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STM32CubeMX Nucleo F767ZI 教程(2)

热度:54   发布时间:2023-12-29 23:31:54.0

STM32CubeMX Nucleo F767ZI 教程(2)

STM32CubeMX Nucleo F767ZI 教程(1)
STM32CubeMX Nucleo F767ZI 教程(2)


文章目录

  • STM32CubeMX Nucleo F767ZI 教程(2)
  • 前言
  • 一、原理图
    • 1.MB1137 顶层文件
    • 2.Connectors.SchDoc
    • 3.MCU_144.SchDoc
    • 4.USB.SchDoc
    • 5.ST_LINK_V2-1.SchDoc
    • 6.Ethernet.SchDoc
  • 二、用户指南
    • 1.介绍
    • 2.订购信息
    • 3.开发环境
      • 3.1 系统要求
      • 3.2 开发工具链
      • 3.3 演示软件
    • 4 约定
    • 5 快速开始
      • 5.1 入门
    • 6 硬件布局和配置
      • 6.1 机械制图
      • 6.2 可切割PCB
      • 6.3 嵌入式ST-LINK / V2-1
        • 6.3.1 嵌入式ST-LINK / V2-1
        • 6.3.2 ST-LINK / V2-1固件升级
        • 6.3.3 使用ST-LINK / V2-1对板载STM32进行编程和调试
        • 6.3.4 使用ST-LINK / V2-1编程和调试外部STM32应用
      • 6.4 电源和电源选择
        • 6.4.1 来自ST-LINK / V2-1 USB连接器的电源输入
        • 6.4.2 外部电源输入
        • 6.4.3 外部电源输出
      • 6.5 LEDs
      • 6.6 按钮
      • 6.7 JP5 (IDD)
      • 6.8 OSC时钟
        • 6.8.1 OSC时钟供应
        • 6.8.2 OSC 32 KHz时钟电源
      • 6.9 USART通讯
      • 6.10 USB OTG FS or device
      • 6.11 以太网 Ethernet
      • 6.12 焊接跳线
      • 6.13 扩展连接器
      • 6.14 ST Zio连接器
      • 6.14 ST morpho连接器


前言

学习Nucleo 的主要渠道还是通过官方的手册,以及官方的驱动例程。 官方手册在STM32CubeMX选择对应的板子时,上面有个Docs & Resources 可以看到。

Docs & Resources

官方的例程在对应的pack中,在Embedded Software Packages Manager 中可以管理对应系列的支持包,比如现在使用的是 STM32Cube MCU Package for STM32F7 Series 1.16.0,下载之后在STM32CubeMX的文档目录下,每台电脑可能都不一样,所以可以通过软件 "Everything"来搜索对应的版本号,直接搜索1.16.0就能搜索到 “stm32cube_fw_f7_v1160.zip” 这个文件,解压后就能看到各个例程了。
在这里插入图片描述


一、原理图

要想学习一块开发板,先要对原理图有一定的了解才行,后面才能根据这个硬件进行配置以及编程。原理图可以在官网上进行下载。

1.MB1137 顶层文件

sch1
这个项目是多个原理图进行设计的,有一个顶层文件,以及多个底层文件,通过顶层文件来管理各个底层文件的连接关系。底层文件的各个功能如下:
Connectors.SchDoc

这个是ST Zio扩展连接器,可以连接ARDUINO?Uno V3,还可以连接ST官方的MEMS(微机电系统)等扩展模块。

MCU_144.SchDoc

这个就是144引脚封装的STM32,里面有一些兼容性设计,可以根据不同的配置来焊接不同型号的单片机。

USB.SchDoc

这个文件是USB设计相关的原理图

ST_LINK_V2-1.SchDoc

板载了一颗STM32F103CBT6,烧录的是STLINK的固件,所以可以直接使用USB连接,就能调试Nucleo,除了通过MDK进行烧录程序,升级固件之后,STLINK会在电脑映射出一个硬盘,可以直接将bin文件拖拽进去进行烧录。另外这个STLINK还虚拟了一个串口,与Nucleo的UART3进行连接。

Ethernet.SchDoc

通过RMII连接LAN8742A-CZ-TR,可以使用这个来进行以太网的学习。

顶层文件

顶层文件除了确定各个底层文件的接线,还设计了一个电源管理模块,可以通过JP3来选择供电来源,默认是通过ST-LINK来控制U4功率开关芯片来间接控制电源,这种方式是通过USB供电的,USB2.0的供电电流是500mA,所以如果是大电流的负载下,应该要切换到VIN来供电,Vin是通过板子上面的排针进行引入的。

2.Connectors.SchDoc

这个文件主要是将STM32的引脚引出,如果需要调试其他模块时,需要使用排针进行连接。具体可参考6.12、6.13、6.14、6.15小节。
在这里插入图片描述

3.MCU_144.SchDoc

在这里插入图片描述

4.USB.SchDoc

在这里插入图片描述

5.ST_LINK_V2-1.SchDoc

在这里插入图片描述

6.Ethernet.SchDoc

在这里插入图片描述

二、用户指南

翻译自UM1974.pdf

1.介绍

基于MB1137参考板的STM32 Nucleo-144板(NUCLEO-F207ZG,NUCLEO-F303ZE,NUCLEO-F412ZG,NUCLEO-F413ZH,NUCLEO-F429ZI,NUCLEO-F439ZI,NUCLEO-F446ZE,NUCLEO-F722ZE,NUCLEO-F722ZE,NUCLEO-F722ZE -F756ZG,NUCLEO-F767ZI和NUCLEO-H743ZI)为用户提供了一种负担得起的灵活方法,可以尝试新概念并使用STM32微控制器构建原型,并从性能,功耗和功能的各种组合中进行选择。 ST Zio连接器扩展了ARDUINO?Uno V3的连接能力,而ST morpho接头连接器则可通过多种专用屏蔽罩轻松扩展Nucleo开放式开发平台的功能。 STM32 Nucleo-144板集成了ST-LINK / V2-1调试器/编程器,因此不需要任何单独的探针。 STM32 Nucleo-144板随附STM32Cube MCU软件包提供的全面的免费软件库和示例,并可直接访问位于http://mbed.org的Arm?Mbed Enabled?在线资源。
选择对应的开发板

2.订购信息

None

3.开发环境

3.1 系统要求

  1. Windows? OS (7, 8 and 10), Linux? 64-bit, or macOS? (a) (b)
  2. USB Type-A to Micro-B cable

3.2 开发工具链

  1. IAR Systems- IAR Embedded Workbench??
  2. Keil? - MDK-ARM?
  3. STMicroelectronics - STM32CubeIDE
  4. Arm? Mbed? online(d) (see mbed.org)

3.3 演示软件

STM32Cube MCU软件包中包含的演示软件与板载微控制器相对应,该演示软件已预装在STM32闪存中,可轻松以独立模式演示设备外设。可以从www.st.com下载最新版本的演示源代码和相关文档。

4 约定

约定 定义
Jumper JPx ON 跳线连接
Jumper JPx OFF 跳线断开
Solder bridge SBx ON 通过焊接或0欧姆电阻对SBx保持连接状态
Solder bridge SBx OFF SBx保持断开状态

5 快速开始

STM32 Nucleo-144开发板是一种低成本,易于使用的开发套件,用于评估和启动采用LQFP144封装的STM32微控制器的开发。
在安装和使用产品之前,请从www.st.com/epla网页接受评估产品许可协议。有关STM32 Nucleo-144和演示软件的更多信息,请访问www.st.com/stm32nucleo网页。

5.1 入门

请按照以下顺序配置Nucleo-144板并启动演示应用程序(有关组件位置,请参见图4:顶部布局):

  1. 检查跳线在板上的位置:
    选择了JP1 OFF(PWR-EXT)(请参见第6.4.1节:来自STLINK /的电源输入 V2-1 USB连接器,了解更多详细信息)
    选择了U5V(电源)上的JP3(有关更多详细信息,请参阅表7:外部电源)
    选择了JP5 ON(IDD)(更多详细信息,请参见第6.7节:JP5(IDD))
    选中CN4 ON(有关更多详细信息,请参阅表4:跳线的CN4状态)
  2. 为了正确识别来自主机PC的设备接口,并在连接开发板之前,请安装www.st.com/stm32nucleo网站上提供的Nucleo USB驱动程序。
  3. 要为电路板供电,请通过ST-LINK上的USB连接器CN1用USB电缆“ Type-A to Micro-B”将STM32 Nucleo-144电路板连接至PC。结果,绿色LED LD6(PWR)和LD4(COM)点亮,红色LED LD3闪烁。
  4. 按下按钮B1(左边蓝色按钮)。
  5. 通过单击按钮B1观察三个LED LD1至LD3的闪烁频率变化。
  6. 可在www.st.com/stm32nucleo网站上获得允许用户使用Nucleo功能的软件演示和几个软件示例。
  7. 使用可用的示例开发应用程序。

6 硬件布局和配置

STM32 Nucleo-144板采用144引脚LQFP封装围绕STM32微控制器进行设计。
图3显示了STM32及其外围设备(ST-LINK / V2-1,按钮,LED,USB,以太网,ST Zio连接器和ST morpho接头连接器)之间的连接。
图4和图5显示了这些功能在STM32 Nucleo-144板上的位置。
电路板的机械尺寸如图6和图7所示。

图3.硬件框图

在这里插入图片描述
图4.顶部布局
在这里插入图片描述
图5.底视图
在这里插入图片描述

6.1 机械制图

6.2 可切割PCB

STM32 Nucleo-144开发板分为两部分:ST-LINK和目标STM32。可以切割PCB的ST-LINK部分,以减小电路板尺寸。在这种情况下,剩余的目标STM32部分只能由ST morpho连接器CN11上的VIN,E5V和3.3 V供电,或者由ST Zio连接器CN8上的VIN和3.3 V供电。通过ST morpho连接器上的CN6和SWD可用信号之间的连线(SWCLK CN11引脚15,SWDIO CN11引脚13和NRST CN11引脚14),仍然可以使用ST-LINK部件对STM32进行编程。

6.3 嵌入式ST-LINK / V2-1

ST-LINK / V2-1编程和调试工具集成在STM32 Nucleo-144板上。
ST-LINK / V2-1使mbed的STM32 Nucleo-144板成为mbed。

嵌入式ST-LINK / V2-1仅支持STM32设备的SWD。有关调试和编程功能的信息,请参考STM8和STM32的ST-LINK / V2在线调试器/编程器用户手册(UM1075),其中详细介绍了所有ST-LINK / V2功能以及ST概述-LINK衍生产品技术说明(TN1235)。

与ST-LINK / V2版本相比的更改如下所列。
ST-LINK / V2-1支持的其他功能:

? USB软件重新枚举
? USB上的虚拟com端口接口
? USB上的海量存储接口
? USB电源管理要求USB上的电流超过100mA

ST-LINK / V2-1不支持的功能:

? SWIM界面
? 最小支持的应用电压限制为3 V

根据跳线状态,有两种使用嵌入式ST-LINK / V2-1的不同方法(请参见表4):

? 在板上编程/调试STM32
? 使用连接的电缆在外部应用板上编程/调试STM32 到SWD连接器CN6

表4.CN4跳线的状态

跳线状态 描述
两个CN4跳线均闭合 启用S??T-LINK / V2-1功能以进行板载编程,(默认)。请参阅第6.3.3节。
两个CN4跳线均断开 外部CN6连接器已启用ST-LINK / V2-1功能(支持SWD)。请参阅第6.3.4节。

6.3.1 嵌入式ST-LINK / V2-1

在通过USB将Nucleo-144板连接到Windows?7,Windows?8或Windows?10 PC之前,必须安装ST-LINK / V2-1的驱动程序。可以从www.st.com网站下载。
如果在安装驱动程序之前将STM32 Nucleo-144板连接到PC,则PC设备管理器可能会将某些Nucleo接口报告为“未知”。
为了从这种情况中恢复过来,在安装专用驱动程序后,必须在设备管理器中手动更新STM32 Nucleo-144板上找到的“未知” USB设备与此专用驱动程序的关联。
注意:建议继续使用USB复合设备

6.3.2 ST-LINK / V2-1固件升级

ST-LINK / V2-1内置了固件升级机制,可通过USB端口进行原位升级。由于固件可能会在ST-LINK / V2-1产品的生命周期内发展(例如,新功能,错误修复,对新微控制器系列的支持),因此建议将ST-LINK / V2-1固件保持在最新状态。开始使用STM32 Nucleo-144开发板之前的日期。可从www.st.com网站获得此固件的最新版本。

6.3.3 使用ST-LINK / V2-1对板载STM32进行编程和调试

要对板载STM32进行编程,请在连接器CN4上放置两个红色标记的跳线,如图9所示。不得使用CN6连接器,因为它可能会干扰与Nucleo-144板的STM32微控制器的通信。 。
图9.连接STM32 Nucleo-144板以对板载STM32进行编程
在这里插入图片描述

6.3.4 使用ST-LINK / V2-1编程和调试外部STM32应用

使用ST-LINK / V2-1在外部应用程序上对STM32进行编程非常容易。
只需从CN4卸下两个跳线帽,如图10所示,然后根据表5将应用程序连接到CN6调试连接器。
注意:当在外部应用中使用CN6引脚5时,SB111 NRST(目标STM32 RESET)必须为OFF。
表5.调试连接器CN6(SWD)

引脚 CN6 功能
1 VDD_TARGET 来自应用的VDD
2 SWCLK SWD 时钟
3 GND
4 SWDIO SWD数据输入/输出
5 NRST 目标STM32的复位
6 SWO 保留

6.4 电源和电源选择

电源可以由主机PC通过USB电缆提供,也可以由外部电源提供:CN8或CN11上的VIN(7 V-12 V),E5V(5 V)或+3.3 V电源引脚。如果使用VIN,E5V或+3.3 V为Nucleo-144板供电,则该电源必须符合标准EN-60950-1:2006 + A11 / 2009,并且必须是受限的安全超低电压(SELV)功率能力。
如果电源为+3.3 V,则ST-LINK未通电且无法使用。

6.4.1 来自ST-LINK / V2-1 USB连接器的电源输入

STM32 Nucleo-144板和屏蔽板可以通过在JP3的引脚3和4之间放置一个跳线,从ST-LINK USB连接器CN1(U5V)供电,如表8:与电源相关的跳线所示。请注意,在枚举USB之前,仅为ST-LINK部件供电,因为此时主机PC仅向开发板提供100 mA的电流。在进行USB枚举期间,STM32 Nucleo-144板需要300mA的电流流向主机PC。如果主机能够提供所需的电源,则为目标STM32微控制器供电,并且绿色LED LD6点亮,因此STM32 Nucleo-144板及其屏蔽最多消耗300 mA电流,而不是更多。如果主机无法提供所需的电流,则不为目标STM32微控制器和扩展板供电。结果,绿色LED LD6保持关闭状态。在这种情况下,必须按照下一节中的说明使用外部电源。
USB枚举成功后,通过置位PWR_EN引脚来启用ST-LINK U5V电源。该引脚连接到电源开关(ST890),后者为电路板供电。该电源开关还具有电流限制功能,以在电路板上发生短路时保护PC。如果板上出现过电流(大于500 mA),则红色LED LD5点亮。
JP1由USB(U5V)供电时根据电路板的最大电流消耗进行配置。可以将JP1跳线设置为ON,以通知主机PC最大电流消耗不超过100 mA(包括电位扩展板或ST Zio屏蔽)。在这种情况下,USB枚举将始终成功,因为向PC请求的电流不超过100 mA。表6总结了JP1的可能配置。
表6.JP1配置表

跳线状态 电源供应 允许电流
JP1跳线断开 通过CN1供电 最多300mA
JP1跳线闭合 通过CN1供电 最多100mA
JP1跳线(无关) VIN, +3.3 V, +5 V power 有关电流限制,请参阅表8

注意:如果STM32 Nucleo-144板及其屏蔽层的最大电流消耗如果板卡的电流超过300 mA,则必须为STM32 Nucleo-144板卡供电。连接到E5V,VIN或+3.3 V的外部电源。
注意:如果开发板由USB充电器供电,则没有USB枚举,因此绿色的LED LD6永久保持OFF状态,并且目标STM32不供电。在这种特定情况下,必须将跳线JP1设置为ON,以便无论如何都可以为该板供电。但是无论如何,U4会将电流限制为500 mA(ST890)。

6.4.2 外部电源输入

根据所使用的电压,Nucleo-144板及其屏蔽板可以通过外部电源以三种不同的方式供电。表7总结了这三种电源。
当STM32 Nucleo-144板由VIN或E5V供电时,跳线配置必须如下:

? 使用E5V,则JP3的引脚1和引脚2闭合;使用VIN,则JP3的引脚5和引脚6上闭合
?JP1跳线断开

表7.外部电源

输入电源名称 连接器引脚 电压范围 最大电流 限制
Vin CN8 引脚15 7V到12V 800mA 7-12 V,输入电流与输入电压相关
VIN = 7 V时,800 mA输入电流
7 V <VIN <9 V时,450 mA输入电流
9 V <VIN <12 V时,250 mA输入电流
E5V CN11 引脚6 4.75V 至 5.25V 500mA -
+3.3V CN11 引脚6 3V 至 3.6V 500mA 两种情况:
ST-LINK PCB已切割
SB3和SB111断开(ST-LINK不上电)

可以通过跳线JP3选择5 V电源,如表8所示。
表8.电源相关跳线
在这里插入图片描述
使用VIN或E5V作为外部电源

当使用VIN或E5V供电时,仍然可以仅使用ST-LINK进行编程或调试,但是必须先使用VIN或E5V为电路板供电,然后再将USB电缆连接至PC。这样,借助外部电源,枚举成功。
必须遵循以下电源顺序过程:
1.在E5V的引脚1和引脚2之间或在VIN的引脚5和引脚6之间连接跳线JP3
2.检查是否已删除JP1
3.将外部电源连接到VIN或E5V
4.接通外部电源的电源7 V <VIN <VIN至12 V,对于E5V为5 V
5.检查绿色LED LD6是否已打开
6.将PC连接到USB连接器CN1

如果不遵守此顺序,则可能首先通过USB(U5V)为电路板供电,然后通过VIN或E5V供电,因为可能会遇到以下风险:
1.如果电路板需要超过300 mA的电流,则可能会损坏PC或限制PC所提供的电流。因此,该板未正确供电。
2.枚举时要求300 mA(因为JP1必须为OFF),所以如果PC无法提供该电流,则存在拒绝该请求并且枚举不成功的风险。因此,该板未供电(LED LD6保持熄灭)。

外部电源输入:+ 3.3 V
当屏蔽板提供3.3 V电压时,直接将+3.3 V(CN8引脚7或CN11引脚16)用作电源输入是很有趣的。在这种情况下,由于ST-LINK未通电,因此无法使用编程和调试功能。
当电路板采用+3.3 V供电时,可能有两种不同的配置:

? 删除了ST-LINK(PCB切割)
? SB3(3.3 V稳压器)和SB111(NRST)关闭。

6.4.3 外部电源输出

当通过USB,VIN或E5V供电时,+ 5 V(CN8引脚9或CN11引脚18)可用作ST Zio屏蔽或扩展板的输出电源。在这种情况下,必须遵守表7:外部电源中指定的最大电源电流。
+3.3 V(CN8引脚7或CN11引脚16)也可用作电源输出。电流受调节器U6的最大电流能力限制(最大500 mA)。

6.5 LEDs

用户LD1:绿色的用户LED连接到与ST Zio D13对应的STM32 I/O PB0(SB120 ON和SB119 OFF)或PA5(SB119 ON和SB120 OFF)。
用户LD2:蓝色的用户LED连接到PB7。
用户LD3:红色的用户LED连接到PB14。
当I / O为HIGH时,这些用户LED点亮;当I / O为LOW时,这些用户LED熄灭。
LD4 COM:三色LED LD4(绿色,橙色,红色)提供有关ST-LINK通信状态的信息。 LD4默认颜色是红色。 LD4变为绿色,表明PC和ST-LINK / V2-1之间的通信正在进行,并具有以下设置:

?缓慢闪烁的红色/熄灭:在USB初始化之前开机
?快速闪烁的红色/熄灭:在PC与ST-LINK / V2-1之间的第一次正确通信之后(枚举)
?红色LED指示灯亮:当PC与ST-LINK / V2-1之间的初始化完成时
?绿色LED指示灯亮:目标通信成功初始化后
?红色/绿色闪烁:与目标设备通信期间
?绿灯常亮:交流成功
?橙色常亮:通信失败

LD5 USB电源故障:LD5指示USB上的电路板功耗超过500 mA,因此用户必须使用外部电源为电路板供电。
LD6 PWR:绿色LED指示灯指示STM32部件已通电,并且CN8引脚9和CN11引脚18可用+5 V电源。
LD7和LD8 USB FS:请参见第6.10节:USB OTG FS或设备

6.6 按钮

B1用户:默认情况下,用户按钮已连接到STM32微控制器的I/O PC13(支持篡改,SB173 ON和SB180 OFF)或PA0(唤醒支持,SB180 ON和SB173 OFF)。
B2复位:此按钮连接到NRST,用于复位STM32微控制器。

6.7 JP5 (IDD)

跳线JP5(标记为IDD)用于通过卸下跳线并连接电流表来测量STM32微控制器的功耗:

?JP5开启:STM32通电(默认)
?JP5 OFF:必须连接一个电流表以测量STM32电流。如果没有电流表,STM32未通电

为了获得正确的电流消耗,应将以太网PHY设置为掉电模式或删除SB13。有关详细信息,请参见第6.11节:以太网。

6.8 OSC时钟

6.8.1 OSC时钟供应

有四种方法可以配置与外部高速时钟(HSE)对应的引脚:
来自ST-LINK的MCO(默认):ST-LINK的MCO输出用作输入时钟。这个频率无法更改,固定为8 MHz,并连接到STM32微控制器的PF0 / PH0-OSC_IN。配置必须是:

– SB148 断开
– SB112和SB149 闭合
– SB8和SB9 断开

X3晶体的HSE板载振荡器(未提供):有关典型频率及其电容和电阻的信息,请参考STM32微控制器数据表以及STM8S,STM8A和STM32微控制器的振荡器设计指南,关于振荡器设计的应用笔记(AN2867)。 X3晶体具有以下特性:8 MHz,8 pF,20 ppm。建议使用NIHON DEMPA KOGYO CO.,LTD。制造的NX3225GD-8.000MEXS00A-CG04874。
配置必须是::

– SB148和SB163 断开
– SB8和SB9焊接
– C37和C38与4.3 pF电容器焊接
– SB112和SB149 断开

来自外部PF0 / PH0的振荡器:来自外部振荡器的CN11连接器的引脚29。配置必须是:

– SB148 闭合
– SB112和SB149 断开
– 移除B8和SB9

未使用HSE:PF0 / PH1和PF1 / PH1用作GPIO,而不是时钟。配置必须是:

– SB148和SB163闭合
– SB112和SB149(MCO)断开
– 移除SB8和SB9

6.8.2 OSC 32 KHz时钟电源

可通过以下三种方式配置与低速时钟(LSE)对应的引脚:
?板载振荡器(默认):X2晶体。有关STM32微控制器的振荡器设计指南,请参考STM8S,STM8A和STM32微控制器的振荡器设计指南应用笔记(AN2867)。建议使用Nihon Dempa Kogyo CO,LTD。的NX3214SA-32.768KHZ-EXS00A-MU00525(32.768 kHz,6 pF负载电容,200 ppm)。

注意:对于STM32F0和STM32F3系列,由于电路板上晶体的负载电容为6 pF,建议使用LSE的低驱动模式配置(LSEDRV寄存器中的低驱动能力)。
外部PC14的振荡器:外部振荡器通过CN11连接器的引脚25。配置必须是:

– SB144和SB145 闭合
– 移除R37和R38

不使用LSE:PC14和PC15用作GPIO而不是低速时钟。配置必须是:

– SB144和SB145闭合
– 移除 R37和R38

6.9 USART通讯

STM32的PD8和PD9上可用的USART3接口可以连接到ST-LINK或ST morpho连接器。通过设置相关的焊桥可以更改选择。默认情况下,目标STM32和ST-LINK之间的USART3通信处于启用状态,以支持mbed的虚拟COM端口(SB5和SB6 ON)。

表9.USART3 引脚

引脚名称 功能 虚拟COM端口
(默认配置)
ST morpho连接
PD8 USART3 TX SB5闭合并且SB7断开 SB5断开并且SB7闭合
PD9 USART3 RX SB6闭合并且SB4断开 SB6断开并且SB4闭合

6.10 USB OTG FS or device

STM32 Nucleo-144板通过连接到VBUS的USB Micro-AB连接器(CN13)和USB电源开关(U12)支持USB OTG或设备全速通信。
注意:NUCLEO-F303ZE开发板仅支持USB设备FS。所有其他STM32 Nucleo-144板均支持USB OTG。

警告:USB > Micro–AB连接器(CN13)无法为Nucleo-144板供电。为避免损坏STM32,必须在连接CN13上的USB电缆之前给Nucleo-144供电。否则有在STM32 I/O上注入电流的风险

在以下情况之一中,绿色的LED LD8点亮:

? 电源开关(U12)处于打开状态,并且STM32 Nucleo-144板用作USB主机
? 当STM32 Nucleo-144板用作USB设备时,VBUS由另一个USB主机供电。

如果在USB主机模式下在VBUS上启用+5 V,则发生过电流时,红色LED LD7点亮。

注意事项:
1.使用USB OTG或主机功能时,建议通过外部电源为Nucleo-144板供电。
2.使用USB OTG FS时,JP4必须为ON。

NUCLEO-F303ZE板不支持OTG功能,但通过USB Micro-AB连接器(CN13)支持USB 2.0全速设备模式通信。 USB断开连接仿真由PG6实现,该控件控制USB D+线上的1.5 K上拉电阻(R70)。由于R62和R63电阻之间的桥接,PG7上可以检测USB连接器(CN13)上的5V电源。

表10.USB 引脚配置

引脚名称 功能 使用USB连接器时的配置 使用ST morpho连接器时的配置 备注
PA8 USB SOF - - 测试点TP1
PA9 USB VBUS SB127 闭合 SB127断开 不在NUCLEO-F303ZE上
PA10 USB ID SB125 闭合 SB125 断开 不在NUCLEO-F303ZE上
PA11 USB DM SB133 闭合 SB133 断开 -
PA12 USB DP SB132 闭合 SB132 断开 -
PG6 USB GPIO OUT NUCLEO-F303ZE:
SB186 闭合
SB187 断开
NUCLEO-F303ZE:
SB186 断开
NUCLEO-F303ZE:
D+上拉控制
PG6 USB GPIO OUT 所有其他Nucleo板
SB186 断开
SB187 闭合
所有其他Nucleo板:
SB187 断开
所有其他Nucleo板
USB电源开关控制
PG7 USB GPIO IN NUCLEO-F303ZE:
JP4 闭合
SB184 ON
SB185 断开
JP4 断开 NUCLEO-F303ZE:
VBUS 检测
PG7 USB GPIO IN 所所有其他Nucleo板:
JP4 闭合
SB184 断开
SB185 闭合
JP4 断开 All other Nucleo boards:
USB过流警报

ESD保护部分ESDA6V1BC6在USB端口上实现,因为STM32上的所有USB引脚都可以用作STM32 Nucleo-144板上的VBUS或GPIO。
注意如果这些引脚仅专用于USB端口,则USBLC6-4SC6保护部分更适合于保护USB端口。如果不使用USB引脚ID,则可以使用USBLC6-2SC6。

6.11 以太网 Ethernet

STM32 Nucleo-144板通过PHY LAN8742A-CZ-TR(U9)和RJ45连接器(CN14)支持10M / 100M以太网通信。以太网PHY通过RMII接口连接到STM32微控制器。 PHY RMII_REF_CLK产生STM32微控制器的50MHz时钟。

注意事项

1.NUCLEO-F303ZE,NUCLEO-F412ZG,NUCLEO-F413ZH,NUCLEO-F446ZE和NUCLEO-F722ZE不支持以太网功能。
2.使用以太网时,JP6和JP7必须为ON。
3.以太网PHY LAN8742A应该设置为掉电模式(在这种模式下,以太网PHY参考时钟关闭),以实现预期的低功率模式电流。这是通过将以太网PHY LAN8742A基本控制寄存器(位于地址0x00)的位11(掉电)配置为1来完成的。 也可以删除SB13以获得相同的效果。

表11.以太网引脚

引脚名称 功能 与ST Zio连接器
信号冲突
使用以太网时
的配置
使用ST Zio或ST morpho
连接器时的配置
PA1 RMII Reference Clock - SB13 闭合 SB13 断开
PA2 RMII MDIO - SB160 闭合 SB160 断开
PC1 RMII MDC - SB164 闭合 SB164 断开
PA7 RMII RX Data Valid D11 JP6 闭合 JP6 断开
PC4 RMII RXD0 - SB178 闭合 SB178 断开
PC5 RMII RXD1 - SB181 闭合 SB181 断开
PG11 RMII TX Enable - SB183 闭合 SB183 断开
PG13 RMII TXD0 - SB182 闭合 SB182 断开
PB13 RMII TXD1 I2S_A_CK JP7 闭合 JP7 断开

6.12 焊接跳线

SBxx位于Nucleo-144板的顶层,而SB1xx位于底层。
表12.焊接跳线

跳线 状态 描述
SB2 (+3.3 V_PER) ON 外部电源+ 3.3V_PER连接到+3.3V。
OFF 未连接外部电源+ 3.3V_PER。
SB3 (3.3 V) ON 稳压器LD39050PU33R的输出连接到3.3 V.
OFF 未连接稳压器LD39050PU33R的输出。
SB7, SB4 (GPIO) ON STM32上的PD8和PD9连接到ST morpho连接器CN11和CN12。
如果这些引脚用于ST morpho连接器,则SB5和SB6应为OFF。
OFF STM32上的PD8和PD9断开到ST morpho连接器CN11和CN12的连接。
SB5, SB6 (ST-LINK-USART) ON ST-LINK STM32F103CBT6上的PA2和PA3连接到PD8和PD9,以启用虚拟COM端口以提供mbed支持。因此,不能使用ST morpho连接器上的PD8和PD9。
OFF ST-LINK STM32F103CBT6上的PA2和PA3与STM32上的PD8和PD9断开连接。
SB12 (VDDA) ON STM32上的VDDA和VREF+连接到VDD-
OFF STM32上的VDDA和VREF+未连接到VDD,可以从CN7的引脚6提供(用于ARDUINO?屏蔽罩提供的外部VREF+)。
SB101,103,105,108(默认) ON 保留,请勿修改。
SB102,104,106,109(保留) OFF 保留,请勿修改。
SB107 (STM_RST) ON ST-LINK STM32F103CBT6 NRST信号连接到GND(ST-LINK复位以降低功耗)。
OFF ST-LINK STM32F103CBT6 NRST信号无异常。
SB110 (SWO) ON STM32(PB3)的SWO信号连接到ST-LINK SWO输入
OFF 未连接STM32的SWO信号。
SB111 (NRST) ON 板级RESET信号(NRST)连接到ST-LINK复位控制I/O(T_NRST)。
OFF 板级RESET信号(NRST)未连接到ST-LINK复位控制I/O(T_NRST)。
SB113, SB114 (IOREF) ON IOREF连接到+3.3 V.
OFF IOREF连接到+ 3.3V_PER。
SB116 (SDMMC_D0)
SB117 (SDMMC_D1)
ON 这些引脚连接到ST morpho连接器CN12。
OFF 这些引脚与ST morpho连接器CN12断开连接,以避免PCB上的SDMMC数据信号异常。
SB120, SB119 (LD1-LED) ON,OFF 绿色用户LED LD1连接到PB0。
OFF,ON 绿色用户LED LD1连接到ARDUINO?信号(PA5)的D13。
OFF,OFF 未连接绿色用户LED LD1。
ON,ON 禁止的
SB139 (LD2-LED) ON 蓝色用户LED LD2连接到PB7。
OFF 未连接蓝色用户LED LD2。
SB118 (LD3-LED) ON 红色用户LED LD3连接到PB14。
OFF 未连接红色用户LED LD3。
SB121, SB122 (D11) ON,OFF D11(CN7的引脚14)连接到STM32 PA7(SPI_A_MOSI / TIM_E_PWM1)。
OFF,ON D11(CN7的引脚14)连接到STM32 PB5(SPI_A_MOSI / TIM_D_PWM2)。
SB144,145(X2 crystal) ON PC14,PC15连接到ST morpho连接器CN11。(应卸下R37和R38)。
OFF PC14,PC15未连接到ST morpho连接器CN11。(X2用于生成32KHz时钟)。
SB148 (PF0/PH0), SB163(PF1/PH1) (Main clock) OFF,ON PF0 / PH0未连接到ST morpho
PF1 / PH1未连接到ST morpho连接器CN11
(MCO用作PF0 / PH0上STM32的主时钟)。
OFF,OFF PF0 / PH0,PF1 / PH1未连接到ST morpho连接器CN11
(X3,C37,C38,SB8和SB9提供时钟。
在这种情况下,必须删除SB149)。
ON,ON PF0/PH0和PF1/PH1连接到ST morpho连接器CN11。
(必须删除SB8,SB9和SB149)。
SB112, SB149 (MCO) ON ST-LINK的MCO(STM32F103CBT6)连接到STM32的PF0/PH0。
OFF ST-LINK(STM32F103CBT6)的MCO未连接到STM32的PF0/PH0。
SB8, SB9 (external 8M crystal) OFF PF0/PH0和PF1/PH1未连接到外部8MHz晶振X3。
ON PF0/PH0和PF1/PH1连接到外部8MHz晶振X3。
SB156 (VBAT) ON STM32的VBAT引脚连接到VDD-
OFF STM32的VBAT引脚未连接到VDD-
SB173, SB180(B1-USER) ON,OFF B1按钮连接到PC13。
OFF,ON B1按钮连接到PA0(如果使用ST Zio连接器,则将SB179设置为OFF)。
OFF,OFF B1按钮未连接。
SB179 (PA0) ON PA0连接到ST Zio连接器(CN10的29针)
OFF PA0未连接到ST Zio连接器(CN10的29针)
SB142, SB152 (BOOT1,Only for F2 and F4 Series) OFF,OFF 不使用BOOT1(PB2)功能。
ON,OFF BOOT1(PB2)被上拉。
OFF,ON BOOT1(PB2)被拉低。
ON,ON 禁止
SB147,SB157 (A4 and A5) Or
SB167, SB171 (only for NUCLEO-F303ZE) Or
SB140,SB150 (only for NUCLEO-F412ZG and NUCLEO-F413ZH)
ON ADC_IN连接到ST Zio连接器CN9上的A4和A5(引脚9和11)。因此,SB138和SB143必须为OFF。
OFF ADC_IN未连接到ST Zio连接器CN9上的A4和A5(引脚9和11)。
SB138,SB143 (I2C on A4 and A5) OFF PB9和PB8(I2C)未连接到ST Zio连接器CN9上的A4和A5(引脚9和11)。
ON PB9和PB8(I2C)连接到ST Zio连接器CN9上的A4和A5(引脚9和11)。因此,SB147和SB157(或NUCLEO-F303ZE的SB167和SB171或NUCLEO-F412ZG和NUCLEO-F413ZH的SB140和SB150)必须为OFF。
RMII Signals SB13 (PA1), SB164 (PC1),SB160 (PA2), SB178 (PC4),SB181 (PC5), SB182(PG13), SB183 (PG11) ON 这些引脚用作RMII信号,并连接到以太网PHY。
这些端口不得在ST morpho或ST Zio连接器上使用。
OFF 这些引脚用作ST morpho连接器上的GPIO,并且未连接到以太网PHY。
SB177 (Ethernet nRST) ON STM32的NRST连接到以太网PHY(U9)。
OFF STM32的NRST未连接到以太网PHY(U9)。
USB信号:SB186(NUCLEO-F303ZE)或
SB187(所有其他Nucleo板)(PG6)
ON PG6连接到R70,以控制USB D +上拉(NUCLEO-F303ZE)。
PG6连接到5 V开关启用(U12),以控制VBUS或CN13(所有其他NUCLEO)。
OFF 该引脚用作ST morpho连接器上的GPIO。
SB132 (PA12), SB133(PA11) ON 这些引脚用作USB连接器CN13上的D+和D-。
OFF 这些引脚用作ST morpho连接器上的GPIO。

STM32 Nucleo-144板上存在的所有其他焊桥均用于配置多个I / O和电源引脚,以实现功能和引脚与所支持的目标STM32的兼容性。
根据支持的目标STM32,STM32 Nucleo-144板出厂时已配置了焊桥。

6.13 扩展连接器

对于每个STM32 Nucleo-144板,下图显示了默认情况下连接到ST Zio连接器(CN7,CN8,CN9,CN10)的信号,包括对ARDUINO?Uno V3的支持。
此部分请参考实际的Nucleo 板以及手册。

6.14 ST Zio连接器

CN7,CN8,CN9和CN10的顶部连接器为母头,底部连接器为公头。它们包括对ARDUINO?Uno V3的支持。大多数为ARDUINO?Uno V3设计的屏蔽都可以安装到STM32 Nucleo-144板上。
为了应对ARDUINO?Uno V3,请进行以下修改:

?SB138和SB143应该为开。
?SB140/147/150/157/167/171应该为OFF,以将I2C连接到A4(引脚5)和A5(CN9的引脚6)上。

注意:1 STM32微控制器的I / O兼容3.3 V,而不是ARDUINO?Uno V3的5V。
注意:2在使用CN7引脚6上提供VREF +电源的ARDUINO?屏蔽之前,必须先移除SB12。有关SB12的详细信息,请参见表12:焊桥。
表13至表20显示了ST Zio连接器上每个STM32微控制器的引脚分配。

引脚功能看数据手册。

6.14 ST morpho连接器

ST morpho连接器包含公头连接器封装CN11和CN12(默认情况下未焊接)。它们用于将STM32 Nucleo-144板连接到扩展板或放置在STM32 Nucleo-144板顶部的原型/包装板。 STM32的所有信号和电源引脚均在ST morpho连接器上提供。该连接器也可以通过示波器,逻辑分析仪或电压表进行探测。
表21和表22列出了ST morpho连接器上每个STM32的引脚分配。

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