STM32 ピン配置:マイクロコントローラの完全ガイド

マイクロコントローラは、さまざまな方法でエレクトロニクスの世界を形成しています。ロボット工学、自動車用途など、さまざまな分野でそれらを見つけることができます。このため、効果的であるのと同じくらい手頃な価格のものを見つけることは非常に有利です.マイクロコントローラの適切なタイプの 1 つは、STM32 ピン配置です。

したがって、エンジニアリング プロジェクトの構築の初心者であれば、このタイプのマイクロコントローラー ディスカバリー ボードを使用する方が理にかなっています。さらに、エンジニアリング プロジェクトで実験を行う場合は、安価で使いやすく、電力効率に優れたものが必要です。読み進めると、STM32 ピン配置とその使用方法に関する完全なガイドが見つかります。

(STM32 マイクロコントローラ チップ)

STM32 ピン配置構成。

STM32 ピン配置は、STMicroelectronics の Nucleo ボードです。ある程度、コストがかなり低く、比較的使いやすいです。

(STM32 の青い錠剤図は完全にラベル付けされています)。

たとえば、STM32 Nucleo F401RE 開発ボードには、ARM 32 ビット Cortex マイクロコントローラが付属しています。このマイクロコントローラは、多くの場合、別のプローブなしで単一の LQFP64 パッケージで提供されます。

さらに、組み込みのデバッグ インターフェイス/デバッグ ポートと、メモリ アクセスと送信用の ST-LINK ヘッダー/V2-1 プログラマーがあります。いくつかの例には、ARM Cortex-M4F コア、ARM Cortex-M33 コア、ARM Cortex-M3 コア、および ARM Cortex-M7F コアが含まれます。

Arduino Uno に似ていますが、STM32 のピン配列には、パフォーマンスを向上させるために追加のピンが搭載されています。その結果、このボードは商業的に非常にうまくいっています。

一般に、STM32 のピン設定には 2 つのタイプがあります。片側は、STM 自体のオス ピンです。

一方、Arduino接続用のメスピンです。したがって、拡張ピン ヘッダーにより、異なる Arduino ヘッダーを接続することが可能です。

構成の一部として、STM32 ピン配列には 3 つの LED があります:

• LD 1 または最初の LED – USB 接続と通信のインジケーターとして機能します。
• LD 2 または 2 番目の LED – このインジケータは、プログラム可能なユーザー LED です。
• LD 3 または 3 番目の LED – この端には電源インジケータがあります。

同様に、適切な機能を別々に備えた 2 つの PUSH ボタンがあります。そのうちの 1 つは、ユーザーとしてマイクロコントローラーをプログラミングするためのものです。一方、RESET ボタンには別の位置があります。

多くの場合、プログラミング ボードは 3.3V の入力電圧を使用します。アナログ電圧レギュレーターを備えているため、Vin ピンから供給する場合は 7 ～ 12V の範囲の電圧が適していますが。

Nucleo-F401RE ピン配置構成

STM132 をさらに理解するために、Nucleo F401RE のピン配置構成について説明します。

前述のように、STM132 Nucleo ボードのピン配置図には 2 組のピンがあります。

一方で、Arduino シールド ピンがあります。

一方、STM132モジュールを接続するモルフォピンがあります。

Arduino ピンには CN5、CN6、CN8、および CN9 カテゴリがあります。また、各ピン カテゴリを表にして、より適切に説明しています。

GPIO ピン配置構成。

一方、開発者ボードには一連の GPIO ピンがあります。この場合、GPIO ピンはオス ヘッダーとして機能します。これらのヘッダーは合計 76 ピンを構成します。

さらに、GPIO ピンを CN7 と CN10 に分類し、それぞれ両側に 38 個ずつ配置します。 GPIO ピン、タイマー ピン、グランド ピン、電源ピン、アナログ ピンがあります。

技術仕様

STM132 の技術仕様はさまざまなカテゴリに分類されます。その結果、以下で強調表示されている開発ボードの内部機能を見つけてください。

• アーキテクチャ – FPU を搭載した ARM Cortex M4 CPU。
• マイクロコントローラ – STM32F401RET6 (32 ビット)
• CPU 周波数 – 84 MHz。
• 消費電力 – RTC なしのスタンバイ時は 2.4uA。優れた電力効率。
• 水晶振動子の範囲 – 4 から 26 MHz まで。
• ボードの動作電圧範囲 (VIN) – 7V から 15V の範囲
• MCU 動作電圧範囲 (VDD) – 1.7V から 3.6V の範囲
• SRAM – 96 KB。
• フラッシュ メモリ – 512KB
• GPIO ピン – 50。
• ADC – 12 ビット、16 チャンネル。
• タイマー – 16 ビット (6)、32 ビット (2)。
• ウォッチドッグ タイマー – 2.
• RTC – 内蔵の 32kHz で調整済み。
• SPI コミュニケーション – 3.
• I2C 通信 – 3.
• USART/UART 通信 – 4.
• オンボード デバッガ – はい、JTAG とシリアル ワイヤ。
• USB ポートのサポート – はい。
• 内部水晶発振器 – はい、16MHz。
• 外部発振器範囲 – 4MHz～26MHz。

類似の開発ボード

STM132 に類似した他の一連のパネルには、

• Arduino UNO。
• Arduino Due。
• Arduino Leonardo。
• Arduino Pro ミニ。
• アルドゥイーノ メガ。
• ラズベリーパイ。
• AVR 開発ボード。
• PIC 開発委員会
• インテル エジソン。
• ESP32.
• MSP430 ランチパッド。
• STM32F4 ディスカバリー ボード。

(Arduino Uno マイクロコントローラー)

STM32 Nucleo ボードとそのプログラミング方法

STM Nucleo ボードを使い始めるのはとても簡単です。ほとんどの場合に役立つ十分な調査資料が用意されています。別の注意として、組み込みのデバッガーとプログラミングチップがあります。したがって、これらのボードのプログラミングは比較的簡単です。

その結果、プログラミング経験を効果的に支援するために、いくつかの統合開発環境を採用しています。

• GCC ベースの IDE
• IAR ワークベンチ
• オンライン ARM Mbed
• キール MDK-ARM

上記の高度なソフトウェアをさまざまな方法で。ただし、Keil MDK は依然として最も人気のあるソフトウェア ツールです。

たとえば、Keil MDK はプログラミング初心者にとって簡単です。また、安価なため、プログラマーは開発ツールチェーンを好みます。公式 Web サイトから IDE ファイルと対応するドライバーをダウンロードしてインストールするだけです。

STM32 の応用

ほとんどの Nucleo 開発ボードと同様に、STM32 は商業的および産業的に重要な役割を果たします。したがって、最も重要なアプリケーションを提供します:

• まず、STM32 はロボット工学および関連プロジェクトで役立ちます。
• 第二に、自動化されたシステムでは不可欠です。
• 最後に、STM32 Nucleo F401RE ボードは IoT システムで人気があります。

(マイクロコントローラを搭載した自動車用ロボット)

結論

STM32 ピン配置は、一連の 32 ビット マイクロコントローラ チップの 1 つです。電子愛好家は、ほとんどの場合、手頃な価格、優れた電力効率、および簡単なアプリケーション プログラミング インターフェイスのために STM32 を好みます。また、STM32 には多くのバリエーションがあり、複数の機能が可能です。全体として、そのマイクロアーキテクチャは ARM プロセッサ コアを使用します。

このガイドを使用すると、関連するエンジニアリング プロジェクトをさらに一歩進めて構築する準備が整います。したがって、さらなるガイダンスやリソースが必要な場合は、お問い合わせください。