板载高性能的STM32F446 Nucleo开发板的介绍

电子工程师 2017-11-29 11329

控制/MCU

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描述

从去年开始，ST意法半导体为工程师提供了一种更低成本的微控制器评估平台ST Nucleo系列开发板，其特有的支持ARM mbed项目开发，支持云端开发以及兼容Arduino R3扩展接口等特性让它一度有取代Discovery系列板卡之势，毫不夸张的说，Nucleo系列板卡已经让ST融入一个更加广大的生态圈。

今天，爱板网幸运的拿到了又一块Nucleo系列开发板——STM32F446 Nucleo，同样是基于ARM Cortex-M4处理器，但相比先前评测过的STM32F411，F446拥有更高的性能，我们一起来见识一下。

STM32F446 Nucleo开发板

包装就不用多说什么了，一个系列的板卡就一个系列的包装，任何厂商都惯有的坚持。

ST的Nucleo系列板卡为工程师提供了灵活的微控制器评估平台，从STM32F446 Nucleo开发板上我们不难发现其多样的DIY特性，无论是从性能、功能、或是功耗，我们都能进行有效的评估。板卡搭载的兼容Arduino开放式接口可以方便的与其他开发平台连接调试，集成的ST-LINK/ V2-1调试器/编程器省去了需要额外的外部仿真器，减少工程师的开发成本。

STM32F446 Nucleo板卡的硬件设计基本和先前的Nucleo系列板卡一样，主要的区别还是在于板卡搭载的微控制器，具体如下图所示。

板载资源：

STM32F446RET6微控制器，基于ARM Cortex-M4处理器，带DSP，最高支持180MHz主频

支持Arduino UNO R3 Shield扩展板，微控制器所有IO口引脚通过排针座引出

ST-LINK/V2-1调试器，支持对外部微控制器调试

3个LED：一个USB通讯LED、一个电源LED、一个用户LED；两个机械按键：复位、用户

USB接口的3个不同功能：虚拟串口、容量存储、调试接口

3种不同供电方式：mini USB接口供电、IO引脚用电、通过Arduino UNO R3 Shield接口供电

支持Keil、IAR、embed在线IDE的设计工具

另外，在板卡上用于给工程师扩展使用的接口如MCU的IO扩展口以及Arduino扩展口定义如下。

MCU的IO扩展口定义

Arduino扩展口定义

正如大家所看到的，STM32F446 Nucleo搭载非常适合DIY的Arduino扩展接口，因此，我们可以从市面上买到各种扩展模块进行调试、DIY，在mbed官方也例举了不少支持STM32F446 Nucleo的扩展板，具体清单如下表：

Arduino

好多都是Seed的模块，可见在Arduino开源的生态圈中，Seed所占的市场份额是巨大的。

STM32F446RET6微控制器

回到STM32F446 Nucleo，我们来看下板卡搭载的这颗微控制器。

STM32F446RET6微控制器特性：

ARM Cortex-M4处理器，最高支持180 MHz主频、512 KB闪存、128 KB的SRAM、4 KB的SRAM备份

通用定时器*10、先进控制的计时器*2、基本定时器*2

SPI*4、I2S*2、USART*4、UART*2、USB OTG全速和高速、CAN*2、SAI*2

SPDIF-接收*1、HDMI-CEC*1、四通道SPI*1、摄像头接口、GPIO*50

3个12位ADC配有16个通道，12位DAC，具有2个通道

STM32F446RET6微控制器的供电电压为1.7 V至3.6 V，基于ARM Cortex-M4的处理器，最高能支持180MHz主频，这与ST先前推出的STM32F7的主频也没差多少。ST的微控制器都自适应实时加速器（ART加速器™），STM32F446RET6也不例外，它支持从Flash中0等待执行代码。

作为一款主打高性能数字信号处理的微控制器，STM32F446RET6集成了2个专用音频PLL，SPDIF输入，3路半双工I²S和2路串行音频接口（SAI），支持全双工I²S和时分复用（TDM）模式，可以轻松的应用到如便携式音箱等需要数字信号处理的应用中来。

Arduino

除了我们在板卡上看到的这颗LQFP封装的微控制器，STM32F446RET6还具有小至3.85 x 3.728 mm的BGA封装，让工程师轻松应用到现有的产品中去。

开发环境

Nucleo开发板在爱板网先前的文章中已经多次评测过了，对于其开发环境，大家应该都不陌生。目前可以支持多种IDE，如常见的第三方IDE工具IAR、Keil等，当然，STM32F446 Nucleo同样可以支持mbed项目中的在线的开发环境，具体的操作可以参考爱板网先前的评测文章：

从繁至简，颠覆传统设计的云端开发——极具性价比的STM32F401 Nucleo开发板评测

使用mbed云端开发的一个好处是无需安装IDE软件，而且有非常多模板可以快速的上手，在第一次使用时只需要注册一个开发账号，之后就可以完全免费使用了。

我们首次将STM32F446 Nucleo开发板上电的时候，会在PC端自动安装驱动，静待它完成即可。

此时我们可以在电脑上看到一个名为NODE_F446RE的U盘，打开之后能看到mbed项目的链接，点击进去按照使用指导一步一步操作即可，非常简单。

STM32F446 Nucleo板卡上电后我们可以看到用户LED的闪烁，通过用户按键还能调节LED闪烁的频率，猜测板卡出厂内置了一个可以通过用户按键调节LED占空比的程序。

小结

介绍了ST最新推出的STM32F446 Nucleo开发板，板载高性能的STM32F446RET6微控制器，基于Cortex-M4处理器，最高主频可达180MHz，另外板卡具有Nucleo系列板卡固有的特性，板卡兼容Arduino接口、支持ARM mbed在线编译器，方便的U盘式下载程序，简单好用、性能强大、价格实惠，是想要学习或者开发ARM系列微控制器的工程师的绝佳选择之一。

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