Le schede di sviluppo STM32 Nucleo di ST comprendono una gamma di opzioni, tra cui NUCLEO-F030R8 (che supporta STM32F0), NUCLEO-F103RB (che supporta STM32F), NUCLEO-F401RE (che supporta STM32F4) e NUCLEO-L152RE (che supporta STM32L1). Queste schede offrono varie combinazioni di prestazioni, efficienza energetica e funzionalità. Le schede di sviluppo STM32 Nucleo integrano il debugger/programmatore ST-Link e sono compatibili con vari ambienti di sviluppo come IAR EWARM, Keil MDK, mbed e IDE basati su GCC (Atollic TrueStudio). Questo rende facile la prototipazione di nuove applicazioni MCU STM32. Questo articolo fornisce una panoramica delle specifiche chiave e dello schema a blocchi della scheda STM32 NUCLEO-F401RE, insieme a esempi di programmazione per le schede di sviluppo STM32 Nucleo.
Introduzione alla scheda NUCLEO-F401RE
La scheda di sviluppo NUCLEO-F401RE, nota anche come NUCLEO-64, è dotata del microcontrollore STM32F401RET6. Questo controller si basa sul core RISC a 32 bit Arm® Cortex®-M4 ad alte prestazioni, che funziona a una frequenza di clock fino a 84 MHz. Il core Cortex-M4 include un’unità a virgola mobile a precisione singola (FPU) e supporta tutte le istruzioni e i tipi di dati di elaborazione dei dati a precisione singola Arm. Incorpora inoltre un set completo di istruzioni DSP e un’unità di protezione della memoria (MPU) per una maggiore sicurezza delle applicazioni. La scheda di sviluppo STM32 NUCLEO-F401RE offre un modo conveniente e flessibile per gli utenti di sperimentare una combinazione di prestazioni e funzionalità di potenza offerte dai microcontrollori STM32. Elimina la necessità di sonde separate, poiché integra il debugger ST-LINK/V2-1. La scheda demo STM32 NUCLEO-64 è dotata di una libreria software gratuita completa ed esempi forniti dal pacchetto STM32Cube MCU.
Specifiche tecniche
- MCU: STM32F401RET6, 512K flash, 96K RAM, package LQFP64
- ST-LINK/V2-1 integrato (con interfaccia di programmazione/debug SWD)
- Opzioni di alimentazione della scheda demo: USB Vbus o alimentazione esterna 5V
- 3 indicatori LED
- 2 pulsanti utente e un pulsante Reset
- Oscillatore a cristallo da 768 kHz
- Libreria software gratuita ed esempi – Pacchetto STM32Cube MCU
Schema a blocchi
Programmazione NUCLEO-F401RE - Comunicazione seriale
Questo esercizio di programmazione mira a comprendere l’utilizzo della comunicazione seriale USART1 e prevede due attività:
- All’accensione della scheda, inviare la stringa “System Start!” al computer host.
- Quando il computer host invia il numero esadecimale 0xA1 alla scheda di sviluppo, rispondere immediatamente con la stringa “a1.”
Strumenti richiesti:
- Scheda di sviluppo: NUCLEO-F401RE (Nucleo64), modulo USB to TTL, 4 cavi jumper
- Strumento di sviluppo: CubeIDE v1.6, strumento di debug seriale
Connessioni hardware
Utilizzare UART1: UART1 (pin TX: GPIOA9, pin RX: GPIOA10)
Configurazione grafica
Impostare la modalità debug.
Configurare la porta seriale come USART1.
Scrittura del codice in CubeIDE
Nel file main.c, definire la stringa di trasmissione dati e la funzione di callback per le interruzioni della porta seriale, come mostrato di seguito:
Verificare se i dati ricevuti su USART1 sono 0xA1, rispondere di conseguenza e abilitare la funzione di ricezione basata su interrupt per continuare ad attendere i dati in arrivo.
Nella funzione main nel file main.c, inviare “System Start!” all’accensione (linea 101) e abilitare la funzione di ricezione basata su interrupt (linea 104).
Debug ed esecuzione del codice – Collegare la scheda di sviluppo alla porta USB del computer. I risultati del debug e dell’esecuzione saranno come mostrato di seguito:
Come mostrato nello screenshot, la scheda di sviluppo ha inviato correttamente un messaggio al computer.
