Drone's DIYer

STM32 누클레오 보드의 스펙입니다:

• STM32 microcontroller in LQFP64 package

• Three LEDs:

– USB communication (LD1), user LED (LD2), power LED (LD3)

• 2 push buttons: USER and RESET

• 2 types of extension resources

– Arduino™ Uno V3 연결을 위한 connector

– ST morpho extension을 위한 모든 I/O의 핀헤더

• Flexible board power supply:

– USB VBUS or external source (3.3 V, 5 V, 7 - 12 V)

– Power management access point

• On-board ST-LINK/V2-1 debugger and programmer with SWD connector

– Selection-mode switch to use the kit as a standalone ST-LINK/V2-1

• USB re-enumeration capability. Three different interfaces supported on USB:

– Virtual COM port

– Mass storage

– Debug port

• Comprehensive free software HAL library including a variety of software examples

• Arm® Mbed™ (see http://mbed.org)

전원

전원은 USB 케이블을 통한 호스트 PC나 외부 소스: VIN(7~12V), E5V(5V) 혹은 CN6 혹은 CN7 상에 +3.3V 전원 핀에 의해서 공급됩니다. VIN, E5V 혹는 +3.3V는 외부 전원 장치 혹은 보조 장치를 사용하여 STM32 누클레오 보드에 전력을 공급하는데 사용됩니다. 이 전원은 표준 EN-60950-1:2006+A11/2009를 준수해야 합니다. 그리고 제한된 전력 용량과 함께 Safety Extra Low Voltage(SELV)이어야 합니다.

ST-LINK/V2-1은 USB 파워 메니지먼트를 지원하며 이는 호스트 PC로부터 100mA 이상의 전류를 필요로 합니다. STM32 누클레오 보드와 쉴드 모두는 ST-LINK USB 커넥터 CN1 (U5V 혹은 VBUS)로부터 전력이 공급될 수 있습니다. 오직 ST-LINK 파트만 전력이 USB enumeration 전에 공급됨을 유의하세요. 왜냐하면 호스트 PC는 그 시간에 보드에만 100mA를 공급하기 때문입니다. USB enumeration 동안에는 STM32 누클레오 보드는 호스트 PC로부터 300mA 전류를 요구합니다.

만일 호스트가 요구된 전력을 공급가능하다면 STM32 MCU는 급전되고 LED LD3는 켜집니다. 그러므로 STM32 누클레오 보드와 쉴드 보드는 최대 300mA까지 소비할 수 있습니다. 만일 호스트가 요구된 전류 공급이 불가능하다면 STM32 MCU와 확장 보드를 포함한 MCU 파트는 전원이 공급되지 않습니다. 결론적으로 LED LD3는 커져있고 이러한 경우에 외부 전원을 사용해야 합니다: 외장 전원 입력: VIN와 E5V

USB (U5V)에 의해서 전원이 공급될 때 JP5의 핀 1과 핀 2는 연결되어야 합니다. USB (U5V)에 의해서 전원이 공급될 때 보드의 최대 전류 소비에 따라 JP1을 설정할 수 있습니다. JP1 점퍼는 USB에 의해서 전원이 공급되고 U5V 상에 최대 전류 소비가 확장보드 혹은 Arduino 쉴드를 포함하여 100mA를 초과하지 않아야 합니다. 그러한 조건에서 100mA 이하의 전류가 PC로 요구되기 때문에 USB enumeration는 항상 성공할 것입니다. 가능한 JP1의 설정은 다음과 같습니다.

외장 전원 VIN과 E5V는 다음 표와 같습니다. 보드는 VIN 혹은 E5V에 의해서 전원이 공급되며 점퍼는 다음을 따라야 합니다:

• JP5에 핀 2와 핀 3을 점퍼로 연결합니다.

• JP1에 점퍼를 제거합니다.

VIN 혹은 E5V는 외부 전원으로 사용될 수 있습니다. 이 경우에 STM32 누클레오 보드와 확장 보드의 전류 소비는 USB 경우에 허용된 전류를 초과합니다. 이 조건에서 통신, 프로그래밍, 디버깅으로만 USB를 사용하는 것이 여전히 가능합니다. 그러나 VIN 혹은 E5V를 사용할 때 우선 보드에 전원을 공급하고 나서 USB 케이블을 PC에 연결하는 것은 필수입니다. 이런 식의 절차는 enumeration이 외장 전원 덕택에 이루어지는 것을 보장합니다.

다음의 절차를 따라야 합니다:

1. JP5의 핀 2와 핀 3를 점퍼로 연결합니다.

2. JP1이 제거되었는지 확인합니다.

3. 외장 전원을 VIN 혹은 E5V에 연결합니다.

4. 외장 전원의 전력은 7V< VIN < 12V to VIN, or 5V for E5V

5. LD3가 켜졌는지 확인합니다.

6. PC를 USB 커넥터 CN1에 연결합니다.

만약 이 순서를 따르지 않는다면 보드는 우선 VBUS에 공급된 후 VIN 혹은 E5V에 공급되어질 수 있어 다음의 위험에 직면할 수 있습니다:

1. 만일 300mA 이상이 보드에 의해서 요구되면 PC는 손상될 수 있고 혹은 전류원은 PC에 의해서 제한될 수 있습니다.

2. 300mA는 enumeration에서 요구되고 (JP1은 OFF이어야 하기 때문) 그래서 이 요구는 거절되고 enumeration은 PC가 충분한 전류를 공급할 수 없다면 성공하지 못하는 위험이 있습니다. 결론적으로 보드는 전원이 공급되지 않습니다 (LED LD3 OFF 상태를 유지합니다).

예를 들어 경우에 따라서 3.3V가 확장 보드에 의해서 공급될 수 있고 전원 입력으로 곧바로 +3.3V (CN6 pin 4 or CN7 pin 12 and pin 16)를 사용할 수 있습니다. STM32 누클레오 보드는 +3.3V로 전원이 공급될 때 ST-LINK는 전원이 공급되지 않고 그러므로 프로그래밍과 디버그 특성이 불가능합니다. 외장 전원 +3.3V는 다음과 같이 간략화 하였습니다.

보드로 +3.3V를 사용할 때 2가지 다른 설정이 가능합니다:

• ST-LINK를 제거합니다 (PCB cut). or

• SB2 (3.3V regulator) and SB12 (NRST) are OFF.

USB, VIN or E5V으로 전원을 공급할 때 +5V (CN6 pin 5 or CN7 pin 18) Arduino 쉴드 혹은 확장 보드를 위한 전원으로서 사용될 수 있습니다. 이 경우에 최대 전류는 위의 관련 표를 따라야 합니다. +3.3V (CN6 pin 4 or CN7 pin 12 and 16)도 전원으로 또한 사용될 수 있습니다. 전류는 regulator U4 (500 mA max)의 최대 전류 용량으로 제한됩니다.

LED

3색 LED(green, orange, red) LD1 (COM)은 ST-LINK 통신 상태에 대한 정보를 지시합니다. LD1 디폴트 색깔은 red이고 LD1은 다음 setup과 함께 PC와 ST-LINK/V2-1 사이에 통신이 진행 중임을 지시하기 위해서 green으로 변경됩니다.

• 느린 깜박임 Red/Off: USB 초기화 전

• 빠른 깜박임 Red/Off: PC와 ST-LINK/V2-1 (enumeration) 사이에 첫번째 올바른 통신 후에

• Red LED On: PC와 ST-LINK/V2-1 사이에 초기화가 완료되었을 때

• Green LED On: 성공적인 장치 통신 초기화 후에

• 깜박임 Red/Green: 장치와 통신 통신 중에

• Green On: 통신을 성공적으로 마침

• Orange On: 통신 실패

사용자 LD2: green LED는 STM32 타겟에 의존하는 STM32 I/O PA5 (pin 21) or PB13 (pin 34)에 대응하는 Arduino 신호 D13에 연결된 사용자 LED입니다:

• I/O 가 HIGH value, LED는 켜집니다

• I/O 가 LOW, LED는 커집니다

LD3 PWR: red LED는 STM32 파트가 전원이 공급되고 +5V가 가능하지를 지시합니다.

STM32 Nucleo-64 개발보드는 STM32F446RE MCU를 실장하며 Arduino와 ST morpho 연결이 가능합니다. 다음은 ST사의 보드 설명과 간단한 스펙 그리고 사용자 메뉴얼입니다.

NUCLEO-F446RE

Brief specification

사용자 메뉴얼

요약하면 STM32 누클레오 보드는 사용자에게 STM32 MCU를 이용하여 새로운 아이디어와 프로토타입을 만드는데 저렴하고 유연한 방법을 제공합니다. 성능과 전력 소모 그리고 스펙의 다양한 조합의 선택해서 말입니다. 호환되는 보드로서 SMPS는 Run 모드에서 전력 소모를 크게 줄여줍니다.

Arduino Uno V3 연결이 가능하고 ST morpho 헤더는 광범위한 특성화된 쉴드 보드의 선택과 함께 STM32 누클레오 오픈 개발 플랫폼의 기능의 손쉬운 확장을 가능하게 합니다.

STM32 누클레오 보드는 별도의 프로브를 필요로 하지 않는데 이는 ST-LINK/V2-1 디버거/프로그래머를 탑재하기 때문입니다.

STM32 누클레오 보드는 다양한 패키지 형태의 소프트웨어 예제와 함께 STM32의 이해가 쉬운 소프트웨어 HAL 라이브러리와 제공되며 게다가 http://mbed.org의 Arm Mbed 온라인 리소스에 곧바로 접근할 수 있습니다.

Key Features

• STM32 microcontroller in LQFP64 package

• External SMPS to generate Vcore logic supply (only available on '-P' suffixed boards)

• 1 user LED shared with Arduino™

• 1 user and 1 reset push-buttons

• 32.768 kHz LSE crystal oscillator

• Board expansion connectors:

• Arduino™ Uno V3

• ST morpho extension pin headers for full access to all STM32 I/Os

• External SMPS experimentation dedicated connector (only available on '-P' suffixed boards)

• Flexible power-supply options: ST-LINK USB VBUS or external sources

• On-board ST-LINK/V2-1 debugger/programmer with USB re-enumeration capability. Three different interfaces supported on USB: mass storage, virtual COM port and debug port

• Comprehensive free software libraries and examples available with the STM32Cube MCU Package

• Support of a wide choice of Integrated Development Environments (IDEs) including IAR™ , Keil® , GCC-based IDEs, Arm® Mbed™

• Arm® Mbed Enabled™ compliant (only for some Nucleo part numbers)

NUCLEO-F446RE

위 보드는 상단과 하단의 PCB로 구분되며 상단의 MCU는 ST-LINK/V2-1 디버거/프로그래머가 구현된 부분으로, 온보드(on-board 혹은 embedded) 디버거/프로그래머라 합니다. 이 PCB 상의 USB 포트에 사용자 개발환경(IDE)이 설치된 PC와 연결되고 각 사용자 개발환경에 따라서 USB 드라이버를 설치(www.st.com)해야 합니다.

P-NUCLEO-IHM001

STM32F4 시리즈는 ARM사의 Cortex-M4 코어를 사용한 ST사의 고성능 MCU로 음성신호와 같은 디지털 신호 처리에 필수적인 DSC(Digital Signal Controller)와 부동소수점 연산기(Floating Point Unit; FPU)를 내장하고 있어 기존 MCU가 가지고 있었던 약점을 극복하고, 많은 주변 장치들을 탑재하여 다양한 용도에 손쉽게 사용할 수 있도록 만들어졌습니다.

ARM Cortex-M4 기반의 STM32F4 MCU 시리즈는 180MHz 주파수까지 동작하는 플레시 메모리로부터 실행되는 최대 225 DMIPS/608 CoreMark를 갖는 Cortex-M 기반의 MCU를 위한 산업계 최고의 벤치마크 점수에 도달이 가능하게 한 ST의 NVT 기술과 ART 가속기의 지렛대 역할을 해 왔습니다.

동적 전력 스케일링으로 전류소모는 STM32F410에서 최소 89 µA/MHz으로부터 STM32F439의 260 µA/MHz까지의 플레시 범위에서 동작합니다. 다음은 STM32F4 시리즈의 중요 스펙입니다:

• Cortex-M4 코어.

• 최대 동작 클럭 : 168MHz

• 최대 210DMIPS(1.25DMIPS/MHz)

• DSP instruction

• 16bit FPU 내장

• Memory

• 512KB Flash

• 192KB SRAM + 4KB Backup SRAM

• MPU

• DMA

• Peripherals

• 16 채널 12 bit ADC. 최대 2.4MSPS

• 2 채널 12 bit DAC

• 16/32 bit Timer

- Advanced Control Timer

- General Purpose Timer

- Capture/Compare/PWM

• RTC

• Watchdog Timer

• 6 UART/USART

• 3 SPI, 3 I2C, SDIO

• USB Full-speed, High-speed

• CAN. 최대 1Mbps

• 10/100 Ethernet

• True Random Number Generator

다음의 STM32F4 시리즈의 ST사의 일복요연한 구분입니다. 참고하시기 바랍니다: