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KEIL Mbed 기반 Cortex M4 플랫폼 [Cortex - M4 KEIL Platform]

KEIL Mbed 기반의 센서 제어 및 MCU 실습 플랫폼

  • - 84 MHz 동작 속도를 가지며, Floating Point Unit (FPU)이
    내장된 Arm Cortex-M4F 프로세서 사용
    - 512 kbytes 플래시 메모리 내장
    - 10 채널까지 사용 가능한 2.4 Mpbs 12 bit ADC 내장
    - 최대 10개의 타이머 지원
    - 최대 3개의 I2C, 3개의 USARTs, 4개의 SPIs, 1개의 SDIO 지원 가능
    - On-chip PHY를 갖는 Full Speed USB 2.0
    - 96 bit Unique ID
담당자 박상영 부장
연락처 : 010-4899-4825
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제품소개


· Cortex - M4 KEIL Platform 보드는 CPU 모듈로 Mbed 지원 플랫폼인 Nucleo F401RE 보드가 사용되고 있습니다. 

Nucleo F401RE 보드는 Arm 사의 Cortex - M4F 디바이스를 적용한 STM32F401RE 마이크로 컨트롤러를 사용하고 있으며, 

뛰어난 성능과 풍부한 기능을 제공합니다. 또한, ST Morpho headers와 Arduino 호환 커넥터를 함께 제공하여 

외부 확장성을 폭 넓은 외부 확장성을 지원합니다.


· 베이스 보드에는 18종에 이르는 다양한 센서류와 주변장치를 제공함으로써 원하는 형태의 센싱 시스템을 구축할 수 있습니다. 

이를 통해 실생활에 이미 적용되고 있거나 새롭게 응용할 수 있는 시스템을 쉽게 모델링 하여 프로토타입 형태의 제품으로 

확장할 수 있습니다. 또한 다양한 종류의 상용 및 무료 오퍼레이팅 시스템을 적용할 수도 있습니다.




◼ 제품 특징 


1) KEIL MDK-ARM

· STM32에 디바이스를 완벽 지원

· 산업표준 ARM C/C++ Compiler 내장


2) MBED 라이브러리

· MBED는 웹 인터페이스를 통해 Cortex-M 디바이스 기반의 하드웨어 플랫폼을 지원하는 일종의 개발 플랫폼이자 

  OS입니다. 또한 MBED에서 지원하는 디바이스를 IoT(Internet of Things) 디바이스 라고도 합니다.


3) 2종류의 확장 리소스

· Arduino Uno Revision 3 connectivity

· ST Microelectronics Morpho extension pin headers: STM32F401RE의 모든 I/O에 액세스.


4) 다양한 보드 전원

· USB VBUS 혹은 외부 전원 소스 (3.5V, 5V, 7V-12V)


5) PC와 인터페이스 하는 USB 포트를 통해 세 가지 기능 제공

· 온-보드 ST-LINK/V2.1 Debugger

· PC와 UART 통신 채널을 구성하는 Virtual COM Port

· 드래그-앤-드롭 프로그래밍을 가능하게 하는 Mass storage (USB 디스크 드라이버)




◼ 센서 및 액추에이터 


OLED



Bluetooth



Wi-Fi 모듈

(ESP8266)



적외선

거리센서



초음파

센서



적외선

인체감지 센서



사운드

센서



기압

센서



ADXL 345

가속도 센서



조도

센서



자외선

센서



RGB LED



온습도

센서



심박 센서



DC 모터



부저



조이스틱







구성도/블럭도

  • 제품 구성

  • 시스템 블럭도

제품사양


Item

Specification

H/W

MCU

LQFP64 패키지 타입의 STM32F401RET6

FPU를 포함한 ARM®32-bit Cortex®-M4 CPU

최대 84MHz 클럭 주파수

1.7 V에서 3.6 V VDD 사용

512KB Flash

96KB SRAM

외부 인터럽트를 수용할 수 있는 GPIO (50)

16-채널 12-bit ADC

RTC

Advanced-control Timer

General Purpose Timers (7)

Watchdog Timers (2)

USART / UART (4)

I2C (3)

SPI (3)

SDIO

- USB 2.0 OTG FS

MCU 보드

두 가지 타입의 확장 커넥터 지원

- Arduino Uno Revision 3 Connectivity / STMicroelectronics Morpho Extension Pin Headers

- SWD 방식의 온-보드 ST-LINK / V2-1 Debugger / Programmer

유연한 보드 전원

- USB VBUS 또는 External Source (3.3 V, 5 V, 7 - 12 V)

User LED (LD2)

2개의 푸시 버튼: USER와 RESET

USB를 통한 세 가지 인터페이스 지원

Virtual Comport, 드래그 앤 드롭 방식의 프로그래밍을 위한 Mass Storage (USB Disk drive), 디버그 포트

주변장치

128x64 OLED 디스플레이, BLE (Bluetooth Low Energy), CAN (Controller Area Network),

자외선 센서/심박(Heartbeat) 센서, 기압/고도/온도 센서, 소리 감지 센서, 인체 감지 센서, 근접 센서,

온/습도 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 스위치, DC 모터, 부저, RGB LED

S/W

개발 툴

KEIL MDK-ARM

라이브러리

Mbed 라이브러리

소프트웨어

Mbed 라이브러리를 이용한 프로젝트 템플릿 코드

각각의 주변장치를 제어할 수 있는 예제 프로그램



< 실습 과정 >

구분

실습내용

01장

마이크로 컨트롤러 및 실습 플랫폼 소개

마이크로 컨트롤러의 활용 및 이해
실습 플랫폼의 기능 및 특징

02장

개발환경 소개

웹 컴퍼일러 및 MDK-ARM 개발환경 소개
툴 설치 및 설정

03장

프로젝트 생성 및 환경 설정

LED 제어 및 응용
타겟 보드 실행 및 관찰
디버거 환경 설명

04장

Wearable 센서 기술 및 구동

자외선, 기압, 가속도, 심박, 불루투스, 디스플레이 장치
자외선, 조도, 기압 센서 등

05장

데이터 인터페이스 기술

PWM 통신
SPI 통신
I2C 통신

06장

타이머를 이용한 함수

타이머 함수의 종류
타이머 함수를 이용한 코딩

07장

Mbed Cloud 이용하기

클라우드 서버를 통한 센서 정보 데이터 수집 및 모니터링

08장

RTOS 사용하기

프로젝터로 FreeRTOS import하기
FreeRTOS를 이용한 예제 프로그램 작성과 실행