Nevjerojatni STM32 L4!: 12 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Želim započeti ovaj članak objašnjavajući da ovo slovo L (od L4) znači nisku (ili, u osnovi, ultra nisku snagu). Dakle, troši malo energije i pokazuje zašto je ovaj STM32 nevjerojatan! Potroši mikropojačala i ima unutarnji sustav koji može identificirati trošak svakog dijela čipa. To omogućuje vrlo učinkovito upravljanje energijom i uz visoke performanse.

Već sam govorio o ovom mikrokontroleru u videu: "Najjednostavniji način programiranja mikrokontrolera!" U videu sam pokazao kako programirati STM32 L4 s MBED -om. No, istražujući više o tome, otkrio sam nešto što proizvođač STMicroelectronics ne otkriva. Implementirao je Core Arduino u čip, što omogućuje programiranje kroz Arduino IDE.

Na ovoj slici imamo dvije verzije L4. STM32L432KC identičan je Arduino Nano i STM32L476RG, koji imaju jednake IO -ove kao Arduino Uno. Dakle, tijekom rada s dvije verzije ovog moćnog mikrokontrolera pokazat ću vam kako instalirati Arduino Core u obitelj STM32. Također ću objasniti glavne karakteristike kompleta STM32.

Korak 1: Ploče s jezgrom Arduino

Ovdje sam stavio popis raznolikosti. Međutim, radit ćemo sa STM32L432KC i STM32L476RG.

STM32F0

• Nucleo F030R8
• Nucleo F091RC
• 32F0308 OTKRIĆE

STM32F1

• BluePill F103C8 (Osnovna podrška, bez USB -a)
• MapleMini F103CB (Osnovna podrška, bez USB -a)
• Nucleo F103RB
• STM32VLDISCOVERY

STM32F2

Nucleo F207ZG

STM32F3

• Nucleo F302R8
• Nucleo F303K8
• Nucleo F303RE

STM32F4

• Nucleo F401RE
• Nucleo F411RE
• Nucleo F429ZI
• Nucleo F446RE
• STM32F407G-DISC1

STM32F7

STM32F746G-OTKRIĆE

STM32L0

• Nukleo L031K6
• Nukleo L053R8
• B-L072Z-LRWAN1

STM32L1

Nucleo L152RE

STM32L4

• Nucleo L432KC
• Nucleo L476RG
• NUKLEO-L496ZG-P
• NUKLEO-L496ZG-P
• B-L475E-IOT01A

Korak 2: STM32F746G OTKRIĆE

Samo za ilustraciju, pokazujem pojedinosti STM32F746G OTKRIVENJA, koje smatram zvijeri. Već sam naručio ovaj čip i nadam se da ću uskoro razgovarati o tome.

Karakteristike:

STM32F746NGH6 mikrokontroler s 1 Mbajtom flash memorije i 340 Kbajta RAM -a u paketu BGA216

• Ugrađeni ST-LINK / V2-1 podržava USB ponovno nabrajanje
• Omogućen Mbed (mbed.org)
• USB funkcije: virtualni COM port, masovna pohrana i port za otklanjanje pogrešaka
• 4,3-inčni LCD-TFT 480x272 u boji s kapacitivnim zaslonom osjetljivim na dodir
• Priključak za kameru
• SAI audio kodek
• Ulaz za audio i linijski izlaz
• Izlazi za stereo zvučnike
• Dva ST MEMS mikrofona
• SPDIF RCA ulazni priključak
• Dva gumba (korisnik i reset)
• 128-Mbit Quad-SPI Flash memorija
• SDRAM od 128 Mbit (dostupno 64 Mbita)
• Priključak za microSD karticu
• Priključak za matičnu ploču RF-EEPROM
• USB OTG HS s priključcima Micro-AB
• USB OTG FS s priključcima Micro-AB
• Ethernet priključak u skladu s IEEE-802.3-2002
• Pet opcija napajanja:

- ST LINK / V2-1

- USB FS konektor

- USB HS priključak

- VIN iz Arduino konektora

- Vanjski 5 V iz priključka

Izlaz napajanja za vanjske aplikacije:

- 3,3 V ili 5 V

Arduino Uno V3 konektori

Korak 3: Arduino Due X STM NUCLEO-L476RG

Evo usporedbe s Arduino Dueom, koji je ARM Cortex-M3. Koristio sam ovaj model u video zapisima: Nema 23 koračni motor s upravljačkim programom TB6600 s Arduino Due i SpeedTest: Arduinos - ESP32 / 8266s - STM32, sa STM NUCLEO -L476RG, koji je ARM Cortex -M4 ultra niske snage, a nalazi se u slika s desne strane.

Arduino Due:

Mikrokontroler: AT91SAM3X8E

Radni napon: 3.3V

Ulazni napon (preporučeno): 7-12V

Ulazni napon (ograničenja): 6-16V

Digitalni I / O pinovi: 54 (od kojih 12 pruža PWM izlaz)

Pinovi za analogni ulaz: 12

Analogni izlazi: 2 (DAC)

Ukupna izlazna istosmjerna struja na svim I / O vodovima: 130 mA

DC struja za 3.3V pin: 800 mA

DC struja za 5V pin: 800 mA

Flash memorija: 512 KB sve je dostupno za korisničke aplikacije

SRAM: 96 KB (dvije banke: 64 KB i 32 KB)

Takt: 84 MHz

Duljina: 101,52 mm

Širina: 53,3 mm

Težina: 36 g

STM NUKLEO-L476RG:

STM32L476RGT6 u paketu LQFP64

ARM®32-bitni Cortex®-M4 CPU

Prilagodljivi akcelerator u stvarnom vremenu

(ART Accelerator ™) omogućuje izvršavanje stanja 0 čekanja iz Flash memorije

Maksimalna frekvencija procesora 80 MHz

VDD od 1,71 V do 3,6 V

1 MB Flash

128 KB SRAM

SPI (3)

I2C (3)

USART (3)

UART (2)

LPUART (1)

GPIO (51) s mogućnošću vanjskog prekida

Kapacitivno otkrivanje s 12 kanala

12-bitni ADC (3) sa 16 kanala

12-bitni DAC s 2 kanala

FPU ili jedinica s pomičnim zarezom

* Ovdje ističem ove zasebne FPU jedinice STM NUCLEO-L476RG, što znači da čip vrši trigonometrijske proračune nevjerojatnom brzinom. To nije za razliku od Arduino Due, koji za to treba genetski procesor.

Korak 4: Dhrystone

Dhrystone je sintetički računalni referentni program koji je 1984. razvio Reinhold P. Weicker, a namijenjen je reprezentaciji (cjelobrojnog) sistemskog programiranja. Dhrystone je postao predstavnik ukupnih performansi procesora (CPU). Naziv "Dhrystone" dosjetka je na drugom referentnom algoritmu zvanom Whetstone. Ovo je mjera preuzeta iz nekih općih operacija.

Ovaj program je ovdje da sastavi nešto unutar ovih mikrokontrolera u Arduinu. A rezultat dva testa koje sam napravio, jedan s Dhrystoneom i drugi iz videa SpeedTest, su sljedeći:

Arduino Due: 37,00 US $

Dhrystone Benchmark, verzija 2.1 (jezik: C)

Izvođenje počinje, 300 000 prolazi kroz Dhrystone

Izvršenje završava

Mikrosekunde za jednu vožnju kroz Dhrystone: 10,70

Dhrystones u sekundi: 93, 431.43

VAX MIPS ocjena = 53,18 DMIPS

Trčanje Fernandok

Ukupno vrijeme: 2, 458 ms

• Nema FPU
• Dhrystone softver na Arduinu

www.saanlima.com/download/dhry21a.zip

STM NUKLEO-L476RG: 23,00 US $

Dhrystone Benchmark, verzija 2.1 (jezik: C)

Izvođenje počinje, 300 000 prolazi kroz Dhrystone

Izvršenje završava

Mikrosekunde za jednu vožnju kroz Dhrystone: 9,63

Dhrystones u sekundi: 103, 794.59

VAX MIPS ocjena = 59,07 DMIPS

Test za trčanje Fernandok

Ukupno vrijeme: 869 ms 2,8x BRŽE

• PI do 40Mbit / s, USART 10Mbit / s
• 2x DMA (14 kanala)
• Do 80 MHz / 100 DMIPS s ART akceleratorom

Korak 5: STM32L432KC X Arduino Nano

Lijeva ploča je STM32L432KC, u kojoj je STMicroelectronics na slici s desne strane postavila identičan ispis Arduino Nano.

Korak 6: STM32L432KC

Arm® Cortex®-M4 32-bitne iznimno male snage

MCU + FPU, 100DMIPS, do 256KB Flash, 64KB SRAM, USB FS, analogni, audio

Do 26 IO brži, tolerantniji na 5V

• RTC s kalendarom HW, alarmima i kalibracijom
• Do 3 kapacitivna kanala detekcije
• 11x mjerači vremena: 1x16-bitna napredna kontrola motora

1x 32-bitni i 2x 16-bitni opće namjene, 2x 16-bitni osnovni, 2x 16-bitni mjerači male snage (dostupni u Stop načinu), 2x nadzorni psi, SysTick mjerač vremena

Memorija:

- Flash do 256 KB, zaštita od čitanja koda

- 64 KB SRAM -a uključujući 16 KB s provjerom parnosti hardvera

- Quad SPI memorijsko sučelje

Bogata analogna periferija (neovisno napajanje)

- 1x 12-bitni ADC 5 Msps, do 16 bita sa hardverskim prekomjernim uzorkovanjem, 200 μA / Msps

- 2 kanala 12-bitnog DAC izlaza, niska potrošnja energije

- 1x operativno pojačalo s ugrađenim PGA-om

- 2x u usporedbi sa sučeljima iznimno male snage

- 1x UPS (serijsko audio sučelje)

- 2x I2C FM + (1 Mbit / s), SMBus / PMBus

- 3x USART -a (ISO 7816, LIN, IrDA, modem)

- 1x LPUART (Stop 2 buđenje)

- 2x SPI (i 1x SPI Quad)

- MOŽE (2.0B aktivno)

- Jednožični master protokol SWPMI I / F

- IRTIM (infracrveno sučelje)

• 14-kanalni DMA kontroler
• Generator slučajnih brojeva

Korak 7: Instalirajte Core Arduino za kartice STM32L4

1. Instalirajte program ST-Link koji snima
2. Json adresa
3. Odbori: Card Manager
4. Knjižnice: Upravitelj knjižnice

Korak 8: Instalirajte ST -Link - program koji snima

Preuzmite datoteku na https://www.st.com/en/development-tools/stsw-link0…. Samo registrirajte, preuzmite i instalirajte uređaj.

Korak 9: Adresa Json

O nekretninama uključite sljedeću adresu:

github.com/stm32duino/BoardManagerFiles/ra…

Korak 10: Odbori: Upravitelj odbora

U Arduino Board Manageru instalirajte STM32 Core, što je oko 40 MB.

11. korak: Knjižnice: Upravitelj knjižnice

Na kraju, instalirajte knjižnice.

Osobno mi se svidjela grupa STM32duino.com, koja ima nekoliko primjera, od kojih sam neke instalirao. Također sam preuzeo FreeRTOS, koji mi se jako svidio. Otkrio sam da je brz i pouzdan. Također sam instalirao (ali još nisam testirao) LRWAN. Uskoro ću vam reći je li dobro ili nije.

Korak 12: Preuzmite PDF

PDF