2016年2月14日星期日

NUCLEO开发板硬件电路分析(四) - ST-LINK编程/调试电路


NUCLEO硬件电路分析(四) - ST-LINK编程/调试电路

NUCLEO板嵌入了ST-LINK V2-1调试仿真器,具有虚拟串口功能、大容量存储功能以及仿真调试,和ST-LINK V2不同的是,板载的仿真器仅支持SWD仿真模式,不支持SWIM接口。
ST-LINK V2-1的MCU采用LQFP48封装的STM32F103CBT6,具有128KB的内部Flash和20KB的SRAM,最高运行主频可达71MHz。外设接口比较丰富,有两个12位的ADC、两个I2C、两个SPI、三个USART、USB和CAN接口。
NUCLEO板识别码(Board Ident):STM32F103的PC13和PC14作为NUCLEO板的识别码,当PC13=0时,认为该板属于NUCLEO系列。
主时钟:STM32F103外接8MHz的晶振,采用外部高速时钟信号HSE作为主时钟。
虚拟串口功能:STM32F103的PA2和PA3作为USART使用,与目标MCU的串口进行通讯,作为虚拟串口的物理实现接口。
SWD调试接口:当CN2的跳线短接时,ST-LINK/ V2-1可以编程调试NUCLEO板,这时用到4个信号:SWCLK、SWDIO、T_NRST和T_SWO。当当CN2的跳线短接时,ST-LINK/ V2-1可以作为独立的编程器通过CN4接口对外部应用程序的MCU进行编程调试。CN4接口的定义如下:
引脚
CN4
描述
1
VDD_TARGET
应用程序的VDD
2
SWCLK
SWD 时钟
3
GND
4
SWDIO
SWD 数据输入/输出
5
NRST
目标MCU的RESET
6
SWO
保留

LED指示灯:ST-LINk通过LED指示灯显示通讯连接状态,可以显示绿色、橙色和红色三种颜色。LED指示灯LD1采用的是安华高科技AVAGO的多色LED灯HSMF-A201-A00J1,该指示灯的手册可以在安华高的官网下载,下载地址:http://docs.avagotech.com/docs/AV02-0501EN。 LD1默认的颜色是红色。 LD1变成绿色,表明PC和ST-LINK / V2-1的通讯正在进行中,其他通讯状态信息可以参考NUCLEO板的用户手册UM1724。LD1由微控制器的PA9控制,实现原理如下:当控制脚PA9输出高电平时,LD1发出红光;当控制脚PA9输出低电平时,LD1发出绿光;当控制脚PA9输出一个1 kHz左右的频率时,高、低电平的变化使得LD1指示灯交替发红、绿光,但因其颜色变化频率较快,人眼所见光为橙色。在设计过程中,应注意,LD1的电流不应低于5mA。

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