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1.3 Nucleo-F103RB开发板

本书选择的是Nucleo-F103RB开发板。下面,我们通过ST公司的官网来了解一下这块开发板。在STM32 MCU Nucleo页面的列表中找到Nucleo-F103RB开发板,单击进入Nucleo-F103RB的介绍页面,该页面的最上面用黑体字写了一行介绍:

"STM32 Nucleo-64 development board with STM32F103RB MCU, supports Arduino and ST morpho connectivity"

说明了Nucleo-F103RB开发板最显著的特点:这是一块STM32 Nucleo-64开发板,板载微控制器是STM32F103RB,支持Arduino和ST morpho的连接。

通过“概述”(Overview)部分,我们可以了解ST公司对STM32 Nucleo开发板的介绍:

“STM32 Nucleo开发板为用户实现自己的想法、使用任何一款STM32微控制器构建原型提供了一个经济实惠、方便灵活的方式,用户可以从性能、功耗和功能等各方面选择。STM32 Nucleo开发板是一个开放的平台,Arduino连接平台和ST morpho连接头的支持,使其更易扩展功能并提供多种专用的屏蔽。STM32 Nucleo开发板集成了ST-Link/V2-1编程调试器,因而不需要其他接头。STM32 Nucleo开发板配有基于HAL库的STM32开放软件以及各种封装微控制器的软件例程,同时也可以直接访问Mbed的在线资源。”

Nucleo-F103RB开发板的“主要特征”(Key features)如下所述。

板载LQFP64封装的微控制器(STM32F103RB)。

1个兼容Arduino的用户使用LED。

2个按钮:用户按钮和复位按钮。

32.768kHz晶振。

两种扩展连接方式:Arduino Uno V3连接器、ST morpho扩展引脚接头,可以用来访问STM32的所有I/O端口。

灵活的电源选择:ST-LINK供电、USB V BUS 供电,或者外部供电。

板载ST-LINK调试/下载器有SUB复用功能:大容量存储器、虚拟串口和调试接口。

基于STM32Cube MCU包的丰富例程和软件库。

支持IAR、Keil、GCC等多种集成开发环境。

Nucleo-F103RB开发板集成了ST-Link/V2-1编程调试器,无须单独购买仿真调试设备。另外,读者如果想深入学习,可以购买辅助扩展设备:Arduino Uno Version3兼容的设备资源。

在Nucleo-F103RB页面的“样品申请或购买”(Sample&Buy)部分可以看到该开发板的官方报价。若读者选择在国内电商平台购买,应先咨询一下交货时间,有的商家从国外拿货,周期很长。

由于Nucleo-F103RB开发板的板载资源相对较少,我们可以另外选择一套Arduino入门套件(如图1-13所示),方便后面的学习;如果对LCD操作比较感兴趣,可以再选择一块2.8in或3.5in的TFT LCD,图1-14所示为Arduino 2.8in TFT LCD。

图1-13 Arduino入门套件

图1-14 Arduino 2.8in TFT LCD

现在我们重新回到ST官网的Nucleo-F103RB页面,对Nucleo-F103RB开发板做进一步了解。

我们首先了解一下“工具和软件”(Tools&software),关于它的介绍分为4个部分:开发工具(Development tools)、生态系统(Ecosystems)、嵌入式软件(Embedded software)、评估工具(Evaluation tools)。须要重点关注开发工具中的STSW-LINK009(ST-LINK的驱动程序)和嵌入式软件中的STM32CubeF1(STM32的辅助开发工具)。

我们需要重点学习的“资源”(Resources)目录分为6部分:技术文档(Technical documentation)、演示和培训资料(Presentation&training material)、硬件资源(Hardware resources)、宣传资料(Publications and collaterals)、法律授权(Legal)、二进制资源(Binary resources)。

1.技术文档

技术文档(Technical documentation)又分为产品规格(Product specifications)、技术说明(Technical note&articles)、用户手册(User manuals)三部分,共4分文件:产品规格DB2196、技术说明TN1235、用户手册UM1727、用户手册UM1724。下面简单介绍其中的3份文档。

(1)产品规格DB2196:与“概述”中的内容几乎一样,是对开发板技术规格的简单介绍。

(2)用户手册UM1727:介绍了具体开发时使用开发板的4个步骤。

①安装集成开发环境(IAR EWARM、Keil MDK-ARM等)。

②安装ST-Link/V2-1驱动程序,有些集成开发环境包含该驱动程序,若无则要手动安装。

③从ST公司官网下载STM32 Nucleo固件库。

④通过Nucleo-F103RB开发板的CN1口连接到PC的USB口,在选择的集成开发环境中使用开发板。

有关文档UM1727中介绍的集成开发环境和固件库的下载和使用将在第3章讲解。

(3)用户手册UM1724:STM32 Nucleo-64 board主要从开发板的硬件连接和使用上对开发板进行详细介绍。这也是我们拿到开发板后须要重点关注的一份文档。该文档有以下9个章节:

①产品标记(Product marking);

②定购选型(Ordering information);

③文档约定简称(Conventions);

④快速上手(Quick started);

⑤主要特征(Features);

⑥硬件布局及配置(Hardware layout and configuration);

⑦机械尺寸(Mechanical dimensions);

⑧电气原理图(Electrical schematics);

⑨修订版本(Revision history)。

拿到开发板后,我们须要重点关注UM1724中的第4章(快速上手)、第6章(硬件布局及配置)和第8章(电气原理图),其中后两章是在开发阶段更应该关注的。通过UM1724的第6章(硬件布局及配置)可以了解开发板上的STM32与ST-LINK的连接(如图1-15所示)及开发板的硬件布局(如图1-16所示),以及各个硬件设备的功能。

图1-15 STM32与ST-LINK的连接

对开发板的硬件布局有所了解后,我们可以遵循UM1724的第4章(快速上手)的4.1节开始使用(Getting started)的具体步骤进行检查和使用开发板。

(1)检查开发板上的跳线位置:JP1断开、JP5接U5V(PWR)、JP6接JPD(IDD)、CN2选择连接(NUCLEO)。

图1-16 开发板硬件布局

(2)在连接开发板前,要在PC上安装Nucleo开发板的驱动程序。

(3)用USB线连接STM32 Nucleo开发板的CN1口到PC,此时LD3(PWR)和LD1(COM)应点亮,LD1(COM)和LD2应为闪烁状态。

(4)按下左侧的按钮B1(蓝色按钮)。

(5)通过按下按钮B1观察3个LED(LD1至LD3)的闪烁频率。

(6)可以通过ST公司官网获取开发板的演示程序和有关如何使用STM32 Nucleo开发板的几个例程。

(7)使用例程开发应用程序。

2.硬件资源

硬件资源是分开发板制造规格(Board manufacturing specifications)、材料清单(Bill of materials)、原理图(Schematic packs)3个方面进行介绍的。在学习开发阶段,我们会重点用到开发板的原理图,因此须要下载STM32 Nucleo(64 pins)schematics,将其保存备用。

3.宣传手册

宣传资料分为传单(Flyers)和小册子(Brochures)。可以利用宣传手册,快速选择自己需要的开发板,同时对STM32 Nucleo开发板的硬件资源和软件资源有清晰的认识。 bXAqMY7SoNRaXqsdooSOqgPyHa67FRX6ljeq/t+9QzkIbLGv0+ieD26H5Pzn15bG

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