STM32NUCLEO: nowości w rodzinie tanich zestawów startowych

Fot. 1. Wygląd zestawu z podrodziny NUCLEO-64

Zestawy NUCLEO z mikrokontrolerami STM32 były odpowiedzią STMicroelectronics na popularność systemu Arduino: jako pierwsze na rynku pojawiły się płytki NUCLEO-64 (fot. 1), wyposażone w szeroką gamę mikrokontrolerów STM32 montowanych w obudowach LQFP64. Wyposażenie tych zestawów nie jest przesadnie bogate, w jego skład wchodzą bowiem: przycisk i LED dla aplikacji użytkownika, przycisk zerowania mikrokontrolera, a także programator-debugger ST-Link/V2-1.

W większości zestawów interfejs ten jest przystosowany do współpracy z udostępnionym przez firmę ARM sieciowym środowiskiem programistycznym mbed.org, co zwalnia użytkownika z konieczności instalowania czegokolwiek na komputerze i jednocześnie daje dostęp do wysokiej jakości kompilatora oraz dużej liczby bibliotek i przykładowych aplikacji, udostępnionych przez programistów korzystających z mbed.org.

Fot. 2. Wygląd zestawu z podrodziny NUCLEO-32

Konstruktorzy zestawów STM32-NUCLEO wyposażyli je w dwa systemy złączy, z których jeden jest zgodny z Arduino Uno rev. 3, drugi - o nazwie ST Morpho - umożliwia wykorzystanie wszystkich dostępnych linii GPIO mikrokontrolera. W obydwu przypadkach zastosowano tanie i wygodne w praktyce złącza ze stykami rozmieszczonymi w rastrze 2,54 mm.

Kolejnym krokiem w rozwoju rodziny zestawów STM32-NUCLEO były miniaturowe zestawy NUCLEO-32 (fot. 2), będące mechanicznymi odpowiednikami Arduino Nano. Ich wyposażenie jest o jeden przycisk skromniejsze niż zestawów NUCLEO-64 i zastosowano w nich mikrokontrolery w obudowach LQFP32. Nie należy ulec złudzeniu, że niewielkie obudowy oznaczają użycie "słabych" mikrokontrolerów - w jednym z zestawów NUCLEO-32 producent użył mikrokontrolera z rdzeniem Cortex-M4F (F303K8)!

Fot. 3. Wygląd zestawu z podrodziny NUCLEO-144

W tym roku do produkcji trafiły kolejne zestawy, które tworzą trzecią podrodzinę zestawów NUCLEO - są to gabarytowo większe niż dotychczas płytki NUCLEO-144 (fot. 3), w których zastosowano układy w obudowach LQFP144 wyposażone w MAC ethernetowy.

Ich wyposażenie jest bogatsze od starszych zestawów o interfejs kablowy Ethernet 10/100, zmodyfikowano także złącza do ekspanderów (shieldów), dodając do złączy ST Morpho zmodyfikowane złącza Arduino Uno rev, 3 o nazwie ST Zio. Są one nadzbiorem Arduino Uno rev. 3, udostępniającym poza sygnałami A0-A5 i D0-D15 także A6-A8 i D16-D72. W złączach ST Zio można bezpośrednio montować ekspandery zgodne z Arduino.

Firma STMicroelectronics produkuje obecnie dużą liczbę modeli STM32NUCLEO, wyposażonych w mikrokontrolery z pamięciami Flash od 16 kB do 2 MB. Na rysunku 4 pokazano dostępne obecnie modele z podziałem na podrodziny NUCLEO-32/-64/-144.

Rys. 4. Dostępne modele zestawów NUCLEO w podziałem na pojemności pamięci Flash w użytych mikrokontrolerach i podrodzinę

Wszystkie prezentowane w artykule zestawy są obsługiwane za pomocą bibliotek dostępnych w ramach pakietów STM32Cube, które wraz z bezpłatnymi i komercyjnymi środowiskami programistycznymi (oferowanymi m.in. przez ARM-Keil, IAR, Rowley, AC6, Atollic itp.) tworzą kompletne, wygodne narzędzia dla programistów.

Gamę dostępnych narzędzi poszerza wspomniane wcześniej, bezpłatne środowisko sieciowe mbed.org, którego niewątpliwymi zaletami są: możliwość korzystania z bardzo bogatych zasobów udostępnianych przez innych użytkowników oraz dostępne predefiniowane "szkielety" projektów przygotowane dla wielu typów zestawów.

Piotr Zbysiński