 M至于其它功能上,板卡维持了一致的设计,在板卡的背面则主要是设计了一个STLINK/V2-1调试器,方便工程师学习开发的时候下载调试。* W) N. k4 ], U& n
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; {! L3 f6 c. c: f! a+ o: G7 u总的来说,STM32F042 Nucleo以及STM32L031 Nucleo开发板在板卡的功能实现上基本保持了一致的设计,这也主要是方便兼容Arduino Nano 开发板,而两者最大的不同之处也就是在于所搭载的微控制器的区别,下表则是两款MCU产品具体特性的对比。
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+ N4 v! |0 Z. M; |! ]$ ]# ~0 z, `从表格中可以看到,在系统资源上,STM32F042K6相对于STM32L031K6多了CEC、CAN、触摸通道等功能,而STM32L031K6更多偏向于自身低功耗特性,比如:
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  • 0.25uA的Standyby模式
  • 0.38uA的Stop模式
  • 低至76uA/MHz的Run模式等
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STM32L031K6还拥有比STM32F042K6更低的工作电压,并且具有掉电复位功能,非常适合电池供电设备的低功耗产品应用。: o8 L- x2 \+ Y4 I1 {
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开发环境 9 a4 z* p1 X0 {) t) @, e5 [& W5 q
Nucleo系列板卡的开发环境相信大家已经不会再陌生了,除了第三方IDE工具如Keil、IAR等,就属mbed云端开发比较方便快捷了,但是有个缺点就是无法调试,写写小程序还可以,但是涉及到复杂的代码程序还是要回归到第三方的IDE工具上来。在开发资料方面,ST为工程师准备一个完整的开发库,比如针对STM32F042 Nucleo开发板的STM32CubeF0,针对STM32L031 Nucleo开发板的STM32CubeL0,这些我们都可以通过官网下载获取。! \3 O' S- [3 ]+ F6 W+ I+ W

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上电
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此次的Nucleo板卡可以通过多种方式供电,最为普遍的是直接通过板载的MicroUSB接口供电,其次,我们还可以通过外部的外部3.3V/ 5V/ 7~12V电源供电,非常灵活。
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/ Z4 X7 [7 n; k( n$ V& N: `ST Nucleo系列板卡内置的出厂程序基本都是LED闪烁的例程,此次的板卡也不例外,不过,不同于之前的Nucleo系列板卡可以通过用户按键调节LED占空比以达到改变LED的闪烁频率,STM32F042以及STM32L031开发板上并没有设计用户按键,有且只有一个复位按键。# H  p) X9 R- i3 q, o4 @6 ^; f, P

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5 Y& q7 A+ m" \; i! U" Z! Y作为两款功能类似的板卡,官方提供的例程也较为常见,不过针对低功耗的STM32L031 Nucleo开发板,官方也提供相应的低功耗测试例程,我们也重点来了解下STM32L031K6T6微控制器的功耗状况。
: J- ]8 i' L! N$ N9 z. u本次测试的实验例程出自ST官网提供的例程。
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确保安装好STLINK/V2-1驱动。0 X9 O# \/ }' V, a$ r" h. T
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以Keil IDE工具为例,安装STM32L0xx_DFP database。# ?2 ?; R6 b  ~) T! O( Y
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载入相应的例程通过STLINK下载到开发板中。* ?' t" \) ]7 M$ ?' l# }3 O

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1 W* k6 |% }$ m4 r  V, L0 [不过在实际功耗测试的时候也遇到了点问题,由于电流测试跳帽处的接口太狭小,想接杜邦线的时候一不小心直接把排针座给扯下了,只能焊接两根导线测试。
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1 z3 D, ]- x( n6 x$ M" M3 f6 e; p% v选取几组实测结果供大家参考。
! T- w% y. C2 O& J& k' CPWR_LPRUN模式/ S! C' ?1 L: ~( @# ~
) |4 J' W7 w" f$ L( h/ ~
PWR_LPSLEEP模式
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- o+ r. T& S: T! [待机模式' z; d! c- Z* M4 l/ o) Y# X

, P+ o7 D/ E. `, u" z4 y待机模式+RTC
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比ST官方提供的数据来看,我们发现实际测试的结果与官方给出的数据还是有些许出入,当然本身的测量仪器也不是很好,精度也不够,只供大家参考。不过,话说回来,在ST的同级别微控制器中,L系列的产品在功耗上的表现确实比较出色,加上ST微控制器在同类产品的竞争中一直保持着不错的价格优势,在实际的产品研发中,相信会让工程师更加偏向于选用ST的产品吧。) L/ B0 x$ i: G6 x7 Y' |6 R. g
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小结
  T0 z! P7 {0 D
介绍并对比了ST最新推出的STM32F042以及STM32L031 Nucleo开发板,板卡基于Arduino Nano原型设计,板载STLINK/V2-1调试器、兼容Arduino Nano扩展接口、支持ARM mbed在线编译器以及第三方的IDE设计工具,简单、方便、好用;另外,板卡搭载面向低功耗应用的ARM Cortex-M0以及ARM Cortex-M0+处理器,是想要学习或者开发基于ARM系列微控制器的低功耗产品的理想选择。. Q& l( s1 `; ?

: Q5 h% ~4 c9 m- N* ]本文是社区特邀爱板网所作,原文请点击查看。转载请说明出处
  B/ a3 H) }& M0 U! u% B+ q/ n2 N6 o" }
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收藏 3 评论13 发布时间:2016-3-4 15:04

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13个回答
zhang7309 回答时间:2016-3-4 15:10:39
很好,感谢分享
lisingch 回答时间:2016-3-4 16:03:47
这种对比清晰明了,支持。
wujianwei3980-5 回答时间:2016-3-4 16:28:01
感谢分享。。。。
any_014 回答时间:2016-3-4 16:30:51
淘宝上搜了下,nulceo32的板子要100左右哎。& _5 @- b7 K. S5 I6 h, t
下次送板活动什么时候开始啊?
huaiqiao 回答时间:2016-3-5 13:08:19
感谢,沐姐分享。
沐紫 回答时间:2016-3-7 09:10:28
any_014 发表于 2016-3-4 16:30
0 u3 u/ z: i+ E- _7 o  E8 F1 a淘宝上搜了下,nulceo32的板子要100左右哎。
  a) `. W, t* _3 d下次送板活动什么时候开始啊?
% _1 s9 B& d% a7 O1 @6 J/ _- S5 F
“2016年慕尼黑上海电子展”约起来,即刻领取STM32开发板+ A0 k4 {" z! H7 m
https://www.stmcu.org.cn/module/ ... &fromuid=366506
  C1 `( t1 V$ N1 c+ O(出处: 意法半导体STM32/STM8技术社区)
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dragonhdw 回答时间:2016-3-7 21:50:21
很好、很强大,这个一定得支持!!!
wolfgang 回答时间:2016-3-8 20:33:21
STM32FxxxK6虽然没有用户按钮,但可以通过读取D2处于高电平,还是低电平来判断速度,改变 Green LED6 Y8 w; }2 N9 u! l
的闪亮速度
zhangdaijin 回答时间:2016-3-8 22:16:03
对比的很好
JXEE 回答时间:2016-3-9 08:55:07
牧雲丶風临晚 回答时间:2016-3-21 17:17:16
能不能给出开发版资料下载地址啊
Ljmp 回答时间:2016-11-21 14:33:51
楼主也写评测????
yls0221 回答时间:2018-3-2 15:07:40
请问开发板例程怎么下载?
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