本帖最后由 cruelfox 于 2019-5-4 22:57 编辑
STM32WB55 是我老早就听说了的ST要出的一款带无线功能的双核MCU, 在 "STM32 Selection Guide" 文档里面已经有了,但迟迟不见芯片出来。现在它终于来了,而且我有幸在EE的活动中得到了试用机会。一年多以前我评测过ST的 BlueNRG-1, 这也是ST的无线MCU,但是属于不同部门的产品,也不属于STM32系列。STM32WB55 则和其它STM32 MCU是很大程度上兼容的,比较手册文档可以看出来。
这次要评测的产品叫做 "Nucleo Pack", 它之所以叫做 pack, 是因为包含两块板子——同样主的 MCU,但一个是熟悉的 Nucleo 板子形式,另一个是小巧的 USB Dongle. ST考虑得周到:要玩无线嘛,两块MCU相互通讯才好玩;一大一小各有所长。
初看上去,这块 Nucleo-WB55 的板子是比 Nucleo-64 短了一截——把上面的那一小半 ST-Link V2 的地盘给去掉了。其实是重新布局,ST-Link V2 被挪到了板子下方,上面的空间给天线用了。核心的 STM32WB55 MCU 不再在板子的中央,而是在靠近板子边缘,也就是天线附近,还加上了屏蔽罩。和广告上的图片有所差别的是,我收到的板子上屏蔽罩上是光的,原因我猜是工程样板的缘故——在板子背后的标签上有 ES 字样。这块 Nucleo 还自带了 CR2032 的锂电池(已安放了一片薄塑料绝缘,不用也不担心),这样可以脱离外接电源单独运行,方便了原型系统的开发。
在这块 Nucleo 正面,两边的插针插座还是和 Nucleo-64 的样子完全一样的,位置也没有变。Arduino Uno V3 和 ST morpho 扩展。所以给 Nucleo-64 设计的扩展板大概率可以拿来直接用,软件上面作出调整就可以。主要差异是 I/O 口的连接,同样一个插针在 Nucleo-WB55 上面可能和 Nucleo-64 的对应 MCU I/O口不一样,在移植设计的时候要注意。
Nucleo-WB55 也弥补了 Nucleo-64 没有引出MCU USB口的不足,这个 USB 接口和 ST-Link 的那个挨得很近,又都是 micro-USB, 插的时候需要留意标志。在 MCU 的供电选择上,通过 JP1 有四种选项,也就是比 Nucleo-64 多了一种从MCU自己的USB口取电。但要用板子背后那颗CR2032供电还需要手工改一下跳线桥(Solder bridge) SB26, SB29.
在板子的中央有一块小尺寸双列引脚的芯片,其左边还有一排跳线。调试器SWD和虚拟串口通信线都经过了跳线,根据电路图可以确定此处是电平转换用的,让板载的 ST-Link 可以调试VDD不是3.3V的MCU. 一般 Nucleo 板子都是设计成 3.3V I/O 电压用的,至少这里又多了一些灵活性。
此处,电平转换用的 TXS01018 是一款双向自适应的电平转换器。原理图上的 T_VDD 网络仅在此处出现,也就是默认通过跳线短接到 VDD 的。VDD如果不自己动手改的话就是3.3V了,但有跳线可以不接上3.3V,单独外接是可以的。
值得一提的是,STM32WB55 是自带 SMPS(开关稳压电源)的。在以往的支持 SMPS 的STM32(L4个别带"-P"后缀型号)里面,1.2V核心电压是可以通过外部的开关稳压器供电的,因此有专门设计的带"-P"后缀的Nucleo型号。在 STM32WB55 上,只需增加一个电感就能实现 SMPS. 在日后我将会测试它的节电性能。
Nucleo-WB55 和 USB Dongle 都是使用 PCB 天线的。PCB板预留了外接天线的选择,需要改个别器件。两块板子都分别保留了一个内部调试用的接口,引出了 AT0 到 AT3 这四个引脚(AT2,AT3与PB0,PB1复用),标注为 "Production Test Pins", 我们就不需要理会了。
配套的 USB Dongle 是设计精巧的一块板子,尺寸比U盘大一点。使用的 MCU 封装小一号,同样也盖上了屏蔽罩。重点在于插到 USB 上马上就用,能省的就省了。不过它还是引出来了两排 I/O 口,少而精,够做一些引用了。
至于拨动开关 SW2 是作什么用途的?这是给BOOT0脚提供了拉高的选择,用来快速切换到从片上的System memory, 也就是Bootloader启动。对于Nucleo-WB55, 因为BOOT0脚引到了排针,可以用一个跳线帽来实现。因为 STM32WB55 的 Bootloader 支持从启动烧写程序,用USB将板子连接PC,通过Bootloader下载是 USB Dongle 是较为方便的烧写方式,因为它不带 ST-Link. 另外还有一个原因(目前我不是那么肯定)是软件保护的关系,不能直接用 ST-Link 刷整个Flash,升级双核中CPU2的固件需要使用 Bootloader 模式。
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