【NUCLEO-F767ZI评测】硬件分析和以太网实验

发表于 2016-8-23 22:50

本帖最后由 zjh2009 于 2016-8-23 22:50 编辑

拿到板子已经近两周了，但是最近一直在搞机器人公开课的课程，一直没有时间时间。本想周六或周日评测可是不巧的是这周六加班到了十一点。明天下午还要去公司开技术会议。苦逼呀...
好了话不多说，先奉上一个简单的评测。后续会有更详细的评测和实验。
【外观和硬件设计】
nucleo144板子的尺寸相对于nucleo64要大了不少。宽度相当。但是长度一个130多mm，另一个只有80多mm。但设计风格和思路与之前的产品一直。同样的塑料外壳包装。经典的ST-LINK副板。一黑一绿两个按键。短路帽和》型短接焊盘都是nucleo的经典设计。

但是之前的nucleo 64为了保持兼容性，不像discovery板子一样。具有一些常用的外设。这在保持通用性和低价的同时带来了一些缺陷。如果不够买扩展版的话可玩性较低。你不能只是简单的玩玩LED，ADC等板上资源就作罢。
更加严重的是为了兼容性，许多本来可以提供USB等接口的板子却浪费了这些资源。但是从定位上来说这无可厚非。位移需要抱怨的就是扩展板价格太高而且品类不多。看来如果想完好，要组织一个设计互助小组。一人设计或仿造一种板子，然后互相团购。

那么nucleo144有哪些提升呐。先排除性能上，且只看硬件资源和设计。
(1)外设接口的变化
nucleo144让我最喜欢的就是增加了两个外设接口，有了它们能能够干许多事情了。
第一个接口就是互联网接口。这个接口的增加并没有像我想象那样增加很多板子的厚度。
那么这是什么原因那。一方面是之前的板子扩展引脚很长，所以厚度很大。另一个原因是使用了特殊的RJ45接口。请看下图。
对，就是使用了这种半高焊接的以太网插座。从bom可以看到制造商是DGKEY,产品编号是KRJ-CB4.2GYZNL。可是自己想找来玩玩还真不好找。

第二个外设接口是USB。正如我之前提到的nucleo64是不提供USB的，当然这里说的是主芯片的USB接口未引出作为外设，除非自己上一个扩展板，然后在上面添加辅助的电路。
nucleo144却增加了一个。而整个板子的USB接口形式也变成了ST-LINK micro-USB，外设USB-OTG使用USB type C。可是对于一个至今一直用micro USB和mini USBde 开发者来着。Type-C还是有些新了。
看来还要入手一根了。

(2)扩展接口的变化。
下图扩展是附带的宣传页中接口的描述。你可以看出中间的变化。

144和64都支持arduino。但是另一组接口却又所谓的morpho变成了Zio。这里的Zio不知道是什么意思。但是一个直观的感受是黑座引脚有了明显的指示。这样找引脚就不再那么困难了。
另外论坛里有一位仁兄第一时间就用很牛的工具绘制了Zio的全彩引脚图。为了不侵犯别人的劳动成果。就给出一个链接吧：
全彩ZIO引脚

(3)元件布局的变化。
LED是最直观的测试器件。64的时候只有一个LD2是用户LED。而144有三个，颜色各异，而且并列布局。闪亮起来很好看。
按键也移动到了板子的一端。另外安装铜柱用的安装孔也变成了五个，而布局也更合理一些。

这里还有一个细节上的问题。
这三个LED并不是同样的解法。看下图：

LD1使用一个运放来提高LED的驱动能力同时与PB0或者PA3进行了一个隔离。
LD2和LD3确是直接驱动。原因不明。
有谁能够指点迷津呐？难道是考虑整体驱动能力？我觉得不像。

(4)晶振的变化
ST-link的晶振变小了。而主芯片的HSE依然是从st-link的MCO引出。LSE却接上了，这很不错。此外还有以太网的晶振。所以整个板子不需要再外接别的晶振便可以正常工作。如果你有更加精密的时钟和高精度需求焊接上也是可以的。

(5)CN12和CN13
这两个外扩接口没有提供任何接插件。也没有过多的说明。也许只是简单将尽可能多的引脚引出。但是如果这些引脚有规律可言的话。那对于设计外扩板就更好了。

【性能和外设】
下面这张从官方下载的图能够很好的诠释这款芯片的定位。哦对了，这款板子的芯片是STM32F767ZIT6.
en.bd_stm32f767xi_2mb.jpg

(1)视频图像和显示
这是ST最近宣传比较广的功能，也是最近用心提高的地方。DMA2（chrome-ART），JPEG硬解码。除了支持用FMC作为与LCD的几口外，还支持自带的TFT控制器。但是注意767不支持MIPI-DSI接口。
(2)结构和各种存储读写
这是F7内核性能提升比较大的部分。提供了L2缓存机制。支持各种存储扩展方式。什么FMC/SRAM/SDRAM/NOR/NAND/Quad-SPI
(3)性能更高的电机控制方案可行性
提供两个16位电机PWM定时器，三个独立的ADC，双精度FPU，CAN*3，Ethernet。看到了吗。这是PMSM和BLDC等电机理想的高性能实时控制平台。
如果合理利用可以作为高级的电机控制解决方案。估计之后F7相关的电机控制库会及时推出的。

【以太网实验】
本实验基于IWIP库，实现简单的一台王测试。
但是本实验本来想做成以下这个样子。

将板子的以太网与路由器相连，通过USB和电脑后面的USB连接。伪装成一个HID设备，可以通过以太网来遥控电脑的动作，可以做一个硬件黑客产品。但是手边暂时没有Type-C的接口线。

后面的实验代码和过程，尽快会上传。

发表于 2016-8-23 23:46

期待

发表于 2016-8-24 20:55

sjw1716094642 发表于 2016-8-23 23:46
期待

谢谢

发表于 2016-9-25 21:01

我去，我搞错了。那个接口不是type-C的。大 YE 的，花了不少钱买条线一看打了一圈。用之前的micro又插了一次竟然进去了

发表于 2017-1-6 19:03

那口子是Micro-AB 实现OTG用的 TypeC比这大的多

发表于 2017-1-6 19:06

用运放来做LED 是模拟输出量调整最后亮度普通LED是数字输出来驱动

发表于 2017-1-6 21:21

zhanzr21 发表于 2017-1-6 19:06
用运放来做LED 是模拟输出量调整最后亮度普通LED是数字输出来驱动

谢谢回复。你说说将PB可以设置成DAC来调节亮度是吗？

发表于 2017-1-6 23:11

两个口子不能同时接上
PA5可以当DAC输出
PB0不能, 默认用PB0
接PA5的时, 是为了保留跟Ardunio兼容性
不熟Ardunio,也不确定是否Ardunio需要模拟输出
对不搞Ardunio的人, 当做普通LED控制就可以

这是官方文档的说明:

发表于 2017-1-13 16:05

看了看Ardunio的文档, 不是调整亮度的, 就是为了隔离做的, 控制LED的同时还能做别的用途,不至于被LED拉低信号

发表于 2017-1-13 20:58

zhanzr21 发表于 2017-1-13 16:05
看了看Ardunio的文档, 不是调整亮度的, 就是为了隔离做的, 控制LED的同时还能做别的用途,不至于被LED拉低信 ...

谢谢，明白了

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