2016年,ST似乎攢足了勁,準備大干一場。 官方主頁對STM32 Open Development Environment進行了推介,也就是所謂的STM32 ODE。STM32 ODE是一個易用、靈活、可負擔的整體平臺,基于STM32 MCU家族系列產品,結合最新的ST官方擴展板,可用于快速搭建產品原型并迅速轉換為產品。另一方面,ST對超低功耗產品L0系列進行了重點介紹,STM32 L0系列經精心設計,在低功耗方面達到了一個新的水準。 NUCLEO-L073RZ是官方推出的最新的基于CORTEX-M0+的評估板。
一、開箱NUCLEO-L073RZ是NUCLEO 64中的最新產品。ST對NUCLEO產品重新劃分了系列,新的NUCLEO系列包含了NUCLEO32、NUCLEO64及NUCLEO144。 NUCLEO32小巧玲瓏,使用32PIN MCU作為主控。 NUCLEO 144就是個龐然大物,性能強勁,尺寸有點嚇人。 NUCLEO64就是原來的NUCLEO板,在性能和尺寸方面算是一個平衡吧。
后面是ST官方的小筆記本
開發板包裝正、反面圖,包裝盒使用一體成型塑封
UNO、MORPHO接口
USB供電、ST-LINK/V2-1
總體而言,NUCLEO64沿襲以前的NUCLEO包裝,沒有大的改動。
最后來張MCU特寫
二、認識NUCLEO-L073RZNUCLEO-L073RZ基于NUCLEO 64公版PCB設計,可以方便的更換ST的其它64PIN MCU。 主要特性l LQFP64 STM32-L073RZT6 MCU l 兩種類型擴展接口:ARDUINO UNO擴展接口;STM32 MORPHO擴展接口 l 支持MBED開發 l 板載ST-LINK/V2-1調試/編程器 l 靈活的供電方式選擇 l 板載3個LED燈,LD1、LD3指示工作狀態,LD2為用戶可編程LED燈 l 兩個按鈕,復位及用戶可編程按鈕 l USB重枚舉能力,支持VCP,MSD,DEBUG功能 l 大量IDE開發環境支持
分離式PCB設計NUCLEO開發板使用分離式PCB設計,整個開發板由兩部分組成:ST-LINK/V2-1及核心板。二者出廠時是一個整體,ST-LINK/V2-1可以用來給整個開發板供電,同時兼有調試/下載功能及UART通信功能。如果需要,完全可以將ST-LINK/V2-1和核心板分離。不過這樣的話,就需要對核心板另行供電。當然分離后的ST-LINK/V2-1也可以作為一個獨立的調試/編程器使用。 這種設計非常方便。
功能框圖
NUCLEO 64整體功能框圖,從上面也可以看出分離式PCB設計的影子。
板載部件標注圖
擴展接口
NUCLEO開發板上提供兩種類型的接口:ARDUINO UNO接口及ST MORPHO接口。 鑒于ARDUINO起步較早,市面上專門為ARDUINO設計的各種外設及擴展板非常豐富,為了更好的與這些現有的設備兼容,NUCLEO板很貼心的提供了ARDUINO兼容接口。圖中標注為紫色的接口就是ARDUINO兼容接口。如果你是一個ARDUINO的愛好者,手頭一定有不少的ARDUINO模塊,在體驗NUCLEO開發板時,可以實現無縫遷移。 另外一種接口稱之為MORPHO接口,NUCLEO將MCU的所有可用PIN均引出,以排針或排母的形式引出,供用戶自定義連接外設之用。 ST-LINK/V2-1ST-LINK/V2-1也算是NUCLEO開發板的一大特色了。早前的DISCO板一般只支持ST-LINK/V2,不過新版的NUCLEO及DISCO板都使用的ST-LINK/V2-1接口。和ST-LINK/V2相比較,ST-LINK/V2-1的新特性如下: l 支持USB軟件重新枚舉功能 l 支持VCP功能 l MSD設備支持 l 能提供大于100MA以上的大電流請求 不過ST-LINK/V2-1也有一些局限,一是沒有引出SWIM接口,其次ST-LINK/V2-1要求最低工作電壓為3V。 ST-LINK/V2-1可以直接用來調試/下載代碼,作為NUCLEO的一部分,無需三方調試器。前面也提到過,ST-LINK/V2-1完全可以分離出來,作為一個獨立的調試/下載器。
三、低功耗作為STM32最新的低功耗產品,NUCLEO-L073RZ可謂集萬千寵愛與一身!ST最新的技術,特別是超低功耗方面的技術,在這塊板子上都能找到影子。 MSI時鐘MSI是Multispeed internal RC oscillator的縮寫,它能提供7種不同的時鐘,其范圍如下:65.536 kHz, 131.072kHz, 262.144 kHz, 524.288 kHz, 1.048 MHz, 2.097 MHz (default value) and 4.194 MHz。MSI可以直接選擇為系統主系統時鐘,也可以作為PLL源,經倍頻后選擇作為系統的主系統時鐘。這樣,系統的工作時鐘選擇范圍更廣,從而為低功耗提供更多的選擇。 低功耗模式l 低功耗運行模式運行模式也能低功耗,在這種模式下,電壓調節器可配置為低功耗模式,不過要求系統主頻不能超過MSI的RANG1值。 l 低功耗睡眠模式該模式只能從低功耗運行模式進入,進入低功耗睡眠模式后,可以通過事件或中斷喚醒,喚醒后繼續進入低功耗運行模式。 l 睡眠模式 CPU停止運行,外設正常工作,可以通過事件或中斷喚醒CPU l 停機模式在停機模式下,所有的內核域時鐘都被停止,SRAM及寄存器內容被保留。 l 待機模式該模式直接關斷內核電源,這樣,整個內核實際處理斷電狀態。SRAM及寄存器內容會丟失。
實測測試使用萬用表,將VC86E串聯到電路中,讀取不同模式下的電流值。
測試用萬用表
SLEEP模式
SLEEP模式前后電流值比較
STOP模式
STOP模式下前后電流值比較,官方給出的參考值為0.43UA,可以看到測量值與官方宣稱值非常接近
STANDBY模式(WITH RTC)
STANDBY模式前后值比較,官方給出的參考值為0.86UA,有一定的差距,不過在可接受的范圍之內。
通過上面幾組實測到的值,可以看到NUCLEO-L073RZ的低功耗確實表現非常突出。測量值與官方給出的參考值基本非常接近。
四、結論STM32 L0系列產品基于CORTEX-M0+內核,CORTEX-M0+是CORTEX-M0的升級版,ST為之注入了很多新的技術,如將三級流水線更改為二級流水線;進一步減少門電路數量,MSI的靈活配置等等。這些都為CORTEX-M0+的低功耗打下的堅實的基礎,使得CORTEX-M0+在低功耗尤其是超低功耗方面表現尤為突出,是真正的超低功耗王者!
然而ST并未止步如此,NUCLEO-L073RZ中還有其它值得我們關注的地方,比如LPTIM、LPUART等外設的引入,為低功耗注入了新的元素。這些低功耗外設與內核協同工作,使得NUCLEO-L073RZ更是如虎添翼。
低功耗王者歸來,實至名歸!
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