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Informationen und Projekte Rund um die Mikrocontroller-Programmierung
von myAVR (ATmega8), STM32 (Cortex-M3/4) und Raspberry Pi (ARM11)

Der Autor

Christian KrügerIch bin Christian Krüger und ich lebe in der fränkischen Groß­stadt Nürnberg. Aufgewachsen bin ich in dem kleinen Ort Gößnitz am östlichsten Zipfel Thüringens. Nach meinem Abitur am Roman-Herzog-Gymnasium Schmölln erwarb ich meinen Diplom-Ingenieur (FH) in Informations­technik an der Westsächsischen Hochschule Zwickau.

Heute bin ich Teamleiter für die Software­entwicklung Eingebetteter Systeme bei ISCUE in Nürnberg. Hier realisiere ich zusammen mit meinem Team die erfolgreiche Umsetzung verschiedenster Kunden­projekte aus dem Automotive Umfeld und der Elektro­mobilität. Gerne unterstütze ich dabei auch junge Ingenieure beim Einstieg in das Berufsleben im Rahmen und Praktika und Abschluss­arbeiten.

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STM32F4 Discovery

Bei dem STM32F4 Discovery handelt es sich um ein einfaches Evaluationboard für den noch recht jungen ARM Cortex-M4 Mikrocontroller aus dem Hause STMicroelectronics. Das Board zeichnet sich dabei durch seinen universalen Einsatz und einen sehr geringen Preis aus. Mein Exemplar konnte ich auf der Embedded World 2012 in Nürnberg kostenlos ergattern. Der ARM Cortex-M4 ist wie der ARM Cortex-M3 ein 32-Bit Mikrocontroller für vielfältigste eingebettete Anwendungen. Sie teilen sich das selbe Rechenwerk, der Cortex-M4 enthält jedoch zusätzlich einen DSP-Kern sowie eine Gleitkommaeinheit (Floating Point Unit, FPU) und ist durchweg höher getaktet. Im Falle des STM32F4 (STM32F407VGT6) entspricht der maximale Takt 168 MHz. Ihm stehen 192 kB RAM und 1024 kB Programm-Flash zur Verfügung. Die Peripherie des Chips ist vollständig kompatibel zu den STM32F2 Cortex-M3 Mikrocontrollern.

STM32F4 Discovery

Neben dem besagten STM32F4 Mikrocontroller mit 100 Pins ist auf der Platine ein Programmer ST-Link/V2 integriert, welcher die Programmierung des Controllers mittels USB erlaubt. Auf Seiten der Peripherie sind zwei Knöpfe und vier LEDs, ein 3-Lagen-Beschleunigungssensor sowie ein Audio-Digital-Analog-Wandler inklusive Kopfhörerausgang und Mikrofon vorhanden. Zudem wird die integrierte USB-OTG-Schnittstelle auf einen Micro-USB-Anschluss geführt. Die 100 Pins des Mikrocontrollers werden zuletzt noch auf 100 einzelne Steckverbinder geführt, womit sich das Board ideal für Schaltungsaufbauten eignet.

STM32F2/F4 Nomenklatur (bspw. STM32F407VGT6)
STM32 F2 - Cortex-M3 0 - nichts 5 - nichts
ARM Cortex-M F4 - Cortex-M4F 1 - Cryptographie 7 - Ethernet, DCMI
 
R - 65 Pin B - 128 kB Flash T - LQFP 6 - -40 bis 85°C
V - 100 Pin C - 256 kB Flash H - BGA 7 - -40 bis 105°C
Z - 144 Pin D - 384 kB Flash    
I - 176 Pin E - 512 kB Flash    
  F - 768 kB Flash    
  G - 1024 kB Flash    

Durch eine umfangreiche Treiber-Bibliothek, bestehend aus Cortex Microcontroller Software Interface Standard (CMSIS), Geräte-Treibern, Kommunikations-Bibliotheken und Beispiel-Projekten, welche durch ST Microelectronics zur Verfügung gestellt wird, ist eine schnelle Software-Entwicklung auf der Plattform möglich. Das erlaubt die Umsetzung von Projekt-Ideen in kurzer Zeit, auch da die Beispiel-Projekte häufig einen guten Einstiegspunkt liefern.

Wer noch mehr Peripherie verwenden möchte, ohne diese zeitaufwändig an das günstige Evaluationboard anzubinden, kann auf das STM3240G-EVAL (STM32F4) bzw. STM3220G-EVAL (STM32F2) Board umsteigen. Beide Platinen sind mit nahezu aller erdenklichen Peripherie-Beschaltung für die Mikrocontroller ausgestattet, unter anderem LCD, Digital-Kamera, Schnittstellenumsetzer für USB, CAN, RS232 und vielen mehr. Das ganze hat natürlich seinen Preis und so kosten die Boards mehrere hundert Euro. Ich hatte im Rahmen meiner Diplomarbeit Gelegeneheit mit einem STM3220G-EVAL zu arbeiten.