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不仅仅是低功耗——Nucleo-L432KC开发板评测

Nucleo ST L432KC 低功耗

2016-08-08
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作者：刘昆磊
来源：21ic

[导读]
横跨多重电子应用领域、全球领先的半导体供应商意法半导体(ST)公司的STM32L4系列以其超低功耗的性能，领先于同类产品!如今又推出一款用经济实惠的STM32 Nucleo开发板——Nucleo-L432KC。

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表2-1虚拟串口锡桥配置

(4)电源

Nucleo-L432KC开发板供电方式可以选择使用电脑的USB接口供电，也可以通过Arduino Nano接口的CN4选择外部电源：VIN(7-12V电源)、+5V(5V电源)或者+3V3引脚供电。

Nucleo-L432KC开发板可以非常方便的使用ST-LINK/ V2-1编程调试器的USB接口供电。整个过程大致如下：将开发板的mirco USB接口连接电脑后，在电脑的USB主机在ST-LINK部分USB枚举完成之前，只能向开发板提供100mA电流，如果电脑的USB接口能够提供300mA电流，这时目标MCU才能上电成功，同时LD2指示灯点亮，那么大家在随后开发过程中，应保证系统电流需要限制在最大300mA。如果电脑的USB接口不能提供300mA电流给开发板，那么目标单片机不会上电，这是红色指示灯LD2不亮，这是必须考虑使用外部电源为开发板供电。

注意，在开发板上，可通过SB1来配置最大消耗电流。当通过USB供电时，如果SB1被设置成ON(被焊接上)，则最大供电电流不应超过100mA。而默认情况下，SB1被设置成OFF(未被短接)，这时可以获得最大300Ma电流。

Nucleo-L432KC开发板外部供电可采用三种方法进行：VIN(7-12V)、+5V或者+3V3。

图2-14 Nucleo-L432KC开发板电源配置

(5)时钟

Nucleo-L432KC主芯片时钟有多种选择，对于Nucleo-32开发板共有4种时钟选择。

Nucleo-L432KC主芯片STM32L432KC的2和3引脚默认连接了外部低频32.768KHz晶振，可做LSE时钟输入，当然也可以将外接晶振断开，将2和3引脚连接到Arduino Nano接口上的D7和D8引脚，作为普通I/O使用。

还有一点要注意，Nucleo-L432KC开发板的主芯片默认没有外接HSE时钟输入，当想使用HSE时，需要设置锡桥，将芯片6引脚连接连接到ST-LINK/V2-1的MCO时钟上，可以为芯片提供外接8MHz的精确时钟。

图2-15 Nucleo-L432KC开发板时钟

表2.jpg

表2-2 Nucleo-L432KC开发板时钟配置

(6)接口

Nucleo-L432KC开发板对外提供了兼容标准的Arduino Nano接口，可方便使用现有的Arduino资源。这里要注意，标准的Arduino Nano接口I/O是5V电压，而STM32L432KC微处理器I/O是3.3V，但具有5V容忍能力，所以Nucleo-L432KC开发板的Arduino Nano接口兼容3.3V的。

图2-16 Nucleo-L432KC开发板接口配置

(7)功耗测试接口IDD

STM32L432KC是一款低功耗的微控制器MCU,大家是否想要体验一下具体功耗呢?在Nucleo-L432KC开发板背面下方有一个JI1接口，这是设计者为给用户提供的测试目标单片机的电流大小的引脚，具体设置为：当JP1设置为ON(使用跳线帽短接)，这种是默认情况，正常为目标单片机供电;当JP1设置为OFF(将跳线帽去掉，在两引脚间加入电流表)，这种情况下就可以用电流表测量目标单片机的功耗大小(IDD电流)。

图2-17 Nucleo-L432KC开发板IDD电流测试图

这里需要注意，由于Nucleo-L432KC开发板受体积限制，JP1接口采用了1.27mm间距跳线，在测试IDD电流时不太容易引出测量线，容易短接或者损坏接口!

图2-18 Nucleo-L432KC开发板IDD电流测试引脚

三、测试

Nucleo-L432KC开发板的核心微控制器STM32L432KC是ST公司最新推出的一款低功耗、高性能的MCU，拿到开发板，很多人都非常想自己体验一下它的功耗和性能。

对于功耗，在嵌入式微处理器基准评测协会(EEMBC, Embedded Microprocessor Benchmark Consortium)发布的标准化ULPBench®超低功耗微控制器能效对比评测中，STM32L4系列微控制器获得123分的业内最高成绩。大家想要测试STM32L432KC的功耗，可以通过将Nucleo-L432KC开发板的JP1跳线断开，接入电流表测试IDD电流，这个之前做过类似的测试，这里就不过多测试了。

而对于STM32L432KC的CPU性能，基于运算频率80MHz的ARM Cortex-M4处理器内核，内置浮点运算单元(FPU,floating-point unit)可支持DSP指令。意法半导体的自适应实时加速器(ART Accelerator™, Adaptive Real-TimeAccelerator)是新系列微控制器的另一个附加优势，使微控制器能够在无等待状态下执行闪存内的代码，处理性能高达100 DMIPS，而功耗仅为100µA/MHz，据说在CoreMark测试高达273分。大家可以通过由EEMBC组织提供的CoreMark代码自己体验一下STM32L432KC处理器的性能。

CoreMark标准是2009年由EEMBC组织的Shay Gla-On提出，用来衡量嵌入式系统中中心处理单元(CPU，或叫做微控制器MCU)性能的标准。目前嵌入式处理器厂商纷纷以EEMBC的CoreMark基准测试结果做来展示自己的处理器性能。CoreMark代码使用C语言写成，包含列举(寻找并排序)、数学矩阵操作(普通矩阵运算)、状态机(用来确定输入流中是否包含有效数字)和CRC(循环冗余校验)等运算法则来衡量处理器性能。