クむックスタヌトST Nucleo-F401 +クむックスタヌトガむド

以前の投皿では、ST Nucleoプラットフォヌムを簡単に玹介しようずしたした。

この投皿では、生きおいる䟋を䜿甚しお、退屈したArduinoを抌し぀ぶす可胜性のあるこのプラットフォヌムの長所のいく぀かを説明し、Arduinoのすべおのコヌド䟋ずシヌルドがNucleoプラットフォヌムに適しおいるこずを瀺したいず思いたす。







Nuleo-F401はなぜですか





NuleoプラットフォヌムこれはDISCOVERYずArduinoプラットフォヌムのハむブリッドであり、ナヌザヌはほずんどすべおの拡匵機胜ずすべおのコヌドサンプルを簡単に䜿甚できたす。



Arduino このプラットフォヌムはMBED.ORGをサポヌトしおおり 、ARM甚コンパむラのむンストヌル、蚭定、䜿甚における倚くの初心者の頭痛を取り陀きたす。 Arduinoの既存の拡匵機胜のほずんどすべおがmbed.orgにむンポヌトされおいたす。 すでに広く普及し、倚くの人に愛されおいるDISCOVERYプラットフォヌムずは察照的に、ボヌド䞊のプラットフォヌムには、たずえば加速床蚈、コンパスなどの呚蟺機噚はありたせん。 ただし、Nucleoプラットフォヌムは、Arduinoプラットフォヌムず同じくらい簡単に䜜業できるように蚭蚈されおいたす。 プラットフォヌムには、柔軟な電源スキヌム3.3V-5V-7V-12V、STM32をプログラミングするためのビルトむン曎新ST-LINK / V2.1プログラマヌ、ビルトむン仮想COMポヌトデフォルトでUSARTに接続、マむクロコントロヌラヌのフラッシュメモリぞのアクセスを提䟛するリムヌバブルメディアの゚ミュレヌション。



たた、STM32F401REマむクロコントロヌラヌの機胜を自分で調べるこずもできたす 。賌入時には、パフォヌマンスず倧容量のメモリを備えた他のモデルずは異なり、最も叀いモデルであったため、ST Nucleo-F401を遞択したした



さあ始めたしょう




開始するには、Mbed.orgに登録し、デバむスのリストに必芁なプラットフォヌムを远加する必芁がありたす。



ダミヌの手順、クリックしお衚瀺
Mbed.orgで登録する




これを行うには、リンクmbed.org/account/signupに埓っお、指瀺に埓っお登録フォヌムに蚘入したす。







「いいえ、以前にアカりントを䜜成しおいたせん」を遞択したすいいえ、以前にアカりントを䜜成したせんでした







登録フォヌムに蚘入し、「サむンアップ」をクリックしたす登録







「mbedぞようこそ ボヌドを登録するには、ボヌドを接続し、MBED.HTMをクリックしおください»







その埌、巊䞊の「プラットフォヌム」をクリックしお、プロゞェクトでサポヌトされおいるすべおのプラットフォヌムのリストを開きたす。リストでプラットフォヌムに移動したすこの堎合はNucleo-F401REです。







プラットフォヌムの説明を開くず、巊偎に「mbedコンパむラヌに远加」ボタンがあり、クリックするず、遞択したプラットフォヌムがプラットフォヌムのリストに远加されたす。







ニックネヌム右䞊をクリックしお、プロフィヌルのメむンペヌゞに移動したす。ここで、右䞋に新しく远加されたプラットフォヌムを確認できたす。







実際、プラットフォヌムをすべお登録しお远加したした。





ドラむバヌのむンストヌル


プラットフォヌムのセクションにあるMbed.org Webサむトの䞋郚にあるリンクをクリックするず、ダりンロヌド、むンストヌル、実行が必芁になりたす。

  1. 最初に、Windows Vistaの堎合はプログラマヌ甚のST-LINK / V2-1 USBドラむバヌ、Windows XPの堎合は7および8 STSW-LINK008たたはSTSW-LINK009をむンストヌルする必芁がありたす。
  2. USB接続プログラマヌST-LINK / V2-1 STSW-LINK007のファヌムりェア曎新を実行したす


ダミヌの手順、クリックしお衚瀺
順番に始めお、珟圚のドラむバヌをダりンロヌドし、このペヌゞのファヌムりェアを曎新したしょうKLATS

おそらく2぀のファむルが必芁です。1぀は「 ST-LINK / V2-1ファヌムりェアアップグレヌド 」、もう1぀は「 Windows Vista、7および8䞊のST-LINK / V2-1 USBドラむバヌ 」です







ダりンロヌドしたアヌカむブを解凍し、続行したす。

ドラむバヌのむンストヌルを開始したす。解凍されたアヌカむブSTSW-LINK008たたはSTSW-LINK009で、ボヌドのstlink_winusb_installずいう名前でファむルを実行したすボヌドはただUSBで接続されおいたせん。







このファむルを実行したす。このファむル自䜓が、システムのビット深床ずむンストヌルのタむプを決定したす。 すべおに同意し、[はい]をクリックしたす。

これで、ボヌドをUSB経由で接続し、LEDが点灯し、新しいリムヌバブルメディアを決定したこずがわかりたす。



プラットフォヌムのプログラマヌのファヌムりェアの曎新を開始したす。

これを行うには、デバッグプラットフォヌムをコンピュヌタヌに接続し、解凍されたSTSW-LINK007プログラマヌ曎新アヌカむブのあるフォルダヌに移動しお、ST-LinkUpgradeファむルを実行したす







衚瀺されるりィンドりで[デバむス接続]をクリックしたす。デバむスを芋぀けお接続した埌、[はい>>>]をクリックするず、プログラムがすべおを実行し、最埌にデバむスから切断したす。



この新しいドラむバヌのむンストヌルずファヌムりェアの曎新はすべお終了したした。





プラットフォヌム接続


奜奇心の匷い人のために、いく぀かの動䜜モヌドに぀いお詳しく説明したす。

奜奇心のための情報、クリックしお衚瀺したす。 ご泚意
マニュアルの簡単な技術情報


画像

LED操䜜モヌド。


ボヌドには3぀のLEDがありたす

3色LED緑、オレンゞ、赀 LD1COMは、ST-LINK接続のステヌタスに関する情報を提䟛したす。 デフォルトでは、 LD1の色は赀です。 LD1は緑色に倉わり、PCずST-LINK / V2-1を接続するプロセス䞭に、次のこずを瀺したす。

  • 「赀くゆっくり点滅」/「オフ」-USB接続が確立されるたで電源をオンにしたずき
  • 「すばやく赀く点滅」/「オフ」-PCずSTLINK / V2-1接続プロセス間の最初の正しいデヌタ亀換埌
  • 「赀色LEDがオン」-PCずST-LINK / V2-1間の接続が確立されおいる堎合
  • 「緑色に点灯接続が正垞に完了したか、操䜜が正垞に完了したした
  • 「赀点滅」/「緑」-デヌタ転送䞭ファヌムりェアプロセス自䜓
  • 「オレンゞ点灯」通信障害。




USER LD2 緑のナヌザヌLED。LEDはArduinoピンD13に接続され、マむクロコントロヌラヌPA5 ピン21たたはPB13 ピン34の入出力ピンに察応したす。

  • 入力/出力I / O倀が高い堎合、LEDは点灯しおいたす。
  • 入力/出力I / O倀が䜎い堎合、LEDはオフになりたす。




LD3 PWR 赀いLEDは、マむクロコントロヌラヌが搭茉されたデバむスに電源が䟛絊され、+ 5 Vが䟛絊されおいるこずを瀺したす。



ボタン


B1 USER ナヌザヌボタンは、STM32マむクロコントロヌラヌのPC13入出力ピン2に接続されおいたす。

B2リセット このボタンはNRSTに接続し、STM32マむクロコントロヌラヌをリセットするために䜿甚されたす。



泚 シヌルドたたは拡匵カヌドがNucleoの䞊郚に接続されおいる堎合など、必芁に応じおボタン の 青ず黒のプラスチックキャップを取り倖すこずができたす。 これにより、ボタンぞの圧力が回避されるため、偶発的に抌し続ける可胜性がありたす





ゞャンパヌJP6IDD


IDDずマヌクされたゞャンパヌJP6は、マむクロコントロヌラヌの消費電流を枬定するために䜿甚されたす。これを行うには、ゞャンパヌを取り倖しお電流蚈を接続したす。

  • ゞャンパヌオンSTM32マむクロコントロヌラヌの電源が入りたすデフォルト。
  • ゞャンパヌOFFSTM32マむクロコントロヌラヌの電流を枬定するには、電流蚈を接続する必芁がありたす。 電流蚈がない堎合、STM32マむクロコントロヌラヌには電源が​​䟛絊されおいたせん。




ビルトむンST-LINK / V2-1


ST-LINK / V2-1むンサヌキットデバッガヌ/プログラマヌは、STM32デバむスのSWDのみをサポヌトしたす。

ST-LINK / V2バヌゞョンず比范した倉曎

ST-LINK / V2-1でサポヌトされる新機胜

  • USBドラむバヌの番号が倉曎されたした
  • USB経由の仮想COMポヌトむンタヌフェヌス
  • USBストレヌゞむンタヌフェヌス
  • USBパワヌマネヌゞャヌ


ST-LINK / V2-1でサポヌトされおいない機胜

  • SWIMむンタヌフェヌスSTM8のプログラミングに必芁
  • サポヌトされる最小アプリケヌション電圧は3 Vに制限されおいたす


ビルトむンST-LINK / V2-1の動䜜モヌド

ゞャンパヌステヌタス 䟡倀
䞡方のCN2ゞャンパヌが着食っおいる ST-LINK / V2-1は、ボヌド䞊のマむクロコントロヌラヌをプログラミングするこずで機胜したすデフォルト
䞡方のCN2ゞャンパヌを取り倖した ST-LINK / V2-1は、倖郚CN4コネクタを介しおマむクロコントロヌラヌをプログラミングするこずにより機胜したすSWDをサポヌト


ピン配眮SWD

ピン CN4 䟡倀
1 VDD_TARGET デバむスのVDD
2 SWCLK SWDビヌト
3 GND 地球
4 SWDIO SWDデヌタ入出力
5 Nrst プログラマブルMKのリセット
6 wo 未䜿甚




PCB分離


STM32 Nucleoプリント基板プラットフォヌムは、ST-LINKパヌツずタヌゲットMCUパヌツの2぀の郚分に分かれおいたす。これらは、ボヌドのサむズを小さくするために分割できたす。 この堎合、残りのタヌゲットMCUパヌツは、ST Morpho CN7のVIN、E5V、3.3VたたはArduino CN6のVIN、3.3のみで絊電できたす。 この堎合でも、ST-LINKパヌツを䜿甚しお、CN4 SWDずST Morphoのコネクタヌ SWCLK CN7 ピン-15およびSWDIO CN7 ピン-13 間のワむダを䜿甚しおメむンマむクロコントロヌラヌをプログラムできたす。



ボヌドの電源モヌド。


電源は、USBケヌブルを介しおコンピュヌタヌから、たたは倖郚゜ヌスCN6たたはCN7のVIN7V-12V、E5V5Vたたは+ 3V3電源ピンから䟛絊されたす。

ST-LINK / V2-1は、プログラマヌ自身が最倧100 mAの電流を消費する䞀方で、USBを介したプラットフォヌムぞの絊電をサポヌトしたす。



これらの条件䞋で合蚈消費電流が300 mAST-LINK 100 mA消費を含むを超えない限り、拡匵カヌドを含むSTM32 Nucleoボヌド党䜓にST-LINK USBから電力を䟛絊できたす。赀色LD3 LEDが点灯し、マむクロコントロヌラヌが動䜜しおいたす 消費電流が倚い堎合は、プロゞェクト党䜓たたは拡匵カヌドのみに倖郚電源を䜿甚する必芁がありたす共通グランドを忘れないでください。



ボヌドにUSBU5Vから電力を䟛絊する堎合、JP5のピン1ず2の間にゞャンパヌをU5Vの䜍眮に接続する必芁がありたす。 JP1ゞャンパヌは、ボヌドがUSBで駆動され、U5Vの最倧消費電流が100 mAを超えない堎合にのみむンストヌルできたすすべおの皮類の拡匵カヌドたたはArduinoシヌルドを含む。



Nucleoおよび拡匵カヌドの消費電流がUSBの蚱容電流を超える堎合、VIN7V-12VたたはE5V5V-5.5Vを倖郚電源ずしお䜿甚できたす。 この状態でも、プログラミングたたはデバッグにUSB接続を䜿甚できたすが、最初にVINたたはE5Vを䜿甚しおボヌドを電源に接続しおから、USBケヌブルをPCに接続しおください。



VINたたはE5Vから絊電される堎合、パワヌオンアルゎリズムに埓う必芁がありたす。

  • JP5のピン2ず3の間にゞャンパヌを接続したす。
  • JP1が削陀されおいるこずを確認しおください。
  • 倖郚電源をVINたたはE5Vに接続したす。
  • 倖郚電源の電圧は、VINに察しお7 V <VIN <12 V、たたはE5Vの堎合は5 Vです。
  • LD3がオンになっおいるこずを確認しおください。
  • PCをCN1 USBコネクタに接続したす。


この順序が守られない堎合、最初にVBUSを介しおボヌドに電源を䟛絊し、次にVINたたはE5Vを介しお電源を䟛絊できたすが、コンピュヌタヌのUSBポヌトが誀動䜜したり、マむクロコントロヌラヌのグリッチが発生したりする可胜性がありたす

ボヌドにVINたたはE5Vから電力が䟛絊される堎合、ゞャンパヌ構成は次のようになりたす。

  • JP2のピン2ずピン3の間のゞャンパヌ。
  • JP1でゞャンパヌが削陀されたした。


倖郚電源

電源入力 コネクタ接点 電圧 珟圚の 制限
VIN CN6ピン8、CN7ピン24 7Vから12V 800 mA Vin = 7 Vの堎合800 mA、7 V <Vin<or =9 Vの堎合450 mA、9 V <Vin<or =12 Vの堎合250 mA
E5v CN7ピン6 4.75Vから5.25V 500 mA




実際にマむクロマヌルネコは終わった。息を吐き続けるこずができる



残りに぀いおは、ボヌドにJP5ゞャンパヌがあり、2぀の䜍眮があるこずを芚えおおくず十分です。マむクロコントロヌラヌは、USBU5V䜍眮は300mA以䞋たたは倖郚電源E5Vから絊電されたす-6 E5Vおよびピン8 GND。 コネクタのレむアりト



接続しお、コンピュヌタヌでリムヌバブルメディアが怜出されたこずを確認したした。これは、すべおが正しく行われ、すべおが機胜しおいるこずを瀺しおいたす。 ナヌザヌボタンを抌すず、マむクロコントロヌラヌ自䜓が正垞に動䜜するかどうかを確認できたす。クリックするず、ナヌザヌLEDの点滅呚波数が倉化したす。 LEDで十分に遊んだら、先に進みたしょう。



Embedで最初のプログラムを䜜成し、それでコントロヌラヌをフラッシュしたす。

スペヌスを節玄するために、スポむラヌの䞋のこのようなサブセクションを削陀したす。

最初のプログラムず最初のプログラミング
最初のプログラムず最初のプログラミング


Mbedでプログラムプロゞェクトを䜜成する


Mbedのプロフィヌルのペヌゞで、プラットフォヌムでペヌゞを開き、写真をヘルプずしお䜿甚しお、次の操䜜を行いたす。

1オンラむンコンパむラを開く



2-3「ST Nucleoボヌドの点滅LEDテスト」ずいうプロゞェクトを䜜成し、「OK」をクリックしたす





4-5バむナリファむルを開いおコンパむルしたす5。



その埌、このバむナリを保存するよう求められたす手順はブラりザによっお異なりたす。 結果のバむナリをNucleoリムヌバブルメディアにコピヌたたは転送するだけです。コピヌ盎埌にリムヌバブルメディアの内容をすぐに曎新するず、衚瀺されなくなり、マむクロコントロヌラヌが再フラッシュされたす。 ファヌムりェア䞭に、LED_COMが明るく点滅する方法が衚瀺されたす





投皿は䞀晩䞭曞かれおおり、すぐに䟋で補足されたす。Arduinoの拡匵機胜はすべおNucleoに簡単に収たり、スケッチにも問題はありたせん。



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