[導讀] STM32F723E主打高速USB PHY特性，新探索套件還內置一個安捷倫Pmod連接器和新定義的STMod+連接器，后者讓用戶能夠通過所提供的扇出接插板，連接Wi-Fi模塊、 SeedStudio Grove模塊、MikroElektronika click boards，或者連接電路試驗板快速開發原型。

　　說實話，筆者覺得有點跟不上ST的節奏，我說的不是ST的全部產品，單是為MCU推出的評估套件這一塊，就令人目不睱接。

　　去年下半年的STM32F769-DISCO還沒完全熟悉，然后就是NUCLEOF412/F413系列出來了。這不，ST又推出了STM32F723E-DISCO及NUCLEO-F722E，前者隸屬DISCOVERY陣營，搭載的是 STM32F723IEK6 MCU，主打高速USB PHY特性，后者使用的是STM32F722ZET6 MCU，是了款標準的NUCLEO-144評估板。

　　在USB 3.0及USB 3.1大行其道的今天，MCU上的USB接口仍然處于相對落后的狀態，雖則現有MCU大多提供了USB HS/FS接口，但其速率大多止步于全速USB接口標準，數據吞吐率極其有限，這樣限制了MCU在大數據吞吐場合的應用。下表給出了目前USB接口的一參考數據。

　　STM32F723IEK6微控制器的USB-HS (高速)設備物理層(PHY)芯片的高速USB連接器，以及USB-FS (全速)連接器和TFT 240x240像素LCD觸摸屏。該套件還預裝演示軟件，包括一個WAV音頻播放器、簡易視頻播放器和錄音機。

　　STM32F723E-DISCO不僅為用戶帶來了高速USB體驗，同時秉承了DISCO一貫的主張，板載大量的傳感器及LCD，為用戶提供豐富的外設接口，帶來更好的體驗。

　　STM32F723E-DISCO開發套件包括MEMS麥克風、MEMS傳感器、音頻編解碼器和用戶界面顯示屏，支持創新應用演示。基于高性能STM32F7微控制器，新探索套件STM32F723E-DISCO標志著下一代靈活性即將到來，為開發人員提供功能更豐富的第三方模塊，進一步擴展應用功能。

　　除Arduino Uno排針外，新探索套件還內置一個安捷倫Pmod連接器和新定義的STMod+連接器，后者讓用戶能夠通過所提供的扇出接插板，連接Wi-Fi模塊、 SeedStudio Grove模塊、MikroElektronika click boards，或者連接電路試驗板快速開發原型。

　　我要看板子，別廢話!行，這就看。

　　居然象是工包?這次的包裝里面居然連用戶快速指南都省了，不要懷疑是否二手，貨真價實，就是這個樣。

　　套件內包括兩塊板，其中一塊是擴展板，ST管它叫Fanout，提供了目前流行的一些接口，如MikroElektronika Click board兼容接口。

　　STM32F723E-DISCO提供的主要特性如下：

　　● STM32F723IEK6微控制器，512KB Flash，256KB SRAM，UFBGA176封裝

　　● 板載ST-LINK/V2-1調試器

　　● 240X240分辨率LCD，帶觸摸屏，大小為1.54英寸

　　● SAI音頻解碼器

　　● 4個ST-MEMS MIC

　　● 音頻輸入、輸出接口

　　● 512Mbit QSPI Flash存儲器

　　● 8Mbit PSRAM存儲器

　　● USB OTG HS/FS接口

　　● ESP-01 WiFi接口

　　● PMOD連接器

　　● STMod+連接器

　　● Fanout擴展板

　　STM32F723E-DISCO開發板正面的一些主要元器件，主要包括LCD、ESP8266接口、USB OTG接口及PMOD、STMod+連接器等。

　　STM32F723E-DISCO開發板背面的設備，主要包括有STM32F723MCU，擴展的QSPI及PSRAM存儲器，Ardduino UNO V3接口及WM8994音頻解碼器等。

　　套件內的Fanout擴展板提供了豐富的其它類型接口，如下圖

　　Fanout擴展板提供了一些其它設備廠商開發的流行設備接口，如Grove System提供的Grove接口，在Arduino及Intel的許多設備上使用非常頻繁，Fanout板上提供了兩個：UART及I2C接口，可以方便的對接基于Grove接口的外設。另外現在基于Mikrobus的外設也非常多。通過Fanout擴展板，STM32F723E-DISCO的適用性大增強。

　　STM32F723E-DISCO板載一顆STM32F723IEK6的芯，基于ARM Cortex-M7，最高主頻216MHz，支持FPU運算，內置的ART加速技術，結合8KB的數據及8KB的指令緩存，可實現0等待執行操作。該CPU的CoreMark運算得分高達1082。

　　注意到MCU上的ES標志，這與一般意義是的STM32產品是有區別的，ES或E表明該產品尚未具備正式量產的資格。

　　STM32F723系列還有一個顯著的特性，在MCU內集成了PHY HS。也就意味著使用STM32F723實現USB HS功能時，不需要額外使用外部PHY設備，USB HS通過開板板上的CN19與外部設備連接，實現高速通信。內部連接原理圖如下

　　STM32F723E-DISCO開發板上的LED LD8與USB電源開關連接，用來指示設備工作狀態，另外LED LD7用來指示電流是否過載。當使用ST-LINK來供電時，OTG最提供最大100mA的電流輸出，如果要輸出更高的電流，則只能使用外部電源來給開發板供電。

　　雖然MCU只提供了512KB/256KB的FLASH/SRAM存儲組合，但是根本不用擔心STM32F723E-DISCO的存儲瓶頸，因為開發板上還集成了一個8-Mbit的PSRAM，PSRAM的型號為IS66WV51216EBLL-55BLI，通過FMC接口來實現訪問，可實現16位數據傳輸及18位尋址能力。

　　另外STM32F723E-DISCO開發套件上還提供了一顆512Mbit的NOR Flash外部存儲芯片，通過QSPI與MCU連接，以實現更多的數據存儲能力，NOR Flash的型號為MX25L51245G。

　　該存儲模塊大大擴充了開發板的存儲能力，可心用來存儲字庫或圖像等比較大的資源。

　　STM32F723E-DISCO開發板的其它一些圖片，供欣賞。

　　初步認識了STM32F723E-DISCO開發板的外觀及一些主要的特性，現在準備給開發板上電，體驗預置的程序提供的一些基本功能。

　　需要完整的體驗STM32F723E-DISCO開發板出廠固件提供的功能，需要準備一根OTG數據線，一個U盤或者SD卡(配合讀卡器)以及一副耳機。將ST官方提供的Media資源包復制到U盤或TF卡上，供程序讀寫。

　　連接好之后的整體效果圖，其中OTG連接到開發板的CN19上，耳機連接到開發板的Line Out上，上圖是播放音樂的界面。最后是連接ST-LINK給開發板供電。

　　首次上電，提醒用戶校準觸屏，點擊屏幕上提供的校準點，顯示屏的大小為1.54英寸，240X240的分辨率，一般男性使用手指來觸摸的話有點難度。

　　這是系統出廠時提供的演示程序，界面包括4個功能，視頻播放、音頻播放、時鐘及錄音功能。

　　這是播放AVI的效果，播放畫面非常流暢，這要歸功于微處理器強大的運算能力。

　　錄音效果，開發板上4個MEMS MIC提供了較好的降噪處理能力，實際錄音效果不錯。

　　ST一直致力于打造一個良好的生態系統。除了在硬件方面為廣大用戶提供了豐富的硬件評估套件，軟件方面也是不遺余力，配套的STM32CUBEMX圖形開發環境及豐富的例程庫、代碼，能幫助用戶快速掌握軟件開發過程，累積開發技能并迅速應用到實際工程上。

　　這里建立一個簡單的工程，實現LED燈及UART通信功能，為后面的CoreMark測試為準備。

　　打開STM32CUBEMX圖形化程序，新建一個工程

　　在這里選擇合適的MCU型號，可以使用MCU Filters來迅速找到自己需要的MCU型號，例如這里STM32F723IEKx就是我們需要的。

　　配置RCC資源，STM32F723E-DISCO開發板上焊接了25MHz的外部晶振，將上圖中的Disable選項改為外部晶振適用的選項。

　　圖形化的配置模式結合自動計算功能，可以很快設定時鐘樹，這里將時鐘HCLK設定為216MHz，這也是官方推薦的最高運行頻率。其它需要設置的參數還包括LED用到的GPIO，這里使用PA5，其它如UART，這里用到的是UART6，這是開發板上預設的與VCOM進行通信用到的端口。

　　配置后時鐘之后，對設備進行具體參數的設定，這里指定MCU的一些特性，如使用TCM接口來取代AXIM接口，以實現更高的性能。

　　配置完設備參數之后，導出開發平臺相關的工程文件，如下

　　這里指定的參數主要是工程的名稱、位置、IDE的類型(這里使用IAR，也就是EWARM)，下面還可以指定工程文件中堆和棧的大小。

　　STM32CUBEMX生成的只一個工程框架，具體的程序邏輯還需要用戶自行設計，輸入相應的代碼。打開工程中的main.c文件，在程序的主循環中輸入如下代碼，實現簡單的閃爍功能。

　　/* Infinite loop */

　　/* USER CODE BEGIN WHILE */

　　while (1)

　　{

　　/* USER CODE END WHILE */

　　/* USER CODE BEGIN 3 */

　　HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);

　　HAL_Delay(500);

　　}

　　/* USER CODE END 3 */

　　注意代碼中的大量注釋，STM32CUBEMX生成的工程為用戶代碼預留了插入位置，將代碼寫到這些規定的位置以防止再次生成工程時被覆蓋。

　　編譯并下載代碼到開發板上，與PA5對應的LED燈就會開始閃爍了。基本的功能測試完畢，可以將CoreMark的代碼插入到現有工程中，使用CoreMark平臺來測試硬件性能。CoreMark的STM32移植，請參考官方的移植資料，這里不贅述。

　　這是使用IAR對工程進行優化編譯后得到的CoreMark測試結果，看到得分為1056，與官方宣稱的1082非常接近，反映了STM32F7的真實性能。

　　接下來測試USB PHY的性能。STM32F723內置USB PHY，能夠實現USB高速數據傳輸，理論上最高可達480Mbps的速度，不過受外部其它因素的影響，如存儲介質的性能，傳輸的具體實現方法等約束，實際傳輸速度肯定會大打折扣。

　　測試方案如下，使用U盤連接到開發板的OTG HS接口，使用FatFS文件系統寫入一定量的數據，計算使用的時間，最后粗略得到一個測試的結果，部分代碼如下

　　//reading sectors

　　volatile static int32_t count = 0;

　　volatile static int32_t times = 8000;

　　volatile static int32_t sectors = 4;

　　char msg[100] = {0};

　　char buff[4096] = {0};

　　DRESULT status = RES_ERROR;

　　printf("start reading...rn");

　　count = HAL_GetTick();

　　for(int32_t i = 0; i < times; i ++) {

　　//res = f_write(&MyFile, wtext, sizeof(wtext), (void *)&byteswritten);

　　status = disk_read(0, buff, 156, sectors);

　　if((status != RES_OK))

　　printf("Error Writing sectors...");

　　}

　　count = HAL_GetTick() - count;

　　printf("total ticks: %drn", count);

　　float total_mega_bytes = sectors * 512 * times / 1000.0f / 1000.0f;

　　sprintf(msg, "total %6.4f MB writedrn", total_mega_bytes);

　　printf(msg);

　　sprintf(msg, "transforming rates: %6.4f MB/Secrn", total_mega_bytes * 1000.0f / count );

　　printf(msg);

　　使用FatFs中的標準配置，每扇區大小為512字節，執行連續的扇區讀操作，讀取的扇區數為4個，連續讀取8000次，最后計算得到的數據吞吐率，測試的結果如下

　　寫入速度只有4.28Mps的樣子，已經超過了FS的標準，確實是使用HS的模式來操作。為了對比FS模式下的數據傳輸率，同樣的代碼，通過FS接口重新來測試一遍，得到的測試結果如下

　　這里的結果顯示為0.85MB/Sec，只有全速標準一半的樣子。

　　通過前面的對比測試不難發現高速USB PHY確實是工作的，HS相比FS的效率已大大提高，其實前文已提及到，USB數據吞吐率受多方面的影響，硬件只是其中一個要素，其它如存儲介質的性能、讀寫方式設置的差異，都會影響到整體效果，木桶效應的消除，需要權衡各方面的要素。

　　這次的STM32F722/723還帶來一個新的技術，Proprietary code read out protection (PCROP)，即私有代碼的讀寫保護功能。PCROP技術通過將需要保護的代碼放入指定扇區(0到7)來防止來自最終用戶的修改或讀取操作，任何試圖通過ITCM或AXI總線讀取操作都會觸發如下錯誤：

　　● 總線錯誤

　　● FLASH_SR的RDERR標志被置位，同時觸發中斷

　　這部分代碼只能通過fetch的方式來獲取，最終保護用戶的利益。該區域的內存映射如下

　　這是一種層次授權機制，典型的情況是level n用戶編寫一段代碼，授權給level n+1用戶調用，這是一種靈活的授權機制，在保證了代碼私有的情況下，提供了更靈活的使用方式。

　　ST提供了X-CUBE-PCROP庫，專門用于幫助用戶快速掌握該技術，庫包含STM32F4、STM32F7及STM32L4三種版本的源碼供用戶參考。

　　最后的結論，STM32F723E-DISCO開發板非常不錯，自ST將自家的開發板重新分類以后，NUCLEO主打核心MCU功能，EVAL一直高高在上，平民百姓難得一見，只有DISCO系列似已成為ST新技術試驗的溫床，各種新技術、新功能都能在DISCO板上找到影子，而且DISCO上集成的諸多外設，讓評估用戶無需了解太多細節，通過HAL庫提供的相關示例代碼，可以迅速評估并做出初步決策，的確為研發人員省心不少。

　　STM32F723E-DISCO的官方報價為$39，良心再次體現!

　　參考資源：

　　STM32F723E-DISCO

　　X-CUBE-PCROP

　　COREMARK代碼

　　特別推薦