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大而强的H7和小而美的RT-Thread——“反差萌”ART-Pi开源硬件板评测
发布时间:2020-10-15
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大而强的H7和小而美的RT-Thread——“反差萌”ART-Pi开源硬件板评测
发布时间:2020-10-15
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国庆过来闲得慌,在逛电路城论坛的时候发现了一个RT-Thread和ST联合举办的大赛,名字挺拗口的,叫啥全连接创意创客大赛,这不是重点,重点是有板子拿啊。ART-Pi(这名字是不是有些怪异?ART,艺术?亦或是A<爱>RT<RT-Thread>?),基于ST STM32H750跨界处理器,于是捺不住寂寞骚动的心,洋洋洒洒写了一大堆、甚至可以形容为“一大坨”的申请理由,但竟然还真撞运了,碰到“一只好说话的管理员大大”,在看了我“出师表”一样的申请理由上居然真给我寄板子了。


 
大鹏展翅

板子没啥特别的包装,但胜在特别实在,寄过来的时候包裹且保护的很好,但是两个扩展引脚接口座不给我焊接好是几个意思啊,虽然焊接一下不难,但无奈家里没焊台,不过好在我也没什么外设模块可以用,焊不焊接也没多大关系。


两排扩展引脚假装和开发板焊在一起

对于RT-Thread,并不陌生,经常听到,但是没有实际接触过,或者说应该没啥机会;但ST不同,如雷贯耳,不仅闻其声,更是见其形,用其芯,将这两个看似不搭的组合放在一起会有什么“不和谐”亦或是奇迹呢?还真有兴趣研究一番。

ART-Pi硬件初见

ART-Pi开源板硬件布局看上去非常舒适,错落有致的器件布局让你一眼基本知道是什么。最惹眼的估计就数中间这颗STM32H750微控制器以及两个USB Type-C接口了。

背面没有任何器件,其中P1排扩展引脚座兼容树莓派的扩展接口,并且在树莓派原有基础上,还增加了 FDCAN 复用功能,好评。

另外ART-Pi 很多 IO 复用功能并未列出,所以真有需要的用户可以对照芯片的数据手册去查表使用。目前的引脚定义参考如下:

ART-Pi开发板的核心为ST的STM32H750跨界处理器,我喜欢称基于Cortex-M7的处理器为“跨界处理器”,因为比一般基于Cortex-M0、M3、M4的MCU强,但又比Arm Cortex-A系列处理器弱,介于两者之间。STM32H750是ST的超值系列微控制器产品,包含Arm Cortex-M7内核(具有双精度浮点单元),工作频率高达480 MHz。内嵌的128 KB闪存,有点小,只能说提供了一种超具性价比的嵌入式解决方案。(但小RoM,大SRAM又是高端单片机的进化之路,毕竟像H7这种高端单片机,事实上你给多少RoM都不够,所以能扩展RoM才是最好的处理方式)

其中ART-Pi开源板上搭载的具体型号为STM32H750XBH6,是ST这个系列中规格配置最高的一款产品。

有关STM32H750XB具体参数的外设功能配置可以参考下面两张表,我就不一一细说了,总之两个字,强大。

上表随便拎几个功能出来就能看出STM32H750XB的与众不同,比如说FDCAN。CAN大家应该不陌生,汽车的通信网络基本上是CAN通信,那么FDCAN又是啥?

其实很简单,就是说CAN的数据段波特率可变,换句话说说,FDCAN配置下,仲裁段(BRS到ACK)这部分速率与传统CAN一样最高为1Mbps,但是数据段上的速率可以达到5Mbps上,这样能保证更快速率的应用需求;另外有别于传统CAN一帧报文最多只能收发8字节数据,而FDCAN则可以收发最高的64字节数据,这样大大提高了传输效率。

除了核心的跨界处理器,ART-Pi开源板本身的配置也比一般的MCU开发板强大不少。

WindBond的SDRAM,型号为W9825G6KH-6,32MB容量,这对于一个MCU开发板来说是无法想象的,此外还有一个更重磅的消息,看了原始的硬件设计文档发现这个板子修改过,原来是两个SDRAM,堆料狂魔啊,是为了增加板载的调试器又要减少板子尺寸而妥协了,不妥协的话这板子对于创客、DIY爱好者来说估计会更酷。

正基的FM蓝牙双频WiFi三合一模块AP6212A,支持BT4.2+WiFi单频+FM,采用博通BCM43438A1方案,支持Win/Android/RTOS操作系统,该模块符合802.11b/g/n,其中WiFi功能采用SDIO接口,蓝牙采用UART/I2S/PCM接口,具有StationMode,SoftAP,P2P功能等,到这里我有点明白这个大赛为何叫全连接大赛,有点意思。

两个USB Type-C接口,一个Type-C的调试接口,一个Type-C  OTG接口,对于一款MCU开发板来说,这也属于首次(可能我见识少,如果目前市面上还有一个MCU板子搭载两个USB Type-C接口,那评论区告诉我,来鄙视我的见识)。

不过这种设计难道是仅仅为了方便工程师在评估时候无论上电还是调试方便一点?如果真只是这样的想法,真够奢侈浪费的,我只想对设计这板子的工程师说,够酷,我喜欢。这才是工程师的好基友,在DIY创客信仰面前,什么合理性价比都是浮云,实用、好用、个性才是王道。(可惜我拿到的板子没有配USB TYPE-C线,更可怜我自己还没USB TYPE-C线,含泪打开某东快速下单-_-!)

ST-Link采用自家的ST的STM32F103系列MCU,这和许多ST官方的板卡一样的设计,没什么好说的,ST全家桶来一个,稳定可靠就是真。

上文刚提到这个单片机128KB Flash有点小,这不,扩展来了,MCU自带的QSPI接口可支持内存映射,随你扩展RoM,所以,这板子直接扩展了两颗兆易得SPI Flash,要不要这么夸张,这同样没在其它MCU板上看到过(如果有,请再一次留言鄙视我的见识)。

MicroSD卡以及LCD接口,有些遗憾,没有相应的LCD屏幕,不然和Cortex-M7处理器人机交互才是绝配嘛。

ART-Pi开发环境

看完ART-Pi开源板基本的硬件,那如何开发呢?

相信很多小伙伴看完这板子第一反应就是ST的H7微控制器,原本我也以为如此,但是看了RT-Thread物联网操作系统的介绍后,我觉得板子的亮点至少是“绝代双骄”,大而强的H7和小而美的RT-Thread,真有点“反差萌”的意味。

那什么是RT-Thread是啥?我也不给大伙画大饼,用官方最简洁的话说,一图足以让你基本了解RT-Thread,印证了那句话“小而美的物联网操作系统”。

那这开放的SDK包如何获取呢?又需要什么样的开发工具呢?

首先,SDK包可以从以下的GitHub链接中获取。

https://github.com/RT-Thread-Studio/sdk-bsp-stm32h750-realthread-artpi

而开发工具你有自由的选择,可以用第三方比如大家都爱的Keil,无奈我是一个老实巴交的工程师,我用不起正版的Keil,但也不喜欢用绿色版本,所以一般我都用厂商自己的IDE工具,原本想难道为了评测这板子要破戒用绿色版本Keil了?毕竟RT-Thtread是国产系统,国产可能会有自己的IDE工具嘛?然还真有,告诉你,RT-Thread,我粉你了,就凭你还真搞出了个RT-Thread Studio,就凭你没让我破戒。

RT-Thread Studio特色,同样是官方原话,直接搬过来,不过有一点我很满意,官方承诺永久免费。

有开发板,有SDK包,有IDE工具,那不一切就水到渠成了嘛。

IDE工具官方下载地址:

https://www.rt-thread.org/page/studio.html

下载、注册(IDE使用需要注册登录)

让我感动是原本以为还要摸索下IDE工具的使用,但是打开RT-Thread Studio发现居然满满的视频教程,简直发现新大陆,宝藏IDE工具啊,居然在IDE工具中还有视频教程,太任性,太人性化了,IDE研发工程师真传“东莞一条龙服务啊”,这人性化我打满分。

然后你需要的就是和所有IDE工具一样新建一个项目。

但是这里又发生了一点小插曲,因为目前我在官方直接安装的IDE工具中是没有这个板子以及ST这颗芯片的相关开发包,所以在以ART-Pi这个开发板新建项目时还需要安装相应的芯片支持包,然后再倒入SDK。

好在出现问题IDE会提示你,省得你想无头苍蝇一样不明所以瞎折腾,人性化,讲究,IDE研发工程师可能是东莞人。

跌跌撞撞装了芯片支持包。

顺利安装SDK包。

终于可以以ART-Pi开发板新建项目了。

先随意建了一个LED的例程。

编译,没有问题。

下载,发现错误,未找到调试器。

真是大意失荆州,一看发现ST-LINK驱动都没装。

不过一般官方的IDE工具都自带调试驱动,可能RT-Thread这个还属于“干儿子”,不够亲,还需要自己安装下ST-LINK的驱动。这里把驱动地址也一并给出:
https://www.st.com/zh/development-tools/stsw-link009.html

安装完驱动,再次下载,OK。

LED正常Blink Blink。

除此之外,又体验了下ART-Pi开发板的其它功能。同时也发现了一些“问题”。官方提供的demo我基本全部试了下,发现art_pi_blink_led/art_pi_bootloader这两个例程可以正常编译下载,但是art_pi_wifi/industry_io_gateway/art_pi_factory,这3个例程可以编译,但是无法下载,“苦思”无果后寻求帮助(其实就懒得想了,需要给RT-Thread的工程师增加点答疑解惑的乐趣),后面得到RT-Thread的大牛工程师一语提醒,这是要烧录在外置Flash中的,真是大意了,先入为主“小而美”的RT-Thread让我忘记了这STM32H7的内置Flash有点捉襟见肘,才导致了翻车。所以后来的小伙伴记住了,像功能比较多,文件比较大的程序需要下载外置的Flash中,外置Flash下载的算法在SDK中有,配置方式和路径如下图所示。

另外,如果想体验出厂内置的联网控制demo,你拿到ART-Pi开发板时候第一时间体验就行了。我是纯手贱,都没了解清楚刚拿到开发板就开干,以至于绕了一圈才体验到原本唾手可得的功能。因为如果不小心烧录了其它程序,如果想再体验art_pi_factory,你还需要烧录WiFi和蓝牙固件和网页文件, 之后你就可以通过手机蓝牙(WiFi配网助手)配置ART-Pi开发板。

如果你同时打开了串口终端,配网成功的信息也会显示在界面上,并且终端还会打印相应联网成功的IP地址,之后你就可以通过这个IP地址访问网页文件。

虽然具体的操作方式有些麻烦,但是官方已经非常贴心的给出了详细的教程,纯当练手呗。本次评测我就不赘述了。(直接贴上教程链接,有兴趣的可以亲自尝试一番:https://github.com/RT-Thread-Studio/sdk-bsp-stm32h750-realthread-artpi/tree/master/projects/art_pi_factory)

小结

总的来说,ART-Pi开发板传承了创客DIY的精神,多次打破MCU开发板的首次记录,比如两个Type-C接口,两个SPI Flash,而大而强的STM32H7和小而美的RT-Thread更是如虎添翼的一次组合,最后的最后,我想跟各位说,参不参加大赛无所谓,哪怕走个过场跟大神们交流下,但是板子一定要申请拿啊,这“白嫖”一块H7的的板子和附带一个免费开源的RT-Thread物联网操作系统不香嘛,提前过双十一了!

版权声明:本文系电路城原创评测作品,如非授权请勿转载!

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