Apresentando a STM32F429IDiscovery

Em uma parceria firmada entre a STMicroelectronics e o Embarcados, recebemos algumas placas para a realização de reviews e, posteriormente, apresentar exemplos, guias e tutoriais. E uma dessas placas é a STM32F429IDiscovery, uma placa bem completa, com todo um arsenal para testar os recursos do microcontrolador STM32F429ZI embutido.

 

Na página do kit, o mesmo está disponível por cerca de US$ 25,00 e o kit vem em uma embalagem plástica, contendo uma proteção para o display LCD TFT embutido, além de um folheto explicativo com detalhes do microcontrolador e primeiros passos para uso. Uma imagem do kit recebido é mostrada na Figura 1.

 

stm32f429idiscovery
Figura 1 - Placa STM32F429IDiscovery na embalagem plástica.

 

O processador presente neste kit é bem mais poderoso que o presente na tradicional STM32F4Discovery, ao passo que possui controlador de display LCD TFT integrado, pode operar à frequência de até 180 MHz, além de outros detalhes a mais. Vamos dar uma olhada nos componentes que acompanham o kit Discovery?

 

 

Componentes presentes na STM32F429IDiscovery

 

Abaixo segue uma listagem dos componetes que a STMicroelectronics colocou no kit, de modo a criar um ecossistema base inicial, suficiente para extrair o máximo de recursos do microcontrolador apresentado. Vejam:

  • Microcontrolador STM32F429ZIT6, operando a 180 MHz, com 2 MB de memória Flash, 256 KB de memória RAM, em um encapsulamento LQFP144;
  • ST-LINK/V2, com seleção de modo, que permite programar e depurar programas no microcontrolador, ou simplesmente executar a aplicação;
  • Alimentação elétrica pelo barramento USB ou por alimentação externa com fontes de 3 V ou 5 V;
  • Display LCD 2.4" QVGA TFT com Touch resistivo;
  • Memória SDRAM de 64 Mbits;
  • Sensor de movimento MEMS ST L3GD20, um giroscópio digital de 3 eixos;
  • 6 LEDs:
    • LD1 (vermelho/verde) para comunicação USB;
    • LD2 (vermelho) para ligação em 3,3 V ;
    • 2 LEDs para aplicação de usuário: LD3 (verde), LD4 (vermelho);
    • 2 LEDs para USB OTG: LD5 (verde) para VBUS e LD6 (vermelho) OC (sobrecorrente);
  • Um pushbutton de reset e um pushbutton para aplicação de usuário;
  • Conector USB OTG padrão micro-AB;
  • Cabeçalhos de extensão para as IOs do chip LQFP144 para rápida conexão em placas de prototipagem e análise de sinais.

 

Ou seja, o kit já fornece uma memória SRAM a mais, que é muito útil em aplicações mais complexas que exigem mais memória (principalmente aplicações que usem interface gráfica - GUI), além de possuir um giroscópio digital de 3 eixos, interessantíssimo para aplicações de controle de posição. Sem esquecer é claro do "discreto" display LCD TFT de 2.4" com touch resistivo, que pode ser usado para aplicações com interface gráfica, conforme citado logo atrás. Outro ponto que merece destaque é a grande quantidade de IOs disponíveis, e a presença de USB OTG, que permite ao microcontrolador fazer interface com dispositivos USB tais como pendrives, mouses, teclados, impressoras, e outros.

 

Adiante, seguem duas imagens com a placa já fora da embalagem plástica. Uma com a vista superior, e outra com a vista inferior, permitindo visualizar os componentes na placa.

 

Na parte superior estão o display LCD TFT, o botão de usuário (em azul) e o botão de reset (de cor preta). Na parte esquerda da placa na Figura 2 está a região composta pelo ST-LINK/V2, componente responsável por programar/depurar o microcontrolador, além também do conector mini-USB usado para a conexão USB com o ST-LINK/V2.

 

stm32f429idiscovery-superior
Figura 2 - Vista superior da STM32F429IDiscovery

 

Na parte inferior da placa estão o microcontrolador STM32F429ZIT6, que é o chip maior ao centro, e a memória SRAM de 64 Mbits, logo ao lado do microcontrolador, além do conector USB OTG padrão micro-AB, que pode ser visto à direita da placa na Figura 3. Na mesma imagem é possível também visualizar a quantidade de pinos disponíveis para interface com o microcontrolador.

 

stm32f429idiscovery-inferior
Figura 3 - Vista inferior da STM32F429IDiscovery

 

Agora... Quais documentos podem nos fornecer um norte para lidar com essa placa? Vamos ver o que temos!

 

 

Documentação

 

Dentre os documentos fornecidos pela STMicroelectronics, temos os seguintes:

  • Datasheet da linha de microcontroladores STM32F429 neste link;
  • Apresentação da placa para linha de microcontroladores STM32F429 neste link;
  • Iniciando com a placa STM32F429IDiscovery neste link;
  • Manual de usuário para a placa STM32F429IDiscovery neste link;
  • Iniciando com as ferramentas de desenvolvimento para o STM32F429IDiscovery neste link;
  • Esquemático da placa neste link;
  • Listagem de todos os componentes utilizados na placa neste link;
  • Arquivos gerber neste link.

 

Bem completo, não? A STMicroelectronics fornece manuais, guias, e até mesmo esquemático para quem quiser até mesmo fazer a sua própria placa, parecida com a STM32F429IDiscovery. Já é um bom ponto de partida para conhecer e aprender conceitos do microcontrolador, da placa e sobre ferramentas de desenvolvimento. 

 

 

Desenvolvimento

 

Dentre as ferramentas de desenvolimento compatíveis com o microcontrolador STM32F429ZI, presente no kit em questão, podemos citar os seguintes:

  • CoCox IDE - É uma ferramenta gratuita e aberta, baseada no Eclipse, cuja última versão é compatível com o microcontrolador STM32F429ZI. Pode funcionar em conjunto com a toolchain ARM GCC, também disponível gratuitamente para uso;
  • Keil MDK-ARM - É a suíte de desenvolvimento ARM da Keil. A versão "MDK-Lite", com menos recursos, é liberada para códigos com até 32 KB. Acima disso é necessário licenciar a ferramenta. Possui bibliotecas para USB, rede e demais elementos para suporte ao desenvolvimento;
  • IAR Embedded Workbench for ARM - É a suíte de desenvolvimento ARM da IAR. A versão completa é paga, mas há a versão "Kickstart", com limite de código de 32 KB para ARM Cortex-M4, sem recursos avançados de verificação de código e suporte limitado;
  • Atollic TrueSTUDIO - É a suíte de desenvolvimento ARM da Atollic. Também é paga, mas possui uma versão "Lite" com suporte limitado e limite de código para 32 KB para ARM Cortex-M4.

 

Oficialmente, a STMicroelectronics cita em sua documentação exemplos de suporte para as ferramentas Keil MDK-ARM, IAR Embedded Workbench for ARM e Atollic TrueSTUDIO, que são ferramentas mais voltadas para desenvolvimento profissional com microcontroladores ARM.

 

Para estas ferramentas, a STMicroelectronics fornece um pacote inicial de projetos com códigos de programa para exemplo, contendo também o código do programa pré-carregado na placa. Este pacote está disponível no STM32F429 Discovery Firmware Package

 

Não podemos também esquecer da ferramenta STM32CubeF4, que contém bibliotecas, exemplos de código e um configurador gráfico para auxiliar o desenvolvedor na criação de projetos para microcontroladores STM32.

 

Já a ferramenta CoCox IDE é opensource, gratuita, e conta com suporte de desenvolvedores e da comunidade de usuários. Juntamente com o fato de o compilador ARM-GCC também ser gratuito, não há limite de código compilado.

 

Também é possível encontrar diversas fontes com exemplos de projetos usando o CoCox IDE para a linha de microcontroladores STM32F429, dentre os quais eu cito o site STM32F4 Discovery e sua coletânia de bibliotecas voltadas para o microcontrolador do kit discovery. Do mesmo site, também há o repositório GitHub com uma ampla gama de projetos.

 

Outro site também muito interessante, porém em alemão, é o Mikrocontroller, que contém uma série de bibliotecas/exemplos neste link.

 

 

Primeiro uso da STM32F429IDiscovery

 

Ao ligar a placa pelo conector miniUSB, ela é ligada, e um programa exemplo pré-carregado na memória entrará em execução. Este programa lembra em muito os antigos "MP4", com ícones de Menu para selecionar opção de calendário, vídeo, imagens e jogos. Para usufruir mais dos recursos deste exemplo, é recomendável conectar um pendrive no conector micro-USB, contendo arquivos de vídeo em formato *.mpeg e imagens em formatos *.jpeg, por exemplo. A seleção de opções é feita via toque, já que a tela possui touch resistivo. Como exemplo, segue a imagem mostrada na Figura 4.

 

 
stm32f429idiscovery-exemplo
Figura 4 - STM32F429IDiscovery ligada com o firmware de fábrica. Lembra um MP4!
Graduado em Engenharia de Computação com ênfase em Sistemas Embarcados pela USP, campus São Carlos, possui MBA em gestão de TI pela UNIFRAN e Mestrado em Ciências pela EESC-USP. Atua como Analista de Tecnologia para Sistemas Embarcados na Padtec S/A, sendo também professor de pós-graduação e instrutor de cursos na área de sistemas embarcados. Como hobby, gosta de programar tudo que pode ser programado, escovando bits sempre ao lado de um bom café. Gosta de compartilhar seu conhecimento por meio de palestras, e publicando artigos como colaborador dos sites Embarcados e FilipeFlop.

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