Fot. 1. Głównym elementem wyposażenia zestawu STM32L0538-DISCO jest wyświetlacz e-paper
Żywiołowe działania firmy STMicroelectronics na rynku powodują - z jednej strony - szybkie poszerzanie oferty dostępnych podzespołów, z drugiej natomiast - rośnie ryzyko pogubienia się w rosnącej liczbie dostępnych modeli mikrokontrolerów i zestawów startowych. Producent zauważył te problemy i niedawno uporządkował nomenklaturę oznaczeń mikrokontrolerów, w nieco bardziej - niż dotychczas - czytelny i zestandaryzowany sposób oznacza także zestawy startowe.
Zestawy które przedstawimy w artykule są należą do najnowszej generacji narzędzi i są "kompatybilne" z najnowszymi trendami, co oznacza że zastosowanych w nich mikrokontrolerów nie odkryjemy wkrótce pod nowymi oznaczeniami, a ich kody oznaczeniowe jednoznacznie wskazują ujednolicone typy zestawów, które są jednakowe we wszystkich kanałach dystrybucyjnych.
Nowe Discovery
Fot. 2. Wygląd zestawu STM32F3348-DISCO
Zaczniemy od prezentacji dwóch zestawów z serii Discovery, które wprowadzają na rynek dwa nowe mikrokontrolery wywodzące się z dwóch skrajnie odmiennych rodzin: STM32F3: STM32F334 (Cortex-M4F) oraz - wielka nowość w ofercie STMicroelectronics: mikrokontroler z rdzeniem Cortex-M0+ STM32L0: STM32F053.
Nowe typy mikrokontrolerów to zaledwie jeden ważny powód, dla którego warto zwrócić uwagę na nowe Discovery. Nie mniej istotne są przykłady aplikacji demonstracyjnych zestawów, na których uwagę skupia producent i które wynikają z budowy i wyposażenia mikrokontrolerów. Aplikacje te można potraktować jako przemyślaną i dobrze przygotowaną sugestię ze strony STMicroelectronics co do docelowych obszarów aplikowania nowych układów. I tak:
- zestaw STM32L0538-DISCO (fot. 1) jest niezwykle efektownym demonstratorem aplikacji o niewielkim poborze mocy, w czym mikrokontrolerowi STM32L053 (jak wspomniałem, jest on wyposażony w rdzeń Cortex-M0+) pomaga m.in. monochromatyczny wyświetlacz e-paper niewymagający zasilania podczas wyświetlania obrazu. Aplikacja demonstracyjna prezentuje niewielki pobór prądu przez mikrokontroler podczas działania w różnych trybach: od zatrzymania, przez uśpienie aż po tryb normalnej pracy oraz możliwości wbudowanego w STM32L053 interfejsu USB, który w przykładzie opracowanym przez producenta spełnia rolę joysticka USB HID. Atrakcją programu demonstracyjnego jest wykorzystanie w roli 4-przyciskowej klawiatury suwaka pojemnościowego, którego wygodną implementację umożliwiają specjalne moduły pomiarowe wbudowane w linie GPIO mikrokontrolera.
- zestaw STM32F3348-DISCO (fot. 2) został pomyślany przez producenta jako demonstrator możliwości mikrokontrolerów STM32F3 w inteligentnych sterownikach oświetlenia, przede wszystkim bazujących na LED-owych źródłach światła. Zestaw wyposażono w przetwornicę do zasilania LED oraz diodę LED dużej mocy, która jest sterowana z wykorzystaniem generatora PWM wbudowanego w mikrokontroler.
Poza wspomnianymi głównymi elementami wyposażenia ewaluacyjnego, obydwa zestawy wyposażono także w LED oraz przyciski do wykorzystania przez użytkownika, ich standardowym wyposażeniem są także debuggery-programatory ST-Link/V2-1, których firmware umożliwia także emulację w tym samym kanale USB co programator także interfejsu vCOM.
Nowe Nucleo
Fot. 3. Wygląd zestawu NUCLEO-L053R8
Mikrokontrolery STM32F053 i STM32F334 producent zastosował także w zestawach z serii STM32Nucleo: NUCLEO-L053R8 (fot. 3) oraz identycznie wyglądającym NUCLEO-F334R8. Obydwa zestawy są mechanicznie i elektrycznie kompatybilne z systemem Arduino R3, równolegle wyposażono je także w złącza systemu Morpho, na które wyprowadzono wszystkie sygnały GPIO mikrokontrolerów zastosowanych w zestawach. Złącza te zapewniają większą elastyczność niż standardowe złącza Arudino, ale dotychczas nie są ekspandery zgodne z tym standardem.
Wyposażenie tych zestawów jest identyczne ze starszymi modelami Nucleo: są one praktycznie pozbawione zewnętrznych elementów peryferyjnych, ale wyposażono je w programator-debugger ST-Link/V2-1 o funkcjonalności identycznej z interfejsami stosowanymi w nowych modelach Discovery.
Nowy ekspander z pamięcią NFC M24SR
Fot. 4. Ekspander SHIELD-M-24SR-ADV
Ostatnią nowością, na jaką zwrócimy uwagę w artykule, jest ekspander zgodny z Arduino o nazwie Shield-M24SRADV (fot. 4), który jest mechanicznie dostosowany do współpracy z zestawami Nucleo, co przejawia się kształtem płytki uwzględniającym zastosowane na nich mikroswitche.
Zestaw wyposażono w nieulotną pamięć EEPROM-NFC z serii M24SR, wyposażoną także w interfejs I²C. Komunikacja z pamięcią jest możliwa przez obydwa interfejsy, radiowy tor NFC (Near Field Communication) można także zastosować do zasilania energią wolnodostępną (energy-harvesting) współpracującego z pamięcią mikrokontrolera. Ekspander wyposażono w antenę RFID wykonaną na PCB, trzy diody LED dla aplikacji użytkownika, a także kompletny system pozyskiwania energii z toru w.cz. Schemat elektryczny interfejsów komunikacyjnych pamięci M24SR64 pokazano na rysunku 5.
Podsumowanie
Rys. 5. Schemat elektryczny otoczenia pamięci EEPROM-NFC z serii M24SR na płytce Shield-M24SR-ADV
Dynamika oferty STMicroelectronics w ostatnich miesiącach nie zmienia się: nowość goni nowość. Te, które przedstawiliśmy w artykule niosą wyraźną informację o kierunkach dalszego rozwoju oferty, która będzie dążyć w kierunku oferowania mikrokontrolerów o coraz większej wydajności i coraz mniejszym poborze prądu.
Do tego nurtu doskonale pasują krążące po rynku - oczywiście nieoficjalne - informacje na temat nieodległego w czasie wdrożenia do produkcji kolejnej nowej rodziny - STM32L4 - która połączy bardzo mocny rdzeń (Cortex-M4F) z energooszczędnymi peryferiami i podobną technologią produkcji.
Konkurencja będzie miała jeszcze większy problem.
Piotr Zbysiński
