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NUCLEO 64又添新丁——NUCLEO-F410RB評測

2016-01-04
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作者：劉昆磊
來源：21ic

[導(dǎo)讀]
STM32通用微控制器的出貨量2015年第二季度突破十億顆大關(guān)，迄今擁有最高的ARM Cortex-M的市場份額。

2015年對在意法半導(dǎo)體ST公司來說是不平凡的，基于ARM Cortex內(nèi)核的STM32通用微控制器的出貨量2015年第二季度突破十億顆大關(guān)，迄今擁有最高的ARM® Cortex®-M的市場份額。不但STM32微控制器的品種齊全，而且提供了豐富的評估套件和軟件庫幫助工程師快速實現(xiàn)產(chǎn)品原型。這不，Nucleo 64系列開發(fā)板又添新的成員——NUCLEO-F410RB。配備STM32 F4系列入門級產(chǎn)品STM32F410RB微控制器，該系列微控制器具有尺寸更小、功耗更低等特點，可面向可穿戴、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品、個人醫(yī)療設(shè)備以及智能手機等領(lǐng)域。今天就和大家一起看看這個新成員NUCLEO-F410RB。

測評內(nèi)容包括：

1、開箱
2、認識
3、Mbed開發(fā)
4、功耗測試
5、總結(jié)

一、開箱

拿到NUCLEO-F410RB后，打開包裝，就看到了熟悉的身影，Nucleo系列開發(fā)板的一貫樸素、簡潔風(fēng)格，吸塑包裝，一板及一說明頁，僅此而已。

圖1-1 NUCLEO-F410RB開發(fā)板包裝

下面是NUCLEO-F410RB開發(fā)板的正面，大家一眼看上去，很難區(qū)分這塊NUCLEO開發(fā)板的具體型號，也只是在主芯片與按鈕之間的標簽上可以快速識別開發(fā)板的型號。這也從一方面說明了STM32系列微控制器引腳的兼容性很強，可以不同的型號的MCU共用一個電路板!

圖1-2 NUCLEO-F410RB開發(fā)板正面

下面是NUCLEO-F410RB開發(fā)板的背面，可以看到主要是一些錫橋，通過焊接不同的0歐電阻，實現(xiàn)電路的不同配置形式。在使用時，大家可以參看NUCLEO-F410RB具體電路，來進行相應(yīng)的配置。

圖1-3 NUCLEO-F410RB開發(fā)板背面

NUCLEO-F410RB開發(fā)板象其它Nucleo開發(fā)板一樣，具有如下特點：

(1)板載64引腳LQFP64封裝的STM32F410RB微控制器
(2)提供Arduino Uno Revision 3接口和ST Morpho全擴展接口
(3)支持mbed云端開發(fā)環(huán)境
(4)提供ST-LINK/V2-1編程/調(diào)試器，使用SWD接口與目標單片機連接
(5)多種供電方式：
- a)通過ST-LINK/V2-1編程/調(diào)試器供電;
- b)通過Arduino接口提供外部7V-12V電源供電;
- c)通過ST Morpho接口提供外部5V電源供電;
- d)通過Arduino或ST Morpho接口提供+3.3V電源供電
(6)三個LED指示燈，包括USB通訊(LD1)，用戶LED(LD2)，電源指示燈(LD3)
(7)兩個按鈕，1個用戶按鈕(藍色)和1個復(fù)位按鈕(黑色)
(8)USB接口具有如下功能：
- a)虛擬COM端口
- b)大容量儲存
c)ST-LINK / V2-1編程/調(diào)試器
(9)支持免費的HAL軟件庫，并具有豐富的開發(fā)例程
(10)支持多種可選的主流集成開發(fā)環(huán)境，包括IAR、IAR、GCC-based IDE等

通過NUCLEO-F410RB開發(fā)板所配的唯一的說明頁，這個第一手資料，大家可以在拿到開發(fā)板時，快速的簡單了解一下板載MCU(STM32F410RBT6)的特點，開發(fā)板提供的DEMO例程快速上手運行，可用的集成開發(fā)環(huán)境IED，系統(tǒng)配置要求等信息。

圖1-4 NUCLEO-F410RB開發(fā)板說明頁

二、認識

想要進一步使用NUCLEO-F410RB開發(fā)板進行開發(fā)評估，認識NUCLEO-F410RB資源是必不可少的。

1、NUCLEO-F410RB開發(fā)板布局

首先來整體看一下NUCLEO-F410RB開發(fā)板的整體結(jié)構(gòu)，下面是NUCLEO開發(fā)板整體結(jié)構(gòu)框圖。

圖2-1 NUCLEO開發(fā)板整體結(jié)構(gòu)框圖

對應(yīng)的NUCLEO-F410RB開發(fā)板布局如下圖。

圖2-2 NUCLEO-F410RB開發(fā)板布局

通過結(jié)構(gòu)圖和實物照片可以看到，NUCLEO-F410RB開發(fā)板被分成了2大部分，ST-LINK編程調(diào)試器部分和目標MCU部分，而且ST-LINK部分可以很方便的從中間剪開來單獨使用。這時，原先的NUCLEO-F410RB開發(fā)板就可以分成兩個獨立的小板子， ST-LINK編程調(diào)試器可以利用CN4接口使用SWD方式為其它的STM32微控制器編程或調(diào)試程序。目標MCU部分編程了一個STM32F410RB的最小系統(tǒng)板，也可以單獨使用。這時需要注意，最小系統(tǒng)板的供電只能使用ST Morpho全擴展接口的VIN, E5V and 3.3V引腳接入或使用Arduino接口的VIN and 3.3V引腳接入。

2、NUCLEO-F410RB開發(fā)板核心

接下來認識一下NUCLEO-F410RB開發(fā)板的核心——STM32F410RBT6，這款MCU是ST公司推出的高性能MCU，擁有工作頻率為100 MHz的Cortex-M4內(nèi)核(具有浮點單元)的性能，同時還能在運行和停機模式下實現(xiàn)出色的低功耗性能。STM32F410微控制器的最大特點就是具有更小的封裝，更低的功耗，其中64KB閃存及32KB SRAM內(nèi)存采用WLCSP36封裝;128KB閃存及32KB SRAM內(nèi)存采用LQFP64封裝，該系列產(chǎn)品采用意法半導(dǎo)體90 nm工藝和ART加速器，具有動態(tài)功耗調(diào)整功能，能夠在運行模式和從Flash存儲器執(zhí)行時實現(xiàn)低至89 µA/MHz的電流消耗。停機模式下，功耗低至6 µA(典型值)。

圖2-3 NUCLEO-F410RB開發(fā)板主控芯片(STM32F410RBT6)

STM32F410RBT6的功能結(jié)構(gòu)如下圖。

圖2-4 STM32F410RBT6的功能框圖

STM32F410RBT6具有如下特點：

基于ARM®32位Cortex®-M4 CPU并具有浮點數(shù)運算單元和DSP指令，頻率高達100 MHz，運算速度可達125 DMIPS, ART加速器實現(xiàn)了FLASH零等待狀態(tài)。。
高達128 KB的閃存存儲器，512字節(jié)的OTP存儲器，32字節(jié)的SRAM。
功耗為運行時89μA/ MHz的(外設(shè)關(guān)閉);停止(Flash in Stop mode, fast wakeup time)時40μA典型值@ 25℃;停止(Flash in Deep power down mode, fast wakeup time)時低至6μA@ 25℃;待機無RTC時2.4μA@ 25℃/ 1.7 V;電池供電時RTC可達1μA@ 25℃。
1×12位多達16個通道的2.4 MSPS ADC：。
1×12位D / A轉(zhuǎn)換器
多至9定時計數(shù)器，包含1個16位的電機控制專用定時器
多至9通信接口，包含I2C、USART、SPI / I2S、LIN等

這里有點小小遺憾，就是由于NUCLEO-F410RB開發(fā)板均采用LQFP64封裝的MCU，因此STM32F410RB的一大特點——小封裝，就沒有辦法體驗了。STM32F410系列產(chǎn)品在小至2.553 x 2.579 mm的WLCSP封裝，使其成為市場現(xiàn)有最小的STM32 F4微控制器。上個圖來解解饞吧。