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STM32L4R5 Nucleo-144评测

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2017年11月中旬,ST官方推出了一系列超低功耗及高性能的“匠心产品”——STM32 L4+系列超低功耗控制器。作为ST忠实粉丝,也有幸有限获得了一块官方STM32L4R5 Nucleo-144评估板,在这里结合自己的工作经历,简单对其做一些评测。

包装如下,依然是熟悉的NUCLEO-144系列评估板的外观。

USB接口、按键、LED指示、ST morpho、SMPS signal及ZIO接口一应俱全,评估板上侧依然配备了ST-LINK调试/下载器。

背面则延续了Nucleo系列风格的传承,主要是一些焊桥和对应IO口的丝印,也方便了开发者的使用。

仅仅从外表来看,STM32L4R5 Nucleo-144评估板与其他Nucleo-144评估板大同小异,这也和Nucleo旨在评估处理器的性能有关。

ST中文官方网站

STM32L4+​系列Cortex-M4超低功耗微控制器产品介绍

STM32L4+资料下载:数据手册,参考手册,应用笔记等

STM32 Nucleo-144开发板原理图


沙发
海中水|  楼主 | 2018-1-8 10:50 | 只看该作者
STM32L4R5Nucleo-144搭载了STM32L4R5ZIT6主控制器,其性能参数如下:

       内核—基于32位Cortex-M4内核,内置单精度浮点单元(FPU)及自适应加 速 器(ART Accelerator™),并能够实现全套的DSP指令和存储器保护单元(MPU)。
       主频—内核主频可达120MHz,可实现150DMIPS(233 ULPMark-CP),其也进一步提升了STM32L4系列产品在智能手环、智能仪表、智能工业传感器等产品的应用性能,特别实在需要快速响应、计算精密、超低功耗的产品的应用。
       存储—内部集成2MB的FLASH存储空间和640K SRAM。

功耗—有多种功耗管理方式可供开发者根据需求进行选择,特别的在STOP模式下可操作可采用诸如LP UART、LP定时器等外设。

图形处理—L4+搭载了ST专利的二维硬件图形***Chrom-ART,这也是不同于L4系列产品的一大亮点。

其他功能—STM32L4+MCU与不同的STM32系列均引脚兼容,这也为平台的移植提供了方便。

总体来说L4+较L4也确实有了较大的变动,但性能的提升必定带来功耗的增加,因此就低功耗对比如下:
  
项目
  
STM32L4+
STM32L4
超低功耗
20nA
8nA
超低功耗+RTC
200nA
200nA
超低功耗+64KB RAM/16KB RAM
800nA
200nA
超低功耗+64KB RAM /16KB+ RTC
1μA
450nA
动态运行模式
≥43μA/MHz
≥36μA/MHz
唤醒时间
5μs
5μs

从上面的对比中也的出来,因为主频及RAM的提高也造成了其功耗的增加,但是也最多是μA级别的,ST这方面的性能确实不错。官网上给出L4系列产品在EEMBC™ ULPBench®测试中获得253分,却没有给出L4+的,但却支持409 CoreMark的性能,在这里就对其做一些测试。

我是一个ST老粉了,所以仍然习惯于通过官方库来进行工程的建立,所以首先依然是从官网上下载对应的固件库。


下载完后,依然如其他ST软件开发包相同,里面有对应Demo例程,但是提醒一下,打开对应的工程的时候注意一下软件版本,这里我采用的IAR进行编译,之前一直是用7.8版本,但是发现不支持无奈升级为8.20.1版本。由于编程习惯等原因,参考Demo例程重新正例如下。


点击运行,指示灯开始闪烁;在此说明基于HAL版本,需进行适当修改不然堆栈会溢出,这里根据需要的进行保留,不要的滤除。其实这里建议官网后续可以做一下适当的改进,通过宏可以适当的进行缩减。在测试的过程中,由于对这款片子的不熟悉,所以也花费了一些时间关于自建工程上面。废话不多说然后是进行串口工程的建立,并移植对应的CoreMark,打印其测评信息如下。


在IAR中运行的结果,还算可以,可能要达到官方说明的性能409有一定的察觉,但是感觉比L4要强不少。

ST中文官方网站

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板凳
海中水|  楼主 | 2018-1-8 10:54 | 只看该作者
查阅了一些相关资料,比较对其特别感兴趣的一点就是其针对IOT领域的应用,结合最近相关的项目也对其进行一下简要的评论。

其底层驱动的丰富从起软件库就可以看出,基于FreeTOS、AWS IoT Embedded C SDK以及Wi-FI的中介,为物联网的应用提供了可能。结合最近的项目,分享一下在AI应用方面ST L4+器件的应用。


注:
1. 通过USB与主控STM32 L4+进行高速音频输入传输。
2. 通过SAI实现主控芯片的音频输出,并且输出给音频唤醒模块,以实现回声的消除。
3. 通过SPI实现对wifi模块的连接,以实现与以太网的连接并最终实现对目标云平台的连接。

以上方案仅为简单的示意,后期有机会一定进一步进行实现验证,以实现对处理性能的部分功能的评测。

在此做出如下评论:

芯片性能:5颗星
功耗级别:4颗星(功耗模式比较多,但在使用中常使用其高性能可能会影响功耗)
外设资源:5颗星

以上做出的评论仅属于个人片面简介,真正对芯片各方面功能评测,是要对每一外设都有做出详细的评判,这些后续有时间在具体的对其每一性能一一进行验证后评判。

ST中文官方网站

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地板
mmuuss586| | 2018-1-8 13:14 | 只看该作者
不错,恭喜楼主

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5
海中水|  楼主 | 2018-1-8 15:27 | 只看该作者
mmuuss586 发表于 2018-1-8 13:14
不错,恭喜楼主

第一次写,也不知道写些什么!

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6
heisexingqisi| | 2018-1-8 18:36 | 只看该作者
这个芯片的学习就是学怎么配置低功耗呢。

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7
海中水|  楼主 | 2018-1-8 18:58 | 只看该作者
heisexingqisi 发表于 2018-1-8 18:36
这个芯片的学习就是学怎么配置低功耗呢。

的确,不过配置模式还是比较简单的。

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8
功率器件| | 2018-4-12 17:51 | 只看该作者
研究一下

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9
antusheng| | 2018-4-13 11:45 | 只看该作者
做手表肯定可以

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10
天灵灵地灵灵| | 2018-4-13 17:44 | 只看该作者
还没玩过L系列的呢。

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11
yiyigirl2014| | 2018-4-14 09:09 | 只看该作者
其实不如搞个纸盒包装,这塑料板子看着不够档次。

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12
yiyigirl2014| | 2018-4-14 09:38 | 只看该作者
那个兼容接口也只是形式兼容,软件上貌似不兼容

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