Rodzina STM32 w połowie 2014: nowości w ofercie STMicroelectronics

Rodzina STM32 w połowie 2014: nowości w ofercie STMicroelectronics
Pobierz PDF Download icon
Firma STMicroelectronics przyzwyczaiła nas do regularnego poszerzania swojej oferty, ale ostatnie tygodnie odbiegały nieco od normy: nowości i ich waga były większe niż zazwyczaj. Subiektywnie najważniejsze z nich przedstawiamy w artykule.

Fotografia 1. Ten zestaw – STM32Java – umożliwia programowanie mikrokontrolerów STM32 w języku Java

Zaczniemy od nowości ważnej dla programistów, która na rynku - co prawda - jest już od jakiegoś czasu, ale dopiero od niedawna dostępna w Polsce: kompletny pakiet narzędzi umożliwiających pisanie aplikacji na STM32 w języku Java. Producentem pakietu oprogramowania o nazwie STM32Java jest francuska firma IS2T, której partnerem w naszym kraju jest firma Masters, autoryzowany dystrybutor podzespołów STMicroelectronics.

Oferuje ona zarówno narzędzia dla programistów (pakiet STM32Java) jak i szkolenia, podczas których są prezentowane praktyczne aspekty ich stosowania. W ramach pakietu STM32Java (fotografia 1) jest dostarczana wirtualna maszyna przystosowana do implementacji w STM32, pakiet bibliotek dla różnych środowisk programistycznych (m.in. IAR Workbench i Keil/ARM mVision) oraz bazujące na Eclipse środowisko dla programisty Java, które jest zorientowaną na mikrokontrolery STM32 wersją pakietu MicroEJ z oferty firmy IS2T. Co interesujące, aplikacje można pisać i testować na symulatorze uruchamianym na PC i następnie łatwo je implementować w mikrokontrolerze (rysunek 2).

Po co komu Java w mikrokontrolerach?

Wydawać by się mogło, że uruchamianie na mikrokontrolerach wirtualnej maszyny z interpreterem Javy jest zadaniem nie tylko karkołomnym, ale także pozbawionym sensu. Praktyka pokazała jednak, że duża wydajność mikrokontrolerów STM32 zapewnia wystarczająco szybkie wykonywanie apletów, a niewątpliwe zalety Javy - krótszy niż w "czystym" C czas tworzenia aplikacji, duża liczba programistów znających ten język, a także łatwość operowania grafiką i fontami - spowodowały duże zainteresowanie narzędziami umożliwiającymi programowanie mikrokontrolerów w tym języku.

Rysunek 2. Pisanie, testowanie i weryfikacja działania aplikacji pisanej w STM32Java odbywa się na PC, po zakończeniu testów można ją uruchomić na mikrokontrolerze STM32

Podkreślanym przez producenta atutem prezentowanego pakietu jest zorientowanie go na wspomaganie implementacji aplikacji graficznych, co wynika z wyposażenia go w predefiniowane mechanizmy wyświetlania różnego rodzaju grafik (w tym nastawników, mierników różnego typu, wykresów, widgetów, ikon itp. - rysunek 3) oraz interakcji z użytkownikiem np. za pomocą touch-panela. Do tworzenia sekwencji przechodzenia menu pakiet wyposażono w narzędzie o nazwie StoryBoard Designer, FrontPanel Designer służy do tworzenia wyglądu interfejsów użytkownika, a Font Designer jest narzędziem umożliwiającym projektowanie skalowalnych fontów.

Według danych udostępnionych przez producenta zasoby mikrokontrolera wymagane do działania wirtualnej maszyny są niewielkie: wystarczy ok. 30 kB pamięci Flash i 1 kB pamięci SRAM. W przypadku kompletu bibliotek graficznych i zmiennoprzecinkowych konieczne jest ok. 400 kB pamięci Flash i ok. 40 kB pamięci SRAM.

Obecnie są dostępne - w sieci dystrybucyjnej STMicroelectronics - dwa zestawy ewaluacyjne z mikrokontrolerami STM32, wyposażone w pakiety STM32Java z 3-miesięcznymi licencjami: STM3220G-JAVA oraz STM3240G-JAVA. Pozwalają one szybko i przy relatywnie niskich kosztach poznać prawdziwe możliwości narzędzia oferowanego przez firmę IS2T.

Cortex-M0+ w rodzinie STM32!

Firma STMicroelectronics długi czas broniła się przed wprowadzeniem do produkcji mikrokontrolerów wyposażonych w rdzenie Cortex-M0, ale kiedy uległa marketingowej presji, dość szybko wprowadziła także rodzinę z rdzeniami Cortex-M0+. Tak więc obecnie fani mikrokontrolerów STM32 mają w tej rodzinie do wyboru wszystkie rdzenie - od Cortex-M0 do Cortex-M4F.

Przejdziemy teraz do prezentacji zestawów startowych, które należą do najnowszej generacji narzędzi tego typu w ofercie STMicroelectronics. Zaczniemy od dwóch zestawów z serii Discovery, które wprowadzają na rynek dwa nowe mikrokontrolery wywodzące się z dwóch skrajnie odmiennych rodzin: STM32F3: STM32F334 (Cortex-M4F) oraz - wielka nowość w ofercie STMicroelectronics: mikrokontroler z rdzeniem Cortex-M0+ - STM32L0: STM32F053.

Rysunek 3. Przykłady rozwiązań interfejsów graficznych z wykorzystaniem STM32Java

Fotografia 4. Spektakularnym elementem wyposażenia zestawu STM32L0538-DISCO jest monochromatyczny e-paper

Nowe typy mikrokontrolerów zastosowane w prezentowanych zestawach to jeden ważny powód, dla którego warto zwrócić na nie uwagę. Nie mniej istotne są przykłady aplikacji demonstracyjnych zestawów, na których uwagę skupia producent i które wynikają z budowy i wyposażenia mikrokontrolerów. Aplikacje te można potraktować jako przemyślaną i dobrze przygotowaną sugestię ze strony STMicroelectronics co do docelowych obszarów aplikowania nowych układów. I tak:

  • zestaw STM32L0538-DISCO jest niezwykle efektownym demonstratorem aplikacji o niewielkim poborze mocy, w czym mikrokontrolerowi STM32L053 (jak wspomniałem, jest on wyposażony w rdzeń Cortex-M0+) pomaga m.in. monochromatyczny wyświetlacz e-paper (nie wymagający zasilania podczas wyświetlania obrazu!). Aplikacja demonstracyjna prezentuje niewielki pobór prądu przez mikrokontroler podczas działania w różnych trybach (od zatrzymania, przez uśpienie aż po tryb normalnej pracy) oraz możliwości wbudowanego w STM32L053 interfejsu USB, który w przykładzie opracowanym przez producenta spełnia rolę joysticka USB HID. Atrakcją programu demonstracyjnego jest wykorzystanie w roli 4-przyciskowej klawiatury suwaka pojemnościowego, którego wygodną implementację umożliwiają specjalne moduły pomiarowe wbudowane w linie GPIO mikrokontrolera.
  • zestaw STM32F3348-DISCO (fotografia 5) został pomyślany przez producenta jako demonstrator możliwości mikrokontrolerów STM32F3 w inteligentnych sterownikach oświetlenia, przede wszystkim bazujących na LED-owych źródłach światła. Zestaw wyposażono w przetwornice do zasilania LED (nie wszystkie fragmenty tej części zestawu udało się nam sprawdzić bo - jak wspomniałem - dokumentacja nie była dostępna) oraz diodę LED dużej mocy (ulokowana pod białą obudową z dyfuzorem optycznym), która jest sterowana z wykorzystaniem generatora PWM wbudowanego w mikrokontroler.

Poza wspomnianymi głównymi elementami wyposażenia ewaluacyjnego, obydwa zestawy wyposażono także w LED oraz przyciski do wykorzystania przez użytkownika, ich standardowym wyposażeniem są także debuggery-programatory ST-Link/V2-1, których firmware umożliwia także emulację w tym samym kanale USB co programator także interfejsu vCOM.

Mikrokontrolery STM32F053 i STM32F334 producent zastosował także w zestawach z serii STM32Nucleo: NUCLEO-L053R8 (fotografia 6) oraz identycznie wyglądającym NUCLEO-F334R8. Obydwa zestawy są mechanicznie i elektrycznie kompatybilne z systemem Arduino R3, "równolegle" wyposażono je także w złącza systemu Morpho, na które wyprowadzono wszystkie sygnały GPIO mikrokontrolerów zastosowanych w zestawach. Złącza te zapewniają większą elastyczność niż standardowe złącza Arduino, ale dotychczas nie są ekspandery zgodne z tym standardem.

Fotografia 5. Wygląd zestawu STM32F3348-DISCO

Fotografia 6. Wygląd zestawu z serii STM32NUCLEO

Wyposażenie tych zestawów jest identyczne ze starszymi modelami Nucleo: są one praktycznie pozbawione zewnętrznych elementów peryferyjnych, ale wyposażono je w programator-debugger ST-Link/V2-1 o funkcjonalności identycznej z interfejsami stosowanymi w nowych modelach Discovery.

Jak widać, firma STMicroelectronics nie próżnowała, a kolejnych nowości możemy spodziewać się - to już pewne! - już wkrótce...

Piotr Zbysiński

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
lipiec 2014
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik lipiec 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio lipiec 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje lipiec 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna lipiec 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich lipiec 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów