STMicroelectronics사의 EVB는 대부분 ST-Link를 내장하고 있고, 해당 펌웨어는 자주 업데이트되기 때문에 EVB를 구매하면 최신 ST-Link 펌웨어로 업데이트 해주는 것이 좋습니다. 아래 링크에서 펌웨어 업데이트 프로그램을 다운로드한 후 USB 케이블을 연결하고 'Device Connect' (표시정보확인), 'Yes' 버튼을 눌러 업데이트 해줍니다.

https://www.st.com/content/st_com/en/products/development-tools/software-development-tools/stm32-software-development-tools/stm32-programmers/stsw-link007.html

 

STSW-LINK007 - STMicroelectronics

STSW-LINK007 - ST-LINK, ST-LINK/V2, ST-LINK/V2-1, STLINK-V3 boards firmware upgrade, STSW-LINK007, STMicroelectronics

www.st.com

'Device Connect'를 눌러 EVB와 연결이 되면 현재 EVB ST-Link 펌웨어 버전인 V2.J33.M25가 위쪽에 표시되고 아래쪽에는 업그레이드할 펌웨어의 버전인 V2.J35.M26이 표시됩니다. 'Yes'를 눌러 업그레이드 합니다.

펌웨어를 업그레이드 했다면 이제는 호스트와 ST EVB를 연결할 준비가 완료되었습니다.

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STM32 계열의 MCU로 개발을 하면 편한 이유중의 하나가 다양한 EVB(evaluation board)가 준비되어 있다는 것입니다. 1만원대의 저렴한 보드부터 여러 복합 기능을 내장한 몇 십만원대까지. 그리고 대부분의 EVB는 ST-Link를 내장하고 있어 별도의 디버깅 하드웨어 툴 없이도 USB 케이블만 연결하면 바로 코드를 컴파일하고 다운로드와 디버깅을 경험해 볼 수 있습니다. 

STM32VLDISCOVERY
P-L496G-CELL01

EVB를 구매했다면 호스트가 될 PC나 노트북에 먼저 ST-Link를 연결하기 위한 USB 드라이버를 설치해야 합니다. 아래 링크에서 다운로드하여 설치합니다.

https://www.st.com/content/st_com/en/products/development-tools/software-development-tools/stm32-software-development-tools/stm32-utilities/stsw-link009.html

 

STSW-LINK009 - STMicroelectronics

STSW-LINK009 - ST-LINK, ST-LINK/V2, ST-LINK/V2-1 USB driver signed for Windows7, Windows8, Windows10, STSW-LINK009, STMicroelectronics

www.st.com

위 드라이버가 제대로 설치되었다면 EVB를 USB로 연결했을 때, 윈도우 장치관리자에서 아래와 같이 'STMicroelectronics STLink Virtual COM Port'라는 이름의 장치가 보입니다.

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https://coral.withgoogle.com

 

Coral

Build intelligent ideas with our platform for local AI

coral.withgoogle.com

인터넷에 연결하지 않은 로컬 자원으로 AI 응용프로그램을 돌릴 수 있는 하드웨어와 소프트웨어 플랫폼을 제공하는 Coral 프로젝트의 가장 근간인 Coral 하드웨어가 지난 3월 베타버전 이후 얼마전에 정식 버전으로 릴리즈 되었다.

이 프로젝트 하드웨어의 핵심은 구글에서 설계한 Edge TPU(Tensor Processing Unit) processor이다. TPU는 신경망 머신러닝에 특화된 응용(보조)프로세서이다. 'TensorFlow Lite' 프레임워크를 지원하며 또한 목적에 맞게 저전력으로 설계되었다.

 

이 TPU를 이용하기 위한 모듈 형태의 보드가 6가지 형태로 나와있는데, 온전한 독립 시스템으로 운영해 볼 수 있는 라즈베리파이와 비슷한 모습의 'Dev Board' 하드웨어 플랫폼에 대해 알아보자.

Coral Dev Board

Datasheet v1.2 download

https://coral.withgoogle.com/docs/dev-board/datasheet

 

  • Edge TPU System-on-Module (SoM)
    • NXP i.MX 8M SoC (Quad-core Cortex-A53, plus Cortex-M4F) : datasheet download
    • Google Edge TPU ML accelerator coprocessor
    • Cryptographic coprocessor
    • Wi-Fi 2x2 MIMO (802.11b/g/n/ac 2.4/5GHz)
    • Bluetooth 4.1
    • 8GB eMMC
    • 1GB LPDDR4
  • USB connections
    • USB Type-C power port (5V DC)
    • USB 3.0 Type-C OTG port
    • USB 3.0 Type-A host port
    • USB 2.0 Micro-B serial console port
  • Audio connections
    • 3.5mm audio jack (CTIA compliant)
    • Digital PDM microphone (x2)
    • 2.54mm 4-pin terminal for stereo speakers
  • Video connections
    • HDMI 2.0a (full size)
    • 39-pin FFC connector for MIPI DSI display (4-lane)
    • 24-pin FFC connector for MIPI CSI-2 camera (4-lane)
  • MicroSD card slot
  • Gigabit Ethernet port
  • 40-pin GPIO expansion header
  • Supports Mendel Linux (derivative of Debian)

공식 가격은 $149.99 이지만 mouser.com 에서 검색을 해보니 한국으로의 배송은 아직 막혀있다. 배송대행을 통해야 할듯하다.

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2. Arduino Nano 33 IOT

 

  • 회로도

NANO33IoTV2.0_sch.pdf
0.96MB

 

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아두이노 나노 새제품 4종이 몇 달 전 출시됐다. 각 제품의 스펙과 회로도를 확인해보자.

  • Arduino Nano 33 BLE Sense (w/ headers)
  • Arduino Nano 33 BLE (w/ headers)
  • Arduino Nano 33 IoT (w/ headers)
  • Arduino Nano Every (w/ headers)

1. Arduino Nano Every

과거 아두이노 나노 제품과 가장 비슷한 제품이라 별 특이점은 없다. 달라졌다면 헤더가 있는 버전과 없는 버전 두 가지. 기존에는 헤더가 기본적으로 달려있었는데, 헤더가 없는 제품이 나온 이유는 이 보드를 적용할 보드에 SMT 실장할 수 있게 만들어주기 위해서이다.

  • MPU : ATmeag4809 (20㎒, Flash 48KB, SRAM 6KB, EEPROM 256B)

  • USB to UART IF, UPDI(Unified Program and Debug Interface) : ATSAMD11D14A processor

  • 30pin header

  • 회로도

NANOEveryV3.0_sch.pdf
0.73MB

 

전원부 : 외부전원 VIN을 5V로 변환해주는 DC-DC인 MPM3610. 인덕터가 칩 내부에 포함되어 있어 IC 크기는 크지만 외부 소자가 간단하다. 이 5V를 3.3V로 변환해주는 LDO인 AP2112K-3.3. USB 커넥터를 통해 HOST에서 전달되는 VBUS 전원도 5V와 연결된다.

5V는 ATmeag4809 전원으로, 3.3V는 ATSAMD11D14A 전원으로 사용한다.

 

3.3V를 사용하는 IO와 5V를 사용하는 IO를 연결하기 위해 nChannel FET를 사용했다.

 

외부 회로와 연결하는 헤더핀의 물리적 순서를 참고하자.

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새로운 회로를 구상할 때 파워를 구성해야 하고 당근 해당 IC 정보를 검색하게 됩니다. DC-DC를 사용할까, LDO를 쓸까... DC-DC는 어떤걸 사용할까... 뭐 자주하는 고민인데요. 해당 IC 제조사 홈페이지에 들어가 보면 DC-DC도 종류가 많습니다. 크게는 step-up, step-down. 그 하위 카테고리에도 종류가 많습니다. 파워쪽은 잘 알지는 못해서 위키에 들어가 간단하게 정리차원에서 카피해 보았습니다.

 

1. Boost converter

step-up, SMPS (switched-mode power supply)

at least two semiconductors (a diode and a transistor) and at least one energy storage element: a capacitor, inductor, or the two in combination. To reduce voltage ripple, filters made of capacitors (sometimes in combination with inductors) are normally added to such a converter's output (load-side filter) and input (supply-side filter).

 

2. Buck converter

step-down, SMPS

containing at least two semiconductors (a diode and a transistor, although modern buck converters frequently replace the diode with a second transistor used for synchronous rectification) and at least one energy storage element, a capacitor, inductor, or the two in combination.

To reduce voltage ripple, filters made of capacitors (sometimes in combination with inductors) are normally added to such a converter's output (load-side filter) and input (supply-side filter).

Switching converters (such as buck converters) provide much greater power efficiency as DC-to-DC converters than linear regulators, which are simpler circuits that lower voltages by dissipating power as heat, but do not step up output current.

 

3. Charge pump

A charge pump is a kind of DC to DC converter that uses capacitors for energetic charge storage to raise or lower voltage. Charge-pump circuits are capable of high efficiencies, sometimes as high as 90–95%, while being electrically simple circuits.

Charge pumps use some form of switching device to control the connection of a supply voltage across a load through a capacitor. In a two stage cycle, in the first stage a capacitor is connected across the supply, charging it to that same voltage. In the second stage the circuit is reconfigured so that the capacitor is in series with the supply and the load. This doubles the voltage across the load - the sum of the original supply and the capacitor voltages. The pulsing nature of the higher voltage switched output is often smoothed by the use of an output capacitor.

An external or secondary circuit drives the switching, typically at tens of kilohertz up to several megahertz. The high frequency minimizes the amount of capacitance required, as less charge needs to be stored and dumped in a shorter cycle.

Charge pumps can double voltages, triple voltages, halve voltages, invert voltages, fractionally multiply or scale voltages (such as ×3/2, ×4/3, ×2/3, etc.) and generate arbitrary voltages by quickly alternating between modes, depending on the controller and circuit topology.

They are commonly used in low-power electronics (such as mobile phones) to raise and lower voltages for different parts of the circuitry - minimizing power consumption by controlling supply voltages carefully.

 

4. Buck-boost converter

The buck–boost converter is a type of DC-to-DC converter that has an output voltage magnitude that is either greater than or less than the input voltage magnitude. It is equivalent to a flyback converter using a single inductor instead of a transformer.

Two different topologies are called buck–boost converter. Both of them can produce a range of output voltages, ranging from much larger (in absolute magnitude) than the input voltage, down to almost zero.

 

The inverting topology

The output voltage is of the opposite polarity than the input. This is a switched-mode power supply with a similar circuit topology to the boost converter and the buck converter. The output voltage is adjustable based on the duty cycle of the switching transistor. One possible drawback of this converter is that the switch does not have a terminal at ground; this complicates the driving circuitry. However, this drawback is of no consequence if the power supply is isolated from the load circuit (if, for example, the supply is a battery) because the supply and diode polarity can simply be reversed. When they can be reversed, the switch can be on either the ground side or the supply side.

 

A buck (step-down) converter combined with a boost (step-up) converter

The output voltage is typically of the same polarity of the input, and can be lower or higher than the input. Such a non-inverting buck-boost converter may use a single inductor which is used for both the buck inductor mode and the boost inductor mode, using switches instead of diodes, sometimes called a "four-switch buck-boost converter", it may use multiple inductors but only a single switch as in the SEPIC and Ćuk topologies.

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STM32 Discovery kit IoT node(B-L475E-IOT01A1) 보드를 $53에 마우저에서 구입.

 

스펙

∙ STM32L475VGT6 MCU (Arm Cortex-M4 core, 80㎒, 1 Mbyte of Flash Memory, 128 kBytes of SRAM)

 무선 통신 : Wi-Fi, NFC, BLE, Sub-GHz(915㎒) bands

 센서 : 자이로스코프, 가속도계, 자력계, 근접센서, 압력계, 습도계, 마이크

 

해볼 수 있는 것

∙ 보드를 AWS에 등록후 센서 데이터를 Wi-Fi 통신을 통해 AWS에 업로드

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