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NUCLEO 64又添新丁——NUCLEO-F410RB评测

2016-01-04
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作者：刘昆磊
来源：21ic

[导读]
STM32通用微控制器的出货量2015年第二季度突破十亿颗大关，迄今拥有最高的ARM Cortex-M的市场份额。

2015年对在意法半导体ST公司来说是不平凡的，基于ARM Cortex内核的STM32通用微控制器的出货量2015年第二季度突破十亿颗大关，迄今拥有最高的ARM® Cortex®-M的市场份额。不但STM32微控制器的品种齐全，而且提供了丰富的评估套件和软件库帮助工程师快速实现产品原型。这不，Nucleo 64系列开发板又添新的成员——NUCLEO-F410RB。配备STM32 F4系列入门级产品STM32F410RB微控制器，该系列微控制器具有尺寸更小、功耗更低等特点，可面向可穿戴、物联网产品、个人医疗设备以及智能手机等领域。今天就和大家一起看看这个新成员NUCLEO-F410RB。

测评内容包括：

1、开箱
2、认识
3、Mbed开发
4、功耗测试
5、总结

一、开箱

拿到NUCLEO-F410RB后，打开包装，就看到了熟悉的身影，Nucleo系列开发板的一贯朴素、简洁风格，吸塑包装，一板及一说明页，仅此而已。

图1-1 NUCLEO-F410RB开发板包装

下面是NUCLEO-F410RB开发板的正面，大家一眼看上去，很难区分这块NUCLEO开发板的具体型号，也只是在主芯片与按钮之间的标签上可以快速识别开发板的型号。这也从一方面说明了STM32系列微控制器引脚的兼容性很强，可以不同的型号的MCU共用一个电路板!

图1-2 NUCLEO-F410RB开发板正面

下面是NUCLEO-F410RB开发板的背面，可以看到主要是一些锡桥，通过焊接不同的0欧电阻，实现电路的不同配置形式。在使用时，大家可以参看NUCLEO-F410RB具体电路，来进行相应的配置。

图1-3 NUCLEO-F410RB开发板背面

NUCLEO-F410RB开发板象其它Nucleo开发板一样，具有如下特点：

(1)板载64引脚LQFP64封装的STM32F410RB微控制器
(2)提供Arduino Uno Revision 3接口和ST Morpho全扩展接口
(3)支持mbed云端开发环境
(4)提供ST-LINK/V2-1编程/调试器，使用SWD接口与目标单片机连接
(5)多种供电方式：
- a)通过ST-LINK/V2-1编程/调试器供电;
- b)通过Arduino接口提供外部7V-12V电源供电;
- c)通过ST Morpho接口提供外部5V电源供电;
- d)通过Arduino或ST Morpho接口提供+3.3V电源供电
(6)三个LED指示灯，包括USB通讯(LD1)，用户LED(LD2)，电源指示灯(LD3)
(7)两个按钮，1个用户按钮(蓝色)和1个复位按钮(黑色)
(8)USB接口具有如下功能：
- a)虚拟COM端口
- b)大容量储存
c)ST-LINK / V2-1编程/调试器
(9)支持免费的HAL软件库，并具有丰富的开发例程
(10)支持多种可选的主流集成开发环境，包括IAR、IAR、GCC-based IDE等

通过NUCLEO-F410RB开发板所配的唯一的说明页，这个第一手资料，大家可以在拿到开发板时，快速的简单了解一下板载MCU(STM32F410RBT6)的特点，开发板提供的DEMO例程快速上手运行，可用的集成开发环境IED，系统配置要求等信息。

图1-4 NUCLEO-F410RB开发板说明页

二、认识

想要进一步使用NUCLEO-F410RB开发板进行开发评估，认识NUCLEO-F410RB资源是必不可少的。

1、NUCLEO-F410RB开发板布局

首先来整体看一下NUCLEO-F410RB开发板的整体结构，下面是NUCLEO开发板整体结构框图。

图2-1 NUCLEO开发板整体结构框图

对应的NUCLEO-F410RB开发板布局如下图。

图2-2 NUCLEO-F410RB开发板布局

通过结构图和实物照片可以看到，NUCLEO-F410RB开发板被分成了2大部分，ST-LINK编程调试器部分和目标MCU部分，而且ST-LINK部分可以很方便的从中间剪开来单独使用。这时，原先的NUCLEO-F410RB开发板就可以分成两个独立的小板子， ST-LINK编程调试器可以利用CN4接口使用SWD方式为其它的STM32微控制器编程或调试程序。目标MCU部分编程了一个STM32F410RB的最小系统板，也可以单独使用。这时需要注意，最小系统板的供电只能使用ST Morpho全扩展接口的VIN, E5V and 3.3V引脚接入或使用Arduino接口的VIN and 3.3V引脚接入。

2、NUCLEO-F410RB开发板核心

接下来认识一下NUCLEO-F410RB开发板的核心——STM32F410RBT6，这款MCU是ST公司推出的高性能MCU，拥有工作频率为100 MHz的Cortex-M4内核(具有浮点单元)的性能，同时还能在运行和停机模式下实现出色的低功耗性能。STM32F410微控制器的最大特点就是具有更小的封装，更低的功耗，其中64KB闪存及32KB SRAM内存采用WLCSP36封装;128KB闪存及32KB SRAM内存采用LQFP64封装，该系列产品采用意法半导体90 nm工艺和ART加速器，具有动态功耗调整功能，能够在运行模式和从Flash存储器执行时实现低至89 µA/MHz的电流消耗。停机模式下，功耗低至6 µA(典型值)。

图2-3 NUCLEO-F410RB开发板主控芯片(STM32F410RBT6)

STM32F410RBT6的功能结构如下图。

图2-4 STM32F410RBT6的功能框图

STM32F410RBT6具有如下特点：

基于ARM®32位Cortex®-M4 CPU并具有浮点数运算单元和DSP指令，频率高达100 MHz，运算速度可达125 DMIPS, ART加速器实现了FLASH零等待状态。。
高达128 KB的闪存存储器，512字节的OTP存储器，32字节的SRAM。
功耗为运行时89μA/ MHz的(外设关闭);停止(Flash in Stop mode, fast wakeup time)时40μA典型值@ 25℃;停止(Flash in Deep power down mode, fast wakeup time)时低至6μA@ 25℃;待机无RTC时2.4μA@ 25℃/ 1.7 V;电池供电时RTC可达1μA@ 25℃。
1×12位多达16个通道的2.4 MSPS ADC：。
1×12位D / A转换器
多至9定时计数器，包含1个16位的电机控制专用定时器
多至9通信接口，包含I2C、USART、SPI / I2S、LIN等

这里有点小小遗憾，就是由于NUCLEO-F410RB开发板均采用LQFP64封装的MCU，因此STM32F410RB的一大特点——小封装，就没有办法体验了。STM32F410系列产品在小至2.553 x 2.579 mm的WLCSP封装，使其成为市场现有最小的STM32 F4微控制器。上个图来解解馋吧。