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# STM32F401 Nucleo开发板的Arduino生态兼容说明
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## 1 RTduino - RT-Thread的Arduino生态兼容层
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STM32F401 Nucleo开发板已经完整适配了[RTduino软件包](https://github.com/RTduino/RTduino)，即RT-Thread的Arduino生态兼容层。用户可以按照Arduino的编程习惯来操作该BSP，并且可以使用大量Arduino社区丰富的库，是对RT-Thread生态的极大增强。更多信息，请参见[RTduino软件包说明文档](https://github.com/RTduino/RTduino)。
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### 1.1 如何开启针对本BSP的Arduino生态兼容层
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Env 工具下敲入 menuconfig 命令，或者 RT-Thread Studio IDE 下选择 RT-Thread Settings：
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```Kconfig
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Hardware Drivers Config --->
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Onboard Peripheral Drivers --->
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[*] Support Arduino
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```
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## 2 Arduino引脚排布
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该BSP遵照Arduino UNO板的引脚排列方式。详见 `pins_arduino.c`
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| Arduino引脚编号 | STM32引脚编号 | 5V容忍 | 备注 |
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| ----------- | --------- | ---- | --------------------------------------- |
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| 0 (D0) | PA3 | | Serial2-Rx，默认被RT-Thread的UART设备框架uart2接管 |
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| 1 (D1) | PA2 | | Serial2-Tx，默认被RT-Thread的UART设备框架uart2接管 |
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| 2 (D2) | PA10 | 是 | |
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| 3 (D3) | PB3 | 是 | PWM2-CH2，默认被RT-Thread的PWM设备框架pwm2接管 |
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| 4 (D4) | PB5 | 是 | |
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| 5 (D5) | PB4 | 是 | PWM3-CH1，默认被RT-Thread的PWM设备框架pwm3接管 |
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| 6 (D6) | PB10 | 是 | PWM2-CH3，默认被RT-Thread的PWM设备框架pwm2接管 |
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| 7 (D7) | PA8 | 是 | |
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| 8 (D8) | PA9 | 是 | |
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| 9 (D9) | PC7 | 是 | PWM3-CH2，默认被RT-Thread的PWM设备框架pwm3接管 |
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| 10 (D10) | PB6 | 是 | PWM4-CH1，默认被RT-Thread的PWM设备框架pwm4接管 |
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| 11 (D11) | PA7 | 是 | PWM1-CH1N，默认被RT-Thread的PWM设备框架pwm1接管 |
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| 12 (D12) | PA6 | 是 | |
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| 13 (D13) | PA5 | 是 | 板载LED |
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| 14 (D14) | PB9 | 是 | I2C-SDA，默认被RT-Thread的I2C设备框架i2c1总线接管 |
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| 15 (D15) | PB8 | 是 | I2C-SCL，默认被RT-Thread的I2C设备框架i2c1总线接管 |
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| 16 (D16) | PC13 | 是 | 板载用户按键（左侧蓝色） |
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| A0 | PA0 | 是 | ADC1-CH0，默认被RT-Thread的ADC设备框架adc1接管 |
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| A1 | PA1 | 是 | ADC1-CH1，默认被RT-Thread的ADC设备框架adc1接管 |
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| A2 | PA4 | 是 | ADC1-CH4，默认被RT-Thread的ADC设备框架adc1接管 |
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| A3 | PB0 | 是 | ADC1-CH8，默认被RT-Thread的ADC设备框架adc1接管 |
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| A4 | PC1 | 是 | ADC1-CH11，默认被RT-Thread的ADC设备框架adc1接管 |
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| A5 | PC0 | 是 | ADC1-CH10，默认被RT-Thread的ADC设备框架adc1接管 |
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| A6 | -- | | 芯片内部参考电压 ADC，默认被RT-Thread的ADC设备框架adc1接管 |
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| A7 | -- | | 芯片内部温度 ADC，默认被RT-Thread的ADC设备框架adc1接管 |
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> 注意：
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> 1. 驱动舵机和analogWrite函数要选择不同定时器发生的PWM信号引脚，由于STM32的定时器4个通道需要保持相同的频率，如果采用相同的定时器发生的PWM分别驱动舵机和analogWrite，可能会导致舵机失效。
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> 2. USART2是Nucleo板的默认串口，理论应对接到了Arduino引脚编号的D0和D1，但是其实际用于串口通信，因此不允许当做普通IO来使用和操作。如果需要将D0、D1与STM32 USART2的引脚相连，需要手动焊接锡桥SB62、SB63。
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> 3. Nucleo板的Arduino接口中AVDD（即AREF）默认是与VDD相连的，如果需要扩展板提供外部参考电压，需要将SB57锡桥挑开。
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> 4. D11引脚是PWM反相位引脚(也就是常说的互补输出引脚CHxN)。但是这里不用考虑到占空比互补问题（CHx-20%，CHxN-80%），直接正常使用即可。
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> 参考资料
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> 【1】[STM32 Nucleo板官方手册](https://www.st.com/resource/en/user_manual/um1724-stm32-nucleo64-boards-mb1136-stmicroelectronics.pdf)
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## 3 通信
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### 3.1 I2C总线
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STM32F401 Nucleo板的I2C总线是板上丝印的 `SCL/D15` 和 `SDA/D14` 引脚，这两个引脚是被RT-Thread I2C设备框架接管的，不需要直接操控这两个引脚，直接引用`#include <Wire.h>`（Arduino官方I2C头文件）即可使用。
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### 3.2 SPI总线
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目前本BSP不支持使用Arduino的SPI功能。
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### 3.3 串口
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本BSP通过 `Serial.` 方法调用 `uart2` 串口设备。详见[例程](https://github.com/RTduino/RTduino/blob/master/examples/Basic/helloworld.cpp)。
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