Nucleo家族新成員――ST Nucleo-F411RE開(kāi)發(fā)板評(píng)測(cè)

如果關(guān)注過(guò)ST意法半導(dǎo)體的微控制器產(chǎn)品，一定接觸過(guò)Discovery系列開(kāi)發(fā)套件。作為低成本的入門(mén)開(kāi)發(fā)板，Discovery系列提供了性?xún)r(jià)比非常高的ST微控制器開(kāi)發(fā)平臺(tái)。2014年開(kāi)始，ST意法半導(dǎo)體又發(fā)布了一系列全新的Nucleo系列開(kāi)發(fā)板，提供了一種價(jià)格更低的原型開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

為什么有Discovery系列還要推出Nucleo系列開(kāi)發(fā)板呢?研究Nucleo開(kāi)發(fā)板可以看出最重要是有2點(diǎn)提升：

其一支持云端開(kāi)發(fā)，ARM在今年大力推廣mbed平臺(tái)，包括免費(fèi)的軟件庫(kù)(SDK)、硬件設(shè)計(jì)(HDK)以及在線的Web開(kāi)發(fā)環(huán)境，旨在為ARM微控制器開(kāi)發(fā)提供一個(gè)全球性的支持。

其二開(kāi)發(fā)板上除了ST的擴(kuò)展接口外還支持Arduino R3接口。

總之，Nucleo系列融入一個(gè)更廣大的ARM生態(tài)圈，不僅僅再是提供一個(gè)簡(jiǎn)單開(kāi)發(fā)板，通過(guò)ARM生態(tài)圈的龐大資源以及Arduino接口的支持，Nucleo的開(kāi)發(fā)更為簡(jiǎn)單，應(yīng)用也更加多樣。到目前為止，ST意法半導(dǎo)體一共推出了10種Nucleo開(kāi)發(fā)板，基本上定價(jià)都在10美元左右，如下圖所示。

今天向大家介紹的是最新的Nucleo-F411RE開(kāi)發(fā)板，基于Cortex-M4內(nèi)核的F4微控制器，可以說(shuō)是目前性能最強(qiáng)大的Nucleo開(kāi)發(fā)板。和之前我們?cè)u(píng)測(cè)過(guò)得Nucleo-F401RE開(kāi)發(fā)板非常相似，Nucleo-F411RE開(kāi)發(fā)板也是基于Cortex-M4內(nèi)核的F4微控制器系列。兩種開(kāi)發(fā)板的核心微控制器相比差別非常小，

STM32F411RE相比STM32F401RE來(lái)說(shuō)工作頻率更高達(dá)到100MHz，片上更大SRAM，功耗更低。最大的區(qū)別是STM32F411RE支持BAM模式(Batch Acquisition Mode)，即支持串行外設(shè)利用DMA傳輸數(shù)據(jù)直接到存儲(chǔ)空間，進(jìn)一步降低功耗。

Nucleo開(kāi)發(fā)板上核心微控制器為STM32F411RE，高性能的基于Cortex-M4內(nèi)核微控制器，采用了LQFP64腳封裝。

ARM Cortex-M4 CPU with FPU at 100MHz

512 KB Flash

128 KB SRAM

12位 ADC 2.4 Msps最大16 channels

最大 10個(gè)計(jì)時(shí)器

3x I2C, 3x USARTs, 5x SPIs, SDIO, 5x I2S

USB 2.0 PHY

96位唯一 ID

Nucleo開(kāi)發(fā)板的硬件設(shè)計(jì)幾乎都是一樣的，

其特點(diǎn)是：

USB供電(VBUS)以及外部接口支持3.6V、5V、7-12V;

Arduino R3版擴(kuò)展接口以及ST特有的Morpho全擴(kuò)展接口可以連接微控制器所有IO;

改進(jìn)的ST-Link V2.1板載調(diào)試器支持調(diào)試下載、虛擬串口以及USB磁盤(pán)功能;可以通過(guò)跳線設(shè)置作為一個(gè)獨(dú)立的ST-Link調(diào)試器

Nucleo開(kāi)發(fā)板配有板載調(diào)試器，無(wú)需額外的費(fèi)用可以更方便搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境。只需要一根Mini USB連接線就可以開(kāi)始工作。首先下載USB的驅(qū)動(dòng)程序，安裝好上電后會(huì)識(shí)別St Link以及一個(gè)虛擬串口。

改進(jìn)的ST-Link支持多種功能，其固件會(huì)一直更新，所以第一步我們要更新到最新的固件。下載固件更新程序

到現(xiàn)在硬件平臺(tái)已經(jīng)準(zhǔn)備完畢。Nucleo開(kāi)發(fā)板可以支持多種IDE開(kāi)發(fā)工具，包括常用的IAR-EWARM、Keil-MDK等等以及在線的mbed開(kāi)發(fā)環(huán)境。你可以任意選擇一種熟悉的設(shè)計(jì)軟件，例如參考搭建STM32 NUCLEO Keil-MDK開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

更方便快捷的方法是使用在線的mbed開(kāi)發(fā)環(huán)境，無(wú)需安裝IDE軟件，而且有非常多模板可以快速的上手。第一次使用時(shí)需要注冊(cè)賬號(hào)，之后就可以按照模板開(kāi)始自己的設(shè)計(jì)。可以參考從繁至簡(jiǎn)，顛覆傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的云端開(kāi)發(fā)——極具性?xún)r(jià)比的STM32F401 Nucleo開(kāi)發(fā)板評(píng)測(cè)了解在線mbed的使用。

小結(jié)

介紹了最新的Nucleo-F411RE開(kāi)發(fā)板，10美元左右的價(jià)格使它成為性?xún)r(jià)比最高的開(kāi)發(fā)套件。全新的板載ST-Link調(diào)試器，全擴(kuò)展接口以及Arduino兼容接口使得Nucleo開(kāi)發(fā)板應(yīng)用非常靈活。支持各種常用開(kāi)發(fā)軟件以及在線mbed平臺(tái)使得Nucleo開(kāi)發(fā)板非常容易上手。Nucleo-F411RE開(kāi)發(fā)板可以說(shuō)是非常好的ARM Cortex-M4入門(mén)學(xué)習(xí)套件。