גרעין Stm32f

עבור רוב האנשים שם, לוח הפיתוח המשובץ הראשון עליו היו עובדים היה ככל הנראה מועצת ארדואינו. אבל, כמו שכולם יכולים להסכים, הארדואינו שלך יכול לקחת אותך רק עד הלום ומתישהו אתה צריך לעבור לפלטפורמת מיקרו-בקר מקומית. ניתן להקל מאוד על תהליך זה באמצעות לוח הפיתוח STM32 זה מכיוון שהוא יכול לתמוך בכל מגיני Arduino שיעזרו לך בצד החומרה ויש לו גם ספריות ופונקציות מובנות רבות שיעזרו לך בצד התוכנה. גם היכרות עם מיקרו-בקרים STM32 תעזור לך לחקור בקלות מודולי פיתוח אחרים מ- ST כמו SensorTile.Box שסקרנו קודם. אז במאמר זה, בואו נסתכל במלואו על לוחות פיתוח STM32 Nucleo-64 ונלמד כיצד להשתמש בהם.

עכשיו ישנן גרסאות רבות של לוחות STM32 זמינים וזו המסוימת בידי נקראת STM32F401 Nucleo-64. השם STM32 מייצג שיש לנו מיקרו-בקר 32 סיביות בלוח הפיתוח שלנו, והשם Nucleo-64 מייצג כי למיקרו-בקר יש 64 פינים. באופן דומה, ישנן גרסאות רבות אחרות של לוחות Nucleo 64 כמו STM32F103, STM32F303 וכו ', אך ברגע שלומדים על לוח אחד כל האחרים די דומים.

הסבר לחומרה על לוח הפיתוח STM32 Nucleo 64

נתחיל מלבטל את תיבת הדירוג של מועצת הפיתוח. כפי שאתה יכול לראות החבילה המלאה מורכבת רק מלוח הפיתוח שלנו וכרטיס הוראות. בכרטיס ההוראה מוזכר המפרט של הבקר, פינותיו, ובצד האחורי יש לנו מידע על האופן שבו ניתן להתחיל ואפשרויות שרשרת הכלים הזמינות.

במבט מקרוב על הלוח נוכל למצוא שהלוח מחולק לשני אזורים. החלק העליון הוא איתור באגים ומתכנת ST-Link / V2 ואילו החלק התחתון הוא לוח הפיתוח שלך בפועל. בדרך זו תוכלו לתכנת ולבלוח באגים בקלות מהקופסה רק באמצעות כבל USB נוסף שניתן לחבר ליציאת ה- USB המיני על הלוח.

במבט הראשון נראה כי הלוח מכיל הרבה קופצים ורכיבים, אך כולם שם כדי להקל עלינו. שני הקופצים שאתה מוצא משני צידי הלוח CN11 ו- CN12 הם למעשה מגשרים דמה, ניתן להשתמש במגשרים אלה למטרות אחרות במידת הצורך בעתיד. שני המגשרים ב- CN2 משמשים לחיבור קטע המתכנת והבאגים עם לוח הפיתוח שלנו. בעתיד, תוכל להסיר את המגשרים האלה כדי להשתמש במתכנת עבור בקרי מיקרו ST אחרים באמצעות סיכות אלה. וניתן לסגור את סיכת המחבר JP1 כדי להגביל את זרם ה- USB ל 100mA, אם נותר פתוח הזרם המרבי יהיה 300mA. כאן יש לנו נורית טריקולור (LD1) שנדלקת כאדומה כאשר הלוח מופעל והופך לירוק כאשר הלוח מתוכנת בהצלחה והופך לכתום כאשר יש תקלה בתקשורת.

כשמעבר למקטע הפיתוח יש לנו את המרכיב החשוב ביותר שלנו כאן, המיקרו-בקר STM32F401RET6. מדובר במיקרו -בקר של 64 פינים עם 32 סיביות עם מעבד ARM Cortex M4 הפועל ב -84 מגה-הרץ. יש לו גם 512 Kb פלאש ו- 96 KB SRAM. למיקרו-בקר 10 טיימרים של 16 סיביות ו -32 סיביות ו- ADC יחיד של 12 סיביות. יש לו גם שלושה USART, שלושה I2C, ארבעה SPI ואחד USB 2.0 לתקשורת חיצונית. אתה יכול לבדוק את גליון הנתונים STM32F401 לקבלת מידע טכני נוסף.

עכשיו הנה החלק המעניין, כפי שאמרתי לכם קודם הלוח תומך בכל מגיני הארדואינו. הלוח כולל שני סטים של מחברים, הפינים הנשיים מיועדים למגני Arduino המתאימים באופן מושלם למגן ה- Wi-Fi ESP8266 שלנו ולמגן Semtech Arduino LoRa שלנו, כפי שניתן לראות בתמונה למטה.

הזכרים האחרים נקראים סיכות מורפו ST בהן ניתן להשתמש כדי להשתמש בסיכות החריזה במיקרו-בקר 64 פינים שלנו. ואז יש לנו כאן כפתור איפוס וכפתור להגדרת משתמש שמחובר לסיכה PC13 וגם כאן נורית שמחוברת לסיכה D13 ממש כמו Arduino. כדי להפעיל את הלוח נוכל להשתמש ביציאת ה- USB או לספק ישירות 5V מוסדר ל- E5V או לסיכה של 5V כאן. זכור להחליף מגשר זה כדי לציין כיצד אתה מפעיל את הלוח; U5V מציין שהלוח מופעל באמצעות USB. יש לנו כאן גם סיכת מגשר מעניינת בשם IDD בה ניתן להשתמש כדי למדוד כמה זרם המיקרו-בקר שלך צורך על ידי חיבור מד זרם לסיכות אלה.

תכנות לוחות פיתוח STM32 Nucleo 64

כאשר אנו מגיעים לחלק התוכנה, יש ללוח ספרייה ענקית ותמיכה בתכנות וניתן לתכנת אותם באמצעות Keil, IAR workbench ו- IDE רבים אחרים. אבל הדבר המעניין הוא שהוא תומך בסביבת פיתוח ARM Mbed ו- STM32Cube. לצורך מאמר זה, החלטתי להשתמש בפלטפורמת ARM Mbed מכיוון שהיא כלי מקוון ומצאתי שהיא מעניינת מאוד מכיוון שאתה לא יכול רק את לוחות ST שלך באמצעותה אלא גם לוחות פיתוח רבים אחרים המשתמשים במיקרו-בקר ARM.

עבור מי חדש, ARM MBED היא פלטפורמת פיתוח מקוונת המסופקת על ידי ARM עצמה והיא מעניקה לך מערכת הפעלה משובצת, שירותי ענן ותכונות אבטחה ליצירת פתרונות מוטבעים מבוססי IoT בקלות. זו קהילה ענקית של קוד פתוח וההתייחסות לפרטים עליה תדרוש מאמר נפרד.

תחילת העבודה עם STM32F401

אבל כדי להתחיל, השתמש בכבל USB מיני לחיבור לוח הפיתוח STM32 למחשב שלך. לאחר ההפעלה, עליכם לשים לב שנוריות ה- LD1 וה- LD3 נדלקות באדום, ונורית ה- LD2 הניתנת לתכנות תהבהב בצבע ירוק כזה.

תבחין גם בכונן הבזק חדש במחשב שלך שנקרא "NODE_F401RE". פתח אותו ותמצא שני קבצים כלומר details.txt ו- mbed.htm כפי שמוצג להלן.

באפשרותך להפעיל את הקובץ Mbed.htm בכדי להתחיל ישירות בתכנות הלוח שלך באופן מקוון באמצעות זרוע Mbed. אבל לפני שנגיע התקנו את מנהלי ההתקנים הנדרשים והרשמה ל- Mbed. חפש תוכנת מנהל התקן STSW-link009 והורד אותה ישירות מאתר ST, התקן את מנהל ההתקן וודא שהמכשיר מתגלה כראוי במנהל ההתקנים שלך כפי שמוצג כאן.

חזור לפלטפורמת ה- mbed שלך כדי להירשם ל- MBED.com עם האישורים שלך. לאחר מכן לחץ על קובץ MBED.HTM ותקבל את פניך בדף הבא.

גלול מטה ולחץ על " פתח מהדר Mbed ". כפי שאתה יכול לראות, המהדר כבר זיהה את הפלטפורמה שלנו כ- Nucleo-F401RE ומספק לנו הרבה תוכניות דוגמה בסיסיות. לעת עתה, תן לי לבחור את " קוד הבהבה לד " ולשנות אותו כך שהנורית תיכבה בכל פעם שאני לוחץ על כפתור הלחיצה.

לאחר שהקוד מוכן כפי שמוצג למטה, תוכלו ללחוץ על כפתור הקומפילציה, שיספק לכם קובץ סל, פשוט העתיקו את קובץ הסל והדביקו אותו בכונן ההבזק שלכם כדי לתכנת את הלוח שלכם. תבחין בנורת ה- LD1 ההופכת לירוקה לאחר סיום התכנות. כעת לחץ על הכפתור הכחול ותבחין שנורית ה- LED הירוקה נכבית. ככה אתה יכול לנסות כל אחת מתוכניות הדוגמה כדי ללמוד פונקציות שונות של הלוח. אתה יכול גם לחזור לדף הראשי כדי לקבל מסמכים טכניים אחרים ותמיכה בקהילה.

אתה יכול גם לצפות בסרטון המקושר בתחתית עמוד זה, כדי לראות את הסקירה המלאה בלוח זה.

סיכום

בסך הכל אני מאמין, לוחות אלה הם בחירות מצוינות אם אתה מנסה להעלות את הכישורים שלך ולפתח יישומים מתקדמים. עם תמיכת החומרה המעשית והקהילה המקוונת שלה, עקומת הלמידה של לוחות אלה היא גם די פשוטה, אז כדאי שתנסו זאת. אני מקווה, נהנית מהמאמר ולמדת ממנו משהו שימושי. אם יש לך שאלות, השאיר אותן בסעיף ההערות למטה או השתמש בפורומים שלנו לשאלות טכניות אחרות.

וִידֵאוֹ