-NUCLEO-F413ZG的初印象

0、板卡介绍
意法半导体(ST)新推出的Nucleo-F413ZH开发板（由目标板和调试器组成）具有以下特性：

• STM32F413ZHT6 144引脚的LQFP封装；
• 基于ARM Cortex-M4内核，最高主频为100MHz；
• 1.5MB Flash, 320KB SRAM；
• 支持两种扩展类型：包括Arduino Uno在内的ST Zio扩展连接器，ST morpho连接器；
• USB OTG用户连接；
• 板载ST-LINK编程调试器；
• 支持mbed编程；
• 灵活的供电选择；
• IEEE-802.3-2002以太网接口；
• 3个用户LED灯；
• 2个按钮：用户按键和复位按键；
  

1、开箱介绍
打开快递包裹后，就可以看到开发板的面貌了。做工很精良，依然是乳白色底板，蓝色字符。大小的话，和1部5英寸的手机相当。单手可以掌握。
由于引脚比较多，所以比64引脚的Nucleo大了很多。其中有一块为64引脚的Nucleo-F446开发板。

2、硬件介绍

2-1 目标板部分
(1)先从最小系统部分开始说起，中间的是144引脚的LQFP封装的STM32F413ZHT6U微控制器；旁边有低功耗晶振：32.768KHz石英晶振，可惜没有焊接主晶振，只预留了PCB位置，这是Nucleo一贯的作风，还有一些电容。有了这些东西就可以让芯片跑起来。还有1个3.3V稳压芯片对MCU进行供电。
(2)开发板旁边有两种类型的扩展接口：ST Zio和ST morpho。支持Arduino Uno V3的扩展。
ST morpho接口支持访问STM32上所有的IO资源。
(3)USB重枚举能力，在USB上支持三种不同的接口，虚拟串口、大容量存储，调试端口。
(4)灵活的供电选择：来自调试器的5V，外部电源3.3V或扩展接口的7-12V。
(5)三个用户LED灯。
(6)两个按钮，一个普通按键，一个复位键。
2-2 主芯片资源介绍
STM32F413/423 Cortex-M4入门级高性能微控制器

• STM32F413/423微控制器为高性能STM32F4系列单片机的入门级产品，实现了运行模式下的动态功耗和处理器性能之间的最佳平衡，即使在3.951 x 4.039 mm的小封装内也集成了大量的增值性能。
• STM32F413/423 MCU基于支持浮点运算单元的Cortex?-M4内核，它的工作频率可达到100 MHz，在运行和停机模式下实现出色的低功耗性能。STM32F413/423性能更加出色，配备2个RAM，其中一个RAM(64-KB SRAM2)可通过I/D连接。
• STM32F413/423单片机利用批量数据采集模式（BAM）将批量数据处理进行功耗优化，将动态功耗效率提升到了一个新的水平。 BAM允许通信外设实现批量数据交换，同时器件的其它部分（包括CPU）可保持在省电模式。
• 性能： 在100 MHz频率下，借助意法半导体的ART加速器，STM32F413/423 MCU能够实现125 DMIPS/339 CoreMark性能，并实现了从Flash存储器零等待执行。 DSP指令和浮点运算单元扩大了产品的应用范围。
• 功效： STM32f413/423采用意法半导体90 nm工艺，使用ART加速器和动态功耗调整功能，从Flash存储器执行指令，运行模式下可实现低至112 μA/MHz的电流消耗。停机模式下，功耗低至18 μA。
• 集成度：STM32F413/F423单片机内置高达1024至1536 KB的Flash存储器和高达320 KB的SRAM。
• 具备从48到144引脚各类封装。
• 10x USART，速率可高达12.5 Mbit/s
• 5x SPI（与I2S复用 ），速率高达50 Mbit/s
• 4x I2C，高达1Mbps
• 3x CAN（2.0B有效）
• 所有封装都带1个SDIO，频率高达48MHz
• 1x 全速USB 2.0 OTG
• 2x 全双工I2S，最高32-bit/192 kHz
• 3x 单工I2S，最高32-bit/192 kHz
• 2x 数字滤波器，用于∑Δ调制器
• 6x PDM接口，支持立体声麦克风
• 2x 12位ADC，速度高达2.4 MSPS
• 14x 16和32位定时器，频率高达100 MHz
• 1x 在停机模式下的低功耗定时器
• 真随机数发生器
  

2-3 板载编程调试器
这种设计非常好，意味着不用专门的调试编程器了，装好驱动后直接连接电脑进行开发，现在好多的开发板都是采用这样的设计，而且可以作为编程器对其他STM32开发板进行调试，只需要改变几个跳线帽即可。调试器的主控MCU由一个STM32F103C8T6组成。
还可以对其进行固件升级。
参考以下这篇文章进行升级。
https://developer.mbed.org/teams/ST/wiki/Nucleo-Firmware
(1)下载安装好ST-LINK驱动
由于之前安装了IAR和MDK工具，这个驱动就安装好了。
(2)下载升级工具
http://www.st.com/en/embedded-software/stsw-link007.html
(3)升级操作很简单
点击“Device Connect”，确保连上设备；
再点击，“Yes>>>”，等待升级完成。
2-4 其他外设
USB接口和以太网接口。
3、代码测试
3-1 系统需求：
Windows XP, 7, 8 或者Linux 64位或者Mac OSX
USB Micro数据线。
3-2 开发工具：
ARM Keil: MDK-ARM
IAR: EWARM
基于GCC的工具链： SW4STM32, Atollic TrueSTUDIO和其他。
ARM mbed 在线开发工具。
3-3 快速上手
安装好集成开发环境，此时可以选择安装ST-LINK/V2-1驱动；
如果需要固件升级，下载STM32 Nucleo固件；
PC建立与STM32 Nucleo开发板的连接；
下载STM32CubeF4，这是一个软件开发包，里面有很多参考例程。
这里以MDK-ARM开发工具为例，演示一下如何进行项目开发。
在这个位置下载补丁包。
http://www.keil.com/dd2/stmicroelectronics/stm32f413zhtx/#/eula-container
下载完后，进行安装。
安装完后打开STM32CubeF4的一个工程进行演示。
如我的路径是：
..\en.stm32cubef4\STM32Cube_FW_F4_V1.14.0\Projects\STM32F413ZH-Nucleo\Examples\GPIO\GPIO_EXTI
该工程进行外部中断的演示，当某个引脚的电平发生变化，触发中断，执行指定动作。

下载运行后就可以看到效果了。
还有很多工程可以作为用户参考。

4、总结
资源：片上资源非常丰富的一款开发板。能够胜任处理复杂任务。
做工：板子整体做工不错，但是丝印层上的字符有点模糊。
硬件：硬件设计可以参考官方图纸，这个非常给力。
软件：软件资源非常丰富，资料非常齐全，用户可以借助这些资源快速进行开发。
扩展：具备以太网接口电路，但是两个芯片都没有焊接，用户如果需要使用，还需要自己去焊接，这个不太方便。
5、评价
最新推出的芯片，需要下载最新的工具进行开发，如旧版本的EWARM找不到该款MCU。
功能非常强大，资源丰富，功耗低，适合物联网和工控应用。
支持Arduino接口，创客的新选择。
6 相关资料
这里有用户开发的所有资料（英文）：
http://www.st.com/content/st_com/en/products/evaluation-tools/product-evaluation-tools/mcu-eval-tools/stm32-mcu-eval-tools/stm32-mcu-nucleo/nucleo-f413zh.html
这里有中文资料：
http://www.stmcu.com.cn/Product/pro_detail/cat_code/STM32F413_423/family/81/sub_family/127/sub_child_family/235/layout/product
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