NUCLEO-G431RB

ST NUCLEO-G431RB

STM32 32 Bit 170MHz Arm Cortex M4 STM32G431RB Geliştirme Kiti ST-LINK V2 Jtag Programlayıcı Arduino Uyum

     NUCLEO-G431RB, STMicroelectronics'in orijinal STM32G4 Nucleo-64 geliştirme kartıdır (MB1367). Üzerinde LQFP64 kılıflı STM32G431RBT6 mikrodenetleyici bulunur: FPU'lu Arm Cortex-M4 çekirdek, 170MHz saat (213 DMIPS), ECC destekli 128KB Flash ve 32KB SRAM (22KB SRAM + 10KB CCM SRAM). STM32G4 ailesinin giriş üyesidir; trigonometrik işlemleri hızlandıran CORDIC ve filtre hesaplarını hızlandıran FMAC birimleriyle motor kontrolü ve ölçüm uygulamalarında işlemciyi rahatlatır.

     Kartın analog tarafı zengindir: 2 adet hızlı 12-bit ADC (0.25µs), 4 kanal 12-bit DAC, 4 hızlı karşılaştırıcı ve PGA kipinde kullanılabilen 3 opamp çipin içindedir. Motor kontrolüne ayrılmış 2 adet 8 kanallı gelişmiş zamanlayıcı ölü zaman ve acil durdurma girişleriyle PWM üretir; esnek veri hızlı FDCAN denetleyicisi CAN FD haberleşmesine hazırdır.

     Kartın üstündeki STLINK-V3E programlayıcı ve hata ayıklayıcı ayrı bir cihaz gerektirmez: Micro USB (Micro-B) kabloyla bilgisayara bağlandığında sanal COM portu, sürükle bırak programlama için USB disk ve hata ayıklama portu olarak görünür. Arduino Uno V3 uyumlu dişi headerlar shield takmayı, iki yandaki ST morpho pin sıraları bütün I/O pinlerine erişimi sağlar. Kart USB'den, 7V - 12V VIN girişinden, 5V E5V girişinden ya da 3.3V pininden beslenir; kaynak JP5 jumperı ile seçilir.

Öne çıkan özellikler:

     170MHz Cortex-M4 ve matematik hızlandırıcılar: STM32G431RB; 128KB Flash ve 32KB SRAM ile CORDIC (sinüs, kosinüs, açı hesabı) ve FMAC (sayısal filtre) birimleri, motor kontrol döngülerindeki hesap yükünü çekirdekten alır.

     Çip içi analog birimler: 2 adet 12-bit ADC (0.25µs, donanımsal aşırı örneklemeyle 16-bit'e kadar), 4 kanal DAC, 4 rail-to-rail karşılaştırıcı ve 3 opamp; akım ölçümü ve sinyal koşullama için ek devre ihtiyacını azaltır.

     Motor kontrol zamanlayıcıları ve FDCAN: 8 PWM kanalına kadar 2 gelişmiş motor kontrol zamanlayıcısı (ölü zaman, acil durdurma) ve esnek veri hızlı 1 FDCAN denetleyicisi.

     Kart üstü STLINK-V3E: Programlama ve hata ayıklama (SWD, SWV) için ek cihaz gerekmez; sanal COM portu, USB disk ve hata ayıklama portu aynı Micro USB kablodan çalışır.

     Akım ölçümü ve esnek besleme: JP6 (IDD) jumperı çıkarılıp ampermetre takılarak mikrodenetleyicinin akımı ölçülür; kart USB, VIN 7V - 12V, E5V, USB şarj cihazı ya da 3.3V ile beslenir.

Özellikler:

• Ürün tipi: STM32G4 Nucleo-64 geliştirme kartı (STMicroelectronics orijinal, MB1367)
• Model: NUCLEO-G431RB
• Mikrodenetleyici: STM32G431RBT6, LQFP64 kılıf, VDD 1.71V - 3.6V
• Çekirdek ve hız: Arm Cortex-M4, FPU, DSP komutları, MPU, en çok 170MHz (213 DMIPS), ART Accelerator (Flash'tan 0 bekleme ile çalışma)
• Bellek: 128KB Flash (ECC destekli), 32KB SRAM (22KB SRAM + 10KB CCM SRAM)
• Matematik hızlandırıcılar: CORDIC (trigonometrik fonksiyonlar) ve FMAC (filtre hesabı)
• ADC: 2 adet 12-bit ADC, 0.25µs dönüşüm, ailede en çok 23 kanal (kılıfa göre değişir), donanımsal aşırı örneklemeyle 16-bit'e kadar çözünürlük
• DAC: 4 kanal 12-bit DAC (2'si dışa açık tamponlu 1MSPS, 2'si iç tamponsuz 15MSPS)
• Analog: 4 hızlı rail-to-rail karşılaştırıcı, PGA kipinde kullanılabilen 3 opamp, iç gerilim referansı tamponu (2.048V, 2.5V, 2.9V)
• Zamanlayıcılar: toplam 14 zamanlayıcı; 1 adet 32-bit, 2 adet 8 kanallı gelişmiş motor kontrol (ölü zaman, acil durdurma), genel amaçlı, temel ve düşük güç zamanlayıcıları, 2 watchdog
• Haberleşme: 1 FDCAN (esnek veri hızı), 3 I2C (1Mbit/s), 4 USART/UART, 1 LPUART, 3 SPI (2'si I2S), 1 SAI, USB 2.0 Full Speed, USB Type-C / Power Delivery denetleyicisi (UCPD), kızılötesi arayüz
• Diğer: 12 kanallı DMA, gerçek rastgele sayı üreteci (RNG), CRC birimi, 96-bit benzersiz kimlik
• Hata ayıklayıcı: Kart üstü STLINK-V3E (Micro-B USB); SWD, SWV, sanal COM portu (LPUART1, PA2 / PA3), USB disk (sürükle bırak programlama); harici hata ayıklayıcı için CN4 MIPI10 / STDC14 konnektörü
• Genişleme: Arduino Uno V3 uyumlu headerlar ve ST morpho pin sıraları
• Besleme: STLINK USB 5V (kart ve shield en çok 500mA), VIN 7V - 12V, E5V 4.75V - 5.25V (en çok 500mA), USB şarj cihazı 5V, 3.3V; seçim JP5 jumperı ile
• Göstergeler ve butonlar: LD1 iki renkli haberleşme LED'i, LD2 yeşil kullanıcı LED'i (PA5, Arduino D13), LD3 yeşil 5V güç LED'i, LD4 kırmızı aşırı akım LED'i; mavi USER (PC13) ve siyah RESET butonu
• Saat kaynağı: 24MHz HSE kristali ve 32.768kHz LSE kristali (RTC için)
• Jumperlar: JP5 besleme seçimi, JP6 IDD akım ölçümü, JP8 VREF+ seçimi, BOOT0 ve STLINK reset jumperları
• Yazılım desteği: STM32CubeIDE, Keil MDK, IAR EWARM, GCC tabanlı ortamlar, STM32CubeG4 HAL ve örnekleri, Zephyr
• Çalışma sıcaklığı: mikrodenetleyici -40°C ile +85°C arası
• Renk: Beyaz PCB, mavi baskı
• Ağırlık: yaklaşık 80gr (kutusuyla)

Kullanım bilgileri:

• İlk kullanımda JP5 jumperı 1-2 (5V_STLK) konumunda, JP6 (IDD) takılı olmalıdır. Kartı CN1 Micro USB girişinden bilgisayara bağladığınızda yeşil LD3 (5V_PWR) ve LD1 (COM) yanar, fabrika yazılımıyla yeşil LD2 yanıp söner; mavi USER butonuna her basışta yanıp sönme hızı değişir.
• Kart bilgisayarda USB disk olarak görünür; derlenmiş .bin dosyasını bu diske sürüklemek kartı programlar. Hata ayıklama için STM32CubeIDE, Keil ya da IAR içinde ST-LINK seçilir; Windows 10'da ayrı sürücü gerekmez.
• Kart ve shield'ler 300mA'den fazla akım çekecekse harici besleme kullanın: JP5'i 3-4 (5V_VIN) konumuna alıp 7V - 12V'u VIN pininden ya da 5-6 (E5V) konumunda 5V'u E5V pininden verin.
• Mikrodenetleyicinin akımını ölçmek için JP6 (IDD) jumperını çıkarıp yerine ampermetre bağlayın. Kart 3.3V pininden beslendiğinde STLINK-V3E çalışmaz.

Kullanım alanları:

•  Fırçasız (BLDC) ve PMSM motor sürücüleri, FOC motor kontrolü
•  İnvertör ve anahtarlamalı güç kaynağı kontrolü
•  Drone ve çok motorlu hareket kontrolü
•  CAN FD haberleşmeli araç ve makine kontrol uygulamaları
•  Sensör okuma, opamp ile sinyal koşullama ve ADC ile analog ölçüm
•  Datalogger (veri kaydedici) ve ölçüm cihazı prototipleri
•  USB Type-C / Power Delivery denemeleri
•  Sayısal filtre ve sinyal işleme (FMAC, DSP komutları)
•  Üniversite ve laboratuvarda STM32G4 ve Arm Cortex-M4 öğrenimi

Dikkat edilmesi gerekenler:

•  Paket içerisinden usb kablo çıkmaz. Kartı bilgisayara bağlamak için USB-A / Micro-B kablo ayrıca gerekir.
•  Mikrodenetleyicinin I/O pinleri 3.3V seviyesindedir. Pinlerin çoğu 5V toleranslıdır ama hepsi değil; 5V çıkış veren modülü bağlamadan önce veri sayfasında pini kontrol edin.
•  VIN girişine 12V'tan yüksek gerilim vermeyin. VIN'den çekilebilecek akım gerilim arttıkça düşer: 7V'ta 800mA, 7V - 9V arasında 450mA, 9V - 12V arasında 250mA.
•  Bu kart 128KB Flash'lı giriş modelidir; daha büyük program, 5 ADC, HRTIM ya da 3 FDCAN gerekiyorsa NUCLEO-G474RE seçilmelidir.
•  Kartta CAN alıcı-verici ve motor sürücü katı yoktur; CAN FD hattı ve motor için harici alıcı-verici ve sürücü devresi gerekir.
•  Kartı iletken bir yüzeye koymayın; alttaki lehim noktaları kısa devre yapabilir. Statik elektriğe karşı kartı kenarlarından tutun.

Paket içeriği:

•  1 Adet NUCLEO-G431RB Geliştirme Kartı
•  Not: USB kablo pakete dahil değildir.