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NUCLEO 64又添新丁——NUCLEO-F410RB评测

NUCLEO64 F410RB ST

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。

注意当使用USB主机供电时，需要将跳线JP5的1和2引脚短接。

另外需要注意，如果大家不使用电脑而是用USB电源适配器通过ST-LINK的USB接口供电，由于ST-LINK无法完成枚举过程,需要将JP1接口短接，这样才能使ST-LINK向目标MCU供电。

(2)外部电源通过VIN或EV5引脚供电

当时用VIN或EV5引脚接入外部电源向目标板供电时，需要将跳线JP5的2和3引脚短接，将跳线JP1断开。

这时需要注意外部电源的电压范围和提供的电流限制，具体参数见下表。

表2-2 外部电源供电

(3)外部+ 3V3电源供电

可以通过CN6的4引脚和CN7的12、16引脚直接用3.3V电源向目标MCU供电，这是ST-LINK是没有电源供电，因此ST-LINK在这种方式下是不能使用的。

(4)NUCLEO-F410RB开发板向外部供电

NUCLEO-F410RB开发板不仅可以通过USB、VIN、E5V或+3V3等接口引脚获得电源，而且可以通过ST Morpho接口或Arduino接口向外部其它扩展板供电。

5、NUCLEO-F410RB时钟

STM32F410RB主控MCU可以选择多种时钟。

(1)HSE时钟

可以选择下面4种方法配置STM32 NUCLEO开发板的主控MCU提供外部高速时钟(HSE)。

(a) 通过ST-LINK的MCO向目标微控制器输入时钟，这种方式下时钟频率不能被更改，只能使用8MHz，输入到目标微控制器的PF0/PD0/PH0-OSC_IN引脚。

(b)使用NUCLEO开发板的X3处的晶振提供HSE时钟，注意，X3处的晶振默认没有焊接，当用户焊接时，需要参考ST的官方说明，选择合适的晶振频率和匹配电阻电容元件。

(c)通过接口CN7的29引脚输入外部时钟信号输入到目标微控制器的PF0/PD0/PH0引脚。

(d)不使用外部的HSE时钟，这时可以将时钟引脚作为普通I/O功能。

注意在选择不同的时钟时，需要参考ST公司的具体设置手册。

(2)32KHz时钟

这里同样有3中方法配置STM32 NUCLEO开发板的低速时钟(LSE)。

(a)使用NUCLEO开发板的32768Hz的晶振X2。

(b)通过CN7的25引脚连接目标微控制器的PC14引脚

(c)不使用外部低速时钟

注意在选择不同的时钟时，需要参考ST公司的具体设置手册。

6、NUCLEO-F410RB按键

在NUCLEO-F410RB开发板上有2个按键B1和B2。其中蓝色的B1按键是用户按键，连接到了STM32 F410RB目标微控制器的PC13引脚上，可接收用户的命令;黑色的B2的按键是复位按键，链接到STM32 F410RB目标微控制器的NRST引脚，可实现手动按键复位功能。

这里需要注意，两个按键都带有可以去除的塑料帽，当其他扩展版需要插到STM32 NUCLEO-F410RB开发板时，为了避免由于上层板的按压使目标微控制器一直处于复位状态，可以根据需要拔掉按钮的塑料帽。

7、LED指示灯

Nucleo开发板上有三个LED灯LD1、LD2和LD3。

(1)LD1三色(绿、橙、红)LED，用来指示ST-LINK的链接状态，默认LD1正常情况是红色，具体指示信息如下：

•红色LED慢闪：连接USB电源后，USB初始化之前
•红色LED快闪：PC正在与STLINK之间进行第一个正确的沟通(枚举过程)
•红色LED亮： PC和ST-LINK/ V2-1的初始化完成
•绿色LED亮：与目标板之间进行一次成功初始化通信后
•红色LED和绿色LED交替闪烁：正在与目标板的通信时
•绿色LED亮：通信成功完成
•橙色LED亮：通讯故障

(2)LD2绿色LED，作为开发板提供的用户LED，与目标单片机的PB3引脚连接，若要使LED点亮，需要单片机引脚输出高电平，反之，如果想熄灭，需要引脚输出低电平。

(3)LD3红色LED，作为目标单片机部分正常供电并且+5V电源可用

8、USART接口

在Nucleo-410RB开发板上，ST-LINK提供了虚拟USB串口，可以用来实现STM32F410RB主控MCU与电脑串行通信，进行必要的调试工作。使用STM32F410RB上的PA2和PA3两个引脚通过片内外设USART2与ST-LINK MCU连接，当然，USART也可以通过ST Morpho接口或Arduino接口与其它外设连接，这是需要设置相应的锡桥。也可以将其他USART连接到ST-LINK MCU与电脑通信，这是需要断开锡桥，将STM32F410RB相应的引脚连接到ST-LINK部分的CN3接口即可。

三、Mbed开发

有了NUCLEO-F410RB的基本认识后，我带领大家一起体验一下NUCLEO-F410RB的开发。

1、NUCLEO-F410RB开发环境

在STM32的生态系统中，ST公司为NUCLEO开发板提供了非常丰富的开发工具。在IDE方面，支持主流的IDE，有MDK、IAR、GCC-based IDEs等，另外还支持ARM最新推出的云端开发Mbed。在软件方面，ST为STM32提供了标准库和HAL库，并提供了大量的工程实例和开发模板，帮助工程师快速开发STM32的工程。另外，ST还推出的STM32 CUBEMX配置工具可使用图形化界面完成STM32微处理器的初始化配置工作。

STM32 CUBEMX+ MDK+库的开发模式已经被很多工程师所熟悉。在这次我们一起体验一下基于Mbed的云端开发过程!

Mbed是一个专门针对ARM处理器的原型开发平台，包括免费的软件库(SDK)、硬件参考设计(HDK)和在线工具(Web)三部分内容组成。

(1)软件库SDK：Mbed设计了一个硬件抽象层，从而屏蔽了不同MCU厂商提供了微处理之间的差异，对于用户来说，他只需要和这个硬件抽象层打交道即可，也就是说，用户基于Mbed开发的应用可以很方便地更换使用不同厂商的ARM微处理器，从而留给用户更多的选择。

(2)HDK：HDK是Mbed提供的硬件参考设计，它是面向用户开发设计的，所以HDK提供了统一了程序上载接口，单步调试接口，串口调试接口，用户无需购买其它硬件就可以开始软件开发工作。

(3)WEB：为了省去用户开发环境安装的麻烦，Mbed提供了一个完备的基于浏览器的微处理器软件开发环境，包括代码编写，程序编译，版本控制等功能，用户只要上网，利用IE浏览器就可以开发。

2、Mbed云端开发准备

虽然Mbed云端开发为大家省去了许多工作，比如IED的下载安装等等，但是还是要有些准备工作。

(1)安装ST-LINK/V2-1编程调试器驱动程序

Nucleo-32开发板带有一个ST-LINK/V2-1编程调试器，通过SWD接口与目标MCU直接连接，可对目标MCU进行编程和调试功能，同时可实现USB接口虚拟串口，方便调试程序，大容量USB存储器，可用于下载程序等功能。

当Nucle-F410RB开发板通过USB接口首次连接电脑时，可能会提示无法识别的设备，这时需要你网(http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF260219)上。

图3-1 ST-LINK/V2-1编程/调试器驱动程序下载

下载安装过后Nucle-F410RB开发板被识别成如下设备就说明安装正常。

图3-2 ST-LINK/V2-1设备

(2)ST-LINK/V2-1固件更新升级

由于随着时间推移，可能ST-LINK/V2-1编程调试器增加新的功能、bug修复或支持新的微控制器等原因，因此最好能够保证在使用Nucleo开发板板时，保证ST-LINK/V2-1固件是最新的。这就要及时对ST-LINK/V2-1固件更新升级，最新的固件包可以在ST的官网下载(http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF260217)。