STM32 ゼロから始めるローパワーマイコン 基本回路

STM32 ゼロから始めるローパワーマイコン 基本回路

皆さま こんにちは。

前回に続いて、今回は基本回路の説明をしていきます。

投稿時の開発環境を記しておきます。

PC:Windows10 OS
IDE: STM32CubeIDE Version1.3.0
Configurator: STM32CubeMX Version5.6.0
マイコン: STM32L010F4P6
Board: 自作のボード

主役のマイコン

STM32L010F4P6ダウンロード からデータシートをダウンロードしておきましょう。

リファレンスマニュアル もダウンロードしておいてください。

今回は簡単にマイコンのピンと基本回路の説明をしてみます。

STM32のマイコンは外部に水晶を用意しなくても動かすことができるのが特徴です。

マイコン内部にRC発振回路を持っているので精度を気にしなければそちらを使うことにより外部の発振回路を省略することができます。

こちらで取り扱う回路も外部の水晶発振回路は省略して設計しています。

上の回路はデバッガと接続することができ、LEDを点滅させることができます。

まず20ピンのそれぞれの機能について説明していきます。データシートの4項を参照してください。

データシートは 20ピンと32ピン共通に書かれていますので、20ピンの方を見るように気をつけてください。

マイコンのピン番号の確認

1番ピン [ PB9-BOOT0 ]:
 Pin Type が I と書かれているので入力専用ピンになります。
 I/O Structure に B と書かれているので Boot用のピンも兼ねています。
 マイコンが起動する時に、このピンの状態を見て通常モードで動くのか、ブートモードで動くのかが決定されます。

 細かい説明は省きますが、フラッシュに書きこんだプログラムを動作させるには、この端子をLレベルにした状態で起動します。
 反対にブートローダーの機能を使いたい場合には、この端子をHレベルにした状態で起動します。

 ユーザーが書き込むプログラム領域とは別の領域にあからじめプログラムが書き込まれています。
 ブートローダーとは、このあからじめ書き込まれているプログラムを動かす機能と考えておいて良いでしょう。

 通常はこの端子を直接GNDに接続すれば良いわけですが、後でブートローダーの機能が動くのか確認してみたいので抵抗を介してプルダウンしておくことにします。

4番ピン [ NRST ]:
 リセットピンです。
 抵抗とコンデンサの充電回路で、電源投入時にVDD端子より遅れて立ち上がるようにしてパワーオンリセットを実現しています。

5番ピン [ VDDA ]:
 ADコンバーターの電源です。
 3.3Vを接続します。

15番ピン [ VSS ]:
 GNDピンです。

16番ピン [ VDD ]:
 電源ピンです。
 3.3Vを接続します。

19番ピン [ PA13 ]:
 PA13ピンですが、デバッガーと接続するための SWDIO ピンとしても使うことができます。
 デバッガーと接続して使う場合の双方向のデータ信号ピンです。
 PA13とは I/OポートA の13番目のビットを表しています。
 ビットは0始まりで、最大で15までです。

20番ピン [ PA14 ]:
 PA14ピンですが、デバッガーと接続するための SWCLK ピンとしても使うことができます。
 デバッガーと接続して使う場合のクロック信号ピンです。

これら以外のピンは I/O ピンとして使うことができます。

基本回路では 14番ピン [ PB1 ] に LEDを接続しています。

動かしてみようと思われる方は、回路図の通りに基板を組んでみてください。

そして配線に誤りなどがないか確認しておいてください。

Nucleoのデバッガとの接続

こちらのサイトでは主に Nucleo-F401REボード を使って記事を書いてきました。

このボードにデバッガの機能がついているので、その機能を使って組んだ回路をデバッグしていきましょう。

デバッグを体験したことがない方は、ぜひボードを用意してデバッグしてみることをお奨めします。

わからないと思っていても、動かしてみると意外と見えてくることが多いものですよ。^^

このボードの資料や回路図をダウンロードしておくと良いでしょう。

Nucleoボードを切り離す

一般的には、Nucleoボード上のメインのマイコンとデバッグ用のマイコンをペアで使います。

今回は手作りの別のマイコンボードを使いますので、Nucleoボード上のデバッグ機能を切り離して使います。

切り離すには CN2 のジャンパーピン2つを 取り外します。下の図の赤枠の部分ですね。

そして、てづくりボードとNucleoを下表のとおりに接続します。

CN4には3.3Vがつながっていないので、3.3Vの電源は CN6-4番から持ってきます。

PCアプリを準備しておく

デバッグするにあたり以下のものが必要になりますので準備しておいてください。
PC用アプリのダウンロードにはユーザー登録が必要になりますが、お金はかかりませんのでご安心ください。
IDとパスワードはメモをとっておき、忘れないようにしましょう。

・PC Windows10 OSのもの
Nucleoボード
・USBケーブル NucleoボードとPCを接続するもの
 USB mini-B
STM32CubeIDE デバッグ用アプリ(PC用)
STM32CubeMX 初期コード生成用アプリ(PC用)

Nucleoボードは秋月やネットで購入することができます。
PCアプリは最新バージョンのもので良いと思います。
それでは次回からデバッグ用アプリを使って簡単なプログラムを書いて動かしてみることにします。

お疲れさまでした。

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