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STM32L475潘多拉的Arduino生态兼容说明
1 RTduino - RT-Thread的Arduino生态兼容层
STM32L475潘多拉已经完整适配了RTduino软件包,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。
1.1 如何开启针对本BSP的Arduino生态兼容层
Env 工具下敲入 menuconfig 命令,或者 RT-Thread Studio IDE 下选择 RT-Thread Settings:
Hardware Drivers Config --->
Onboard Peripheral Drivers --->
[*] Support Arduino
2 Arduino引脚排布
该BSP遵照Arduino UNO板的引脚排列方式,并扩展增加了潘多拉自身的板载资源功能引脚。详见 pins_arduino.c
2.1 Arduino引脚排布统览
Arduino引脚编号 | STM32引脚编号 | 5V容忍 | 备注 |
---|---|---|---|
0 (D0) | PA10 | 是 | Serial-Rx,被RT-Thread的UART设备框架uart1接管 |
1 (D1) | PA9 | 是 | Serial-Tx,被RT-Thread的UART设备框架uart1接管 |
2 (D2) | PB9 | 是 | 普通IO |
3 (D3) | PD15 | 是 | PWM(定时器4发生) |
4 (D4) | PA8 | 是 | 普通IO |
5 (D5) | PD14 | 是 | 普通IO |
6 (D6) | PB11 | 是 | PWM(定时器2发生) |
7 (D7) | PB14 | 是 | 普通IO |
8 (D8) | PB12 | 是 | 普通IO |
9 (D9) | PD12 | 是 | PWM(定时器4发生) |
10 (D10) | PB10 | 是 | PWM(定时器2发生) |
11 (D11) | PB8 | 是 | PWM(定时器4发生) |
12 (D12) | PB15 | 是 | 普通IO |
13 (D13) | PB13 | 是 | 普通IO |
14 (D14) | PA1 | 是 | 振动电机-A |
15 (D15) | PA0 | 是 | 振动电机-B |
16 (D16) | PB2 | 是 | 蜂鸣器 |
17 (D17) | PD10 | 是 | KEY0 |
18 (D18) | PD9 | 是 | KEY1 |
19 (D19) | PD8 | 是 | KEY2 |
20 (D20) | PC13 | 是 | KEY-WKUP |
21 (D21) | PE7 | 是 | 红色LED |
22 (D22, LED_BUILTIN) | PE8 | 是 | 绿色LED,Arduino默认LED |
23 (D23) | PE9 | 是 | 蓝色LED,具有PWM功能(定时器1发生) |
24 (D24) | PB0 | 3.6V容忍 | 红外发送 |
25 (D25) | PB1 | 是 | 红外接收 |
26 (D26) | PD4 | 是 | 无线模块 CE |
27 (D27) | PD3 | 是 | 无线模块 中断 |
28 (D28, SS) | PD5 | 是 | 无线模块 片选 CS |
29 (D29) | PB13 | SPI2-SCK,默认被RT-Thread的SPI设备框架spi2总线接管 | |
30 (D30) | PB14 | SPI2-MISO,默认被RT-Thread的SPI设备框架spi2总线接管 | |
31 (D31) | PB15 | SPI2-MOSI,默认被RT-Thread的SPI设备框架spi2总线接管 | |
32 (D32) | PC7 | 是 | I2C1-SDA,默认被RT-Thread的I2C设备框架i2c1总线接管 |
33 (D33) | PC6 | 是 | I2C1-SCL,默认被RT-Thread的I2C设备框架i2c1总线接管 |
34 (D34) | PA2 | Serial2-Tx,默认被RT-Thread的UART设备框架uart2接管 | |
35 (D35) | PA3 | Serial2-Rx,默认被RT-Thread的UART设备框架uart2接管 | |
A0 | PC2 | 是(但不建议) | ADC |
A1 | PC4 | 是(但不建议) | ADC |
A2 | -- | 芯片内部参考电压 ADC | |
A3 | -- | 芯片内部温度 ADC | |
DAC0 | PA4 | 3.6V容忍 | 真模拟输出 DAC |
注意:
- 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。
2.2 板载排针的Arduino引脚排布
STM32引脚编号 | Arduino引脚编号 | 备注 | STM32引脚编号 | Arduino引脚编号 | 备注 |
---|---|---|---|---|---|
PB8 | 11 (D11) | PWM | PB9 | 2 (D2) | 普通IO |
PC7 | A4 | I2C1-SDA | PA8 | 4 (D4) | 普通IO |
PD15 | 3 (D3) | PWM | PC6 | A5 | I2C1-SCL |
PD13 | -- | -- | PD14 | 5 (D5) | 普通IO |
PC2 | A0 | ADC | PD12 | 9 (D9) | PWM |
PB14 | 7 (D7) | 普通IO | PB15 | 12 (D12) | 普通IO |
PB12 | 8 (D8) | 普通IO | PB13 | 13 (D13) | 普通IO |
PB10 | 10 (D10) | PWM | PB11 | 6 (D6) | PWM |
PC4 | A1 | ADC | PA4 | DAC0 | DAC |
2.3 板载外设的Arduino引脚排布
外设名称 | Arduino引脚编号 | STM32引脚编号 |
---|---|---|
振动电机-A | 14 (D14) | PA1 |
振动电机-B | 15 (D15) | PA0 |
蜂鸣器 | 16 (D16) | PB2 |
KEY0 | 17 (D17) | PD10 |
KEY1 | 18 (D18) | PD9 |
KEY2 | 19 (D19) | PD8 |
KEY-WKUP | 20 (D20) | PC13 |
红LED | 21 (D21) | PE7 |
绿LED,Arduino默认LED | 22 (D22, LED_BUILTIN) | PE8 |
蓝LED,具有PWM功能 | 23 (D23) | PE9 |
红外发射 | 24 (D24) | PB0 |
红外接收 | 25 (D25) | PB1 |
3 通信
3.1 I2C总线
潘多拉Arduino支持三条I2C总线,分别是:i2c1、i2c3 和 i2c4。你可以通过pins_arduino.h
文件中的 RTDUINO_DEFAULT_IIC_BUS_NAME
宏来设定Arduino的I2C总线,默认为 i2c4 总线。其中:
- i2c1 为用户总线,PC7 为 SDA,PC6 为 SCL。用户可以通过杜邦线连接其他 I2C 传感器/芯片。
- i2c3 为板载 I2C 外设总线,连接板载 ICM20608(陀螺仪和加速度传感器) 和 AP3216C(距离和光亮度传感器) 芯片
- i2c4 为板载 I2C 外设总线,连接板载 AHT10(温湿度传感器) 芯片
I2C的引脚都是被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。
3.2 SPI总线
潘多拉板的Arduino SPI总线是spi2总线,位置为板上左上角的WIRELESS
插槽。 SCK
、MISO
、MOSI
引脚是被RT-Thread SPI设备框架接管的,不需要直接操控这3个引脚,直接引用#include <SPI.h>
(Arduino官方SPI头文件)即可使用。按照Arduino的编程标准,用户需要自行控制片选信号,默认为 SS
, 即 D28
。
3.3 串口
默认支持通过 Serial.
方法调用 uart1
串口设备;通过 Serial2.
方法调用 uart2
串口设备。详见例程。
3.4 USB
默认支持USB虚拟串口,详见例程。
4 特殊功能说明
4.1 芯片内部ADC通道
本BSP适配了STM32的两个芯片内部ADC通道,可以通过 analogRead 函数来分别获取如下功能:
特殊功能 | Arduino引脚编号 | STM32引脚编号 |
---|---|---|
芯片内部参考电压 ADC | A2 | -- |
芯片内部温度 ADC | A3 | -- |
4.2 真模拟输出功能 (True Analog Output)
Arduino的 analogWrite 函数虽为模拟写,但是实际输出的是PWM数字信号,并非真正的模拟信号。这是由于Arduino早期使用的AVR单片机并不支持DAC的功能,因此这个习惯就被保留了下来。但是随着Arduino支持芯片的丰富,部分高级芯片已经内建了DAC(例如Arduino官方板MKR、Zero等),因此Arduino的 analogWrite 函数后续也支持了真模拟输出功能。
特殊功能 | Arduino引脚编号 | STM32引脚编号 |
---|---|---|
真模拟输出 (True Analog Output) | DAC0 | PA4 |
在潘多拉板上,使用PA4来当做真模拟输出功能引脚,使用方法为:
analogWrite(DAC0, 1024); // STM32的DAC分辨率为12位,因此第二个参数范围可以为0-4095