Микроконтроллеры STM32L476: характеристики, применение и преимущества

Что такое микроконтроллеры STM32L476. Каковы основные характеристики серии STM32L476. Для каких задач подходят микроконтроллеры STM32L476. Какие преимущества дает использование STM32L476 в проектах. Как программировать и отлаживать STM32L476.

Обзор микроконтроллеров серии STM32L476

Микроконтроллеры серии STM32L476 от компании STMicroelectronics являются высокопроизводительными 32-битными устройствами с низким энергопотреблением на базе ядра ARM Cortex-M4. Они отличаются оптимальным сочетанием производительности, энергоэффективности и функциональности.

Основные характеристики STM32L476:

  • Ядро ARM Cortex-M4 с частотой до 80 МГц
  • Объем флэш-памяти до 1 МБ
  • Объем ОЗУ до 128 КБ
  • Напряжение питания 1.71В — 3.6В
  • Низкое энергопотребление: до 100 мкА/МГц в активном режиме
  • Множество интерфейсов: USB OTG, CAN, I2C, SPI, UART и др.
  • 12-битный АЦП и ЦАП
  • Таймеры, часы реального времени
  • Криптографический сопроцессор

Благодаря сочетанию высокой производительности и низкого энергопотребления, микроконтроллеры STM32L476 отлично подходят для создания портативных и автономных устройств с батарейным питанием.


Области применения микроконтроллеров STM32L476

Микроконтроллеры серии STM32L476 находят применение в самых разных сферах:

  • Промышленная автоматизация
  • Портативная электроника
  • Медицинское оборудование
  • Системы «умного дома»
  • Носимые устройства
  • Измерительная техника
  • Автомобильная электроника

Широкие возможности STM32L476 позволяют использовать их как в простых, так и в сложных проектах с повышенными требованиями к энергоэффективности.

Преимущества использования микроконтроллеров STM32L476

Использование STM32L476 в проектах дает ряд важных преимуществ:

  1. Высокая производительность при низком энергопотреблении
  2. Большой объем встроенной памяти
  3. Широкий набор периферийных модулей
  4. Гибкие настройки тактирования и режимов пониженного энергопотребления
  5. Совместимость с экосистемой STM32
  6. Наличие готовых библиотек и примеров от производителя
  7. Доступность недорогих отладочных плат

Это позволяет сократить время и стоимость разработки устройств на базе STM32L476.

Программирование и отладка микроконтроллеров STM32L476

Для программирования STM32L476 можно использовать различные среды разработки:


  • STM32CubeIDE — бесплатная IDE от STMicroelectronics
  • Keil MDK — профессиональная среда для ARM-микроконтроллеров
  • IAR Embedded Workbench
  • Eclipse с плагинами для ARM

Отладка может выполняться через встроенный ST-LINK/V2 на оценочных платах или внешние JTAG/SWD адаптеры.

Программирование на C/C++

Для программирования на C/C++ используются стандартные библиотеки CMSIS и HAL от STMicroelectronics. Пример простой программы для мигания светодиодом:


#include "stm32l4xx_hal.h"

void SystemClock_Config(void);

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  while (1)
  {
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);
    HAL_Delay(500);
  }
}

Энергосберегающие режимы STM32L476

Микроконтроллеры STM32L476 поддерживают несколько режимов пониженного энергопотребления:


  • Run: нормальный рабочий режим
  • Sleep: остановка ядра процессора при работающей периферии
  • Low-power run: работа на пониженной частоте
  • Low-power sleep: сочетание низкой частоты и остановки ядра
  • Stop: остановка тактирования большинства модулей
  • Standby: самый экономичный режим с сохранением содержимого регистров

Это позволяет гибко управлять энергопотреблением в зависимости от текущих задач устройства.

Отладочные платы для STM32L476

Для быстрого прототипирования и оценки возможностей STM32L476 производитель предлагает несколько отладочных плат:

  • NUCLEO-L476RG: недорогая плата формата Arduino
  • STM32L476G-DISCO: плата с LCD дисплеем и датчиками
  • STM32L476G-EVAL: оценочная плата с богатой периферией

Эти платы значительно упрощают начало работы с микроконтроллерами STM32L476 и позволяют быстро создавать прототипы устройств.

Сравнение STM32L476 с другими сериями STM32

Как STM32L476 соотносится с другими популярными сериями микроконтроллеров STM32? Рассмотрим основные отличия:

ХарактеристикаSTM32L476STM32F4STM32H7
ЯдроCortex-M4Cortex-M4Cortex-M7
Максимальная частота80 МГц180 МГц480 МГц
ЭнергопотреблениеОчень низкоеСреднееВысокое
Объем флэш-памятидо 1 МБдо 2 МБдо 2 МБ

STM32L476 занимает промежуточное положение, сочетая достаточную производительность с низким энергопотреблением.


Особенности программирования STM32L476 на языке Rust

Помимо традиционного программирования на C/C++, для STM32L476 можно использовать современный язык Rust. Это дает ряд преимуществ:

  • Повышенная безопасность кода за счет строгой системы типов
  • Отсутствие гонок данных и утечек памяти
  • Поддержка zero-cost abstractions
  • Удобная система управления зависимостями через Cargo

Пример простой программы на Rust для STM32L476:


#![no_std]
#![no_main]

use panic_halt as _;
use stm32l4xx_hal::{prelude::*, stm32};

#[cortex_m_rt::entry]
fn main() -> ! {
    let dp = stm32::Peripherals::take().unwrap();
    let mut flash = dp.FLASH.constrain();
    let mut rcc = dp.RCC.constrain();
    let mut pwr = dp.PWR.constrain(&mut rcc.apb1r1);

    let clocks = rcc.cfgr.sysclk(80.mhz()).freeze(&mut flash.acr, &mut pwr);

    let mut gpioa = dp.GPIOA.split(&mut rcc.ahb2);
    let mut led = gpioa.pa5.into_push_pull_output(&mut gpioa.moder, &mut gpioa.otyper);

    loop {
        led.toggle().unwrap();
        cortex_m::asm::delay(8_000_000);
    }
}

Использование Rust позволяет создавать более надежное и безопасное программное обеспечение для микроконтроллеров STM32L476.


Реализация беспроводных интерфейсов на базе STM32L476

Микроконтроллеры STM32L476 часто используются в устройствах с беспроводными интерфейсами. Рассмотрим некоторые варианты реализации:

Bluetooth Low Energy (BLE)

Для добавления BLE можно использовать внешние модули, например HM-10 или CC2541. STM32L476 взаимодействует с ними через UART. Пример инициализации UART для работы с BLE-модулем:


void BLE_UART_Init()
{
  huart2.Instance = USART2;
  huart2.Init.BaudRate = 9600;
  huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  HAL_UART_Init(&huart2);
}

Wi-Fi

Для Wi-Fi соединения часто применяются модули на базе ESP8266. Взаимодействие также осуществляется через UART с использованием AT-команд. Пример отправки AT-команды:

void Send_AT_Command(char* command) { HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)command, strlen(command), 100); HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)"\r\n", 2, 100); }

LoRa

Для создания устройств с большим радиусом действия и низким энергопотреблением можно использовать технологию LoRa. STM32L476 хорошо подходит для работы с LoRa-трансиверами типа SX1276. Взаимодействие осуществляется через SPI.


Выбор конкретной технологии зависит от требований к дальности связи, энергопотреблению и скорости передачи данных в конкретном проекте.


Серия stm32l476 (STMicroelectronics)

STMicroelectronics

Общие характеристики

Разделбез раздела

Документация на серию stm32l476

  • найти stm32l476.pdf

    Товары серии stm32l476

    НаименованиеiУпаковка

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    stm32l476 публикации

    08 ноября 2021

    статья

    Александр Калачев (г. Барнаул) Программный пакет FP–AI–FACEREC1 разработки STMicroelectronics позволяет реализовать компактную автономную систему управления доступом на компонентах ST, сочетающую технологии NFC и распознавание лиц… …читать

    21 июня 2018

    статья

    Данная статья является третьей в серии публикаций, посвященных построению графических приложений на базе микроконтроллеров STM32. На этот раз основное внимание уделено специализированным периферийным блокам, которые используются для работы с… …читать

    19 июля 2017

    статья

    Какой микроконтроллер действительно обладает высокой энергоэффективностью и подходит для малопотребляющих приложений? Рейтинг ULPBench, разработанный консорциумом EEMBC, призван прояснить данную ситуацию. Однако, к сожалению, он не всегда… …читать

    10 марта 2016

    статья

    Микроконтроллеры компании STMicroelectronics серии STM32L4 разработаны на основе инновационной архитектуры, которая позволяет добиться сверхнизкого энергопотребления благодаря гибкости внутренней структуры и расширенным периферийным возможностям.

    … …читать

    10 марта 2016

    статья

    Новое семейство микроконтроллеров STM32L4 представляет собой комбинацию высокой производительности и малого потребления. Новые контроллеры получили сверхвысокопроизводительное ядро ARM Cortex–M4, богатую периферию, и, вместе с тем, сохранили… …читать

    10 марта 2016

    статья

    Новая серия микроконтроллеров STM32L4 разработки STMicroelectronics – это кардинальный рост энергоэффективности при одновременном повышении производительности и развитой периферии, что делает новые изделия идеальными для применения в прецизионной… …читать

    ну вот, почти как у меня STM32L476. Значит я готов к -) Ан нет, отставить. Где USB Host???

    caxapa.ru :: ну вот, почти как у меня STM32L476. Значит я готов к импортозамещению. 🙂 Ан нет, отставить. Где USB Host???

    ВходНаше всё Теги codebook PARTS Поиск Опросы Закон Воскресенье

    16 апреля

    О смысле всего сущего0xFF Средства и методы разработки Мобильная и беспроводная связь Блошиный рынокОбъявления

    МикроконтроллерыARM, RISC-V AVRPICPLD, FPGA, DSPТехнологии Кибернетика, автоматика, протоколы Схемы, платы, компоненты

    1100240 Топик полностью

    Лaгyнoв (16. 05.2021 04:15, просмотров: 313) ответил MBedder на Отечественный микроконтроллер К1986ВК025 на базе процессорного ядра RISC-V для приборов учета электроэнергии —>

    ну вот, почти как у меня STM32L476. Значит я готов к импортозамещению. 🙂 Ан нет, отставить. Где USB Host??? 

    Ответить

      • USB? Ногодрыгом на ассемблере. — Бapбoc(16.05.2021 23:45)
        • Ему усб надо только для флешки. Неужели никто не делает чипег только для этого? Чтобы с другой стороны у него уарт для сопряжения с адуриной. Вот же >>> — SciFi(17.05.2021 08:19, ссылка)
          • стоп, мы же импортозамещаем? А иначе нафиг мне это, есть STM32 — Лaгyнoв(17.05.2021 15:12)
            • Всё остальное у вас уже заместилось? Резисторы, конденсаторы, дисплеи, кнопки, разъёмы? — SciFi(17. 05.2021 15:45)
              • Найдите супостатский аналог нашего МПН-1 — Kpoк(17.05.2021 21:35)
                • Такой пойдет (< 10 mm диаметр) —> — MBedder(17.05.2021 21:56, ссылка)
                  • На троечку. Как «паркетник» рядом с Патриотом. Пластмассовое водило (у нашего — железное), пластмассовый корпус против формальдегидного. — Kpoк(17.05.2021 22:01)
                • «бестолковая вещица» ))). за много лет после покупки пары в Митино так и нашёл им применение. достану и коробки, пощёлкаю туда-сюда (уж больно тактильно приятные щелчки извлекались) и обратно в закрома. а так — да, хорош. — m16(17.05.2021 21:54)
                  • Ну как же! — Kpoк(17. 05.2021 22:09, youtube)
                    • мне этот больше нравится — m16(17.05.2021 22:13, youtube)
                      • Жоское порно! — Kpoк(17.05.2021 22:31)
              • С дисплеями сложновато, а так так — да. — AlexG(17.05.2021 20:49)
              • завтра прикажут — заместится. У меня нет проблем ни с габаритами, ни с местом, ни с потреблением.. Вернусь на МЛТ-0,125, К10-17, выключатели ПкН. 🙂 А вот с МК — проблема. Пока РФ ничего удобоваримого не предлагает (для моих задач). — Лaгyнoв(17.05.2021 17:48)
                • У меня есть еще советских времен производства конденсаторы К7-71, кажется, допуск 1%, 2 номинала. Аналогов нет. Я ими LC — метры на точность тестирую. Так что, фигня, пробьемся 🙂 — Visitor(17.05.2021 19:03)
                  • если не брать другие параметры, а просто 1% точности, то сейчас таких конденсаторов — хоть попой ешь. И цена оптовая — 1 цент.  Sylvan(14 знак., 18.05.2021 15:30, ссылка)
                  • Ха, и у меня есть такие. 🙂 — Лaгyнoв(17.05.2021 20:41)
                    • А у меня 0,5%. — mse homjak(17.05.2021 20:55)
          • Мы VNC2 используем для снятия журнала в одном старом приборе (который выпускается 15+ лет). Ужасно тормознутая система получается. В современных приборах стараемся использовать встроенный USB Host.  — rezident(17.05.2021 14:51)
          • А зачем обязательно флешку? Просто карточку нельзя? — Kpoк(17.05.2021 08:49)
            • пульт висит на железном контейнере в чистом поле, привернут болтами. С USB и то проблемы. И контингент тоже не всегда адекватный, что карточками пользоваться. USB-флэшки еще как-то понимают. — Лaгyнoв(17.05.2021 15:15)
              • Да, контингент, это конечно аргумент. Я тут недавно столкнулся. Даже шляпки у болтов надо обтачивать. — Kpoк(17.05.2021 21:34)
            • С Винкулумом можно. Но только через переходник USB 🙂  symbions(608 знак., 17.05.2021 10:23)
              • Кто же считает эти «мпр» (вот ведь словечко-то)? При капитализьме положено считать дензнаки. И цэодва. — SciFi(17.05.2021 10:35)
                • Вот из-за обилия МПр не выходит экономия дензнаков ппри замене одного МПр на винкулум У нас в конкретном приборе. А так в винкулум МПр интересный — symbions(17.05.2021 13:03)

    Платформа STM32L476-DISCO HAL

    Наименование

    CYGPKG_HAL_CORTEXM_STM32_STM32L476_DISCO — Поддержка eCos для платы STM32L476-DISCO

    Описание

    В этой документации описываются специфичные для платформы элементы Поддержка платы ST STM32L476 в eCos. Его следует читать в в сочетании с вариантом STM32 HAL раздел, в котором рассматриваются общие функции, разделяемые все варианты STM32, включая функции eCos HAL и встроенное устройство поддерживать.

    Плата оснащена встроенным оборудованием ST-LINK/V2. интерфейс отладчика (через порт CN1 «USB ST-LINK» разъем), который обычно используется для приложения eCos разработка.

    Поддерживаемое оборудование

    STM32L476VG имеет две основные области встроенной памяти. Устройство имеет область SRAM размером 96 КБ, присутствующую по адресу 0x20000000, и 1 МБ Область FLASH находится по адресу 0x08000000 (псевдоним 0x00000000). при нормальном исполнении). 128-мегабитное флэш-устройство N25Q SPI. доступны через контроллер QSPI.

    Вариант STM32 HAL включает поддержку шести встроенных последовательных портов. устройства. Они состоят из трех USART, двух UART и ЛПУАРТ. Все они поддерживаются общим драйвером и задокументированы в варианте ХАЛ. Однако материнская плата STM32L476-DISCO не имеет прямого UART-разъемы. Можно использовать USART1 на контактах PIO PB6 и PB7, которые подключены к контактам 15 и 16 разъема P1.

    Вариант STM32 HAL также включает поддержку I²C. Автобусы. На плате присутствует ряд устройств I²C, но ни один из них в настоящее время не поддерживается eCosPro. Соединения для внешних Устройства I²C на шине 1 могут быть подключены либо через CN2 I²C разъем расширения или контакты 15 и 16 разъема P1. Обратите внимание, что это те же контакты, что и USART1, поэтому эти два устройства не могут быть используются одновременно.

    Точно так же вариант STM32 HAL включает поддержку SPI. Автобусы. На плате есть несколько SPI-устройств, но ни одного. в настоящее время поддерживаются eCosPro. Внешний доступ к шине SPI 1 можно получить через контакты с 15 по 18 заголовка P2, которые подключены к PIO штыри ПЭ12-15. Однако эти контакты также используются для QSPI. памяти, поэтому одновременное использование SPI и QSPI невозможно.

    Драйверы устройств также предоставляются для встроенного в микросхему STM32 АЦП. устройства. На плате нет пригодных для использования аналоговых входов, только обычно доступны внутренние источники. Только ограниченное количество Выводы PIO, которые подключаются к АЦП, доступны. Это в основном ограничено PA0-3 и PA5 в заголовке P1, которые используются совместно с переключатель джойстика. Если ЖК-дисплей удален, дополнительные контакты доступ через сокет.

    Кроме того, поддерживается встроенный сторожевой таймер RTC. (настенные часы) и существует флэш-драйвер, позволяющий управлять Встроенная флэш-память STM32.

    Процессор STM32L4 и плата STM32L476-DISCO обеспечивают большое разнообразие периферийных устройств, но если поддержка не указано, следует считать, что оно не включено.

    Инструменты

    Порт платы предназначен для работы с инструментами GNU, сконфигурированными для arm-eabi цель. Оригинальный порт был сделан используя arm-eabi-gcc версии 4.7.3j, arm-eabi-gdb версии 7.8.2 и binutils версия 2.23.2.

    Вопросы по тегу STM32L476 | Мб

    Вопросы по тегу STM32L476 | Mбед

    Кейл Студио Облако

    Фильтр:
    Активный
    Новейший
    Лидеры голосов
    Ответил
    Без ответа

    stm32L476 — Blinky Examplemoe alhawwari
    4 года, 9 месяцев назад