使用多功能且可靠的端口扩展器来增强您的微控制器的功能。
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硬件概览
它是如何工作的?
Expand 14 Click基于ON Semiconductor的CAT9555,这是一款通用I/O扩展器。它包含两个8位配置端口(输入或输出)、输入、输出和极性反转寄存器,以及一个I2C兼容的串行接口,其中任何一个16个I/O中的I/O都可以通过写入配置寄存器来配置为输入或输出。当需要额外的I/O并保持互连最少时,该端口扩展器是一个简单的解决方案;特别适用于传感器、电源开关、LED、按钮和风扇。每个I/O端口都是5V输入容忍的,具有高
达25mA的高电流I/O驱动下沉和最大10mA的I/O源。此外,每个I/O端口都与2.5V、3.3V和5V的逻辑阈值兼容。该Click board™通过标准的I2C 2-Wire接口与MCU通信,最大时钟频率为400kHz。CAT9555的7位从机地址的前四个MSB固定为0100。地址引脚A0、A1和A2由用户编程,确定从机地址的最后三个LSB的值,可以通过将标记为ADDR SEL的板载SMD跳线定位到适当的位置(0或1)来选择。此外,它还具有一个低
电平中断特性,路由到mikroBUS™插座上的INT引脚,指示给主控制器一个输入状态已经改变。该Click board™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平运行。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确使用通信线路。然而,该Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO®
Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,支持ST-LINK USB VBUS或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用
连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
192
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
20480
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
该库包含 Expand 14 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
expand14_set_pin_direction
- 此函数设置所选引脚的方向。expand14_set_all_pins_value
- 此函数设置所有输出引脚的值。expand14_read_port_value
- 此函数读取所选端口输入引脚的值。
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* @file main.c
* @brief Expand14 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of Expand 14 Click board by setting and reading
* the ports state.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and performs the Click default configuration which sets
* the port 0 as output and the port 1 as input.
*
* ## Application Task
* Sets the pins of the port 0 and then reads the status of both ports and
* displays the results on the USB UART approximately once per second.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "expand14.h"
static expand14_t expand14;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
expand14_cfg_t expand14_cfg; /**< Click config object. */
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
expand14_cfg_setup( &expand14_cfg );
EXPAND14_MAP_MIKROBUS( expand14_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == expand14_init( &expand14, &expand14_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( EXPAND14_ERROR == expand14_default_cfg ( &expand14 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
uint8_t port_value = 0;
for ( uint16_t pin_num = EXPAND14_PIN_0_MASK; pin_num <= EXPAND14_PIN_7_MASK; pin_num <<= 1 )
{
expand14_set_all_pins_value( &expand14, pin_num );
expand14_read_port_value( &expand14, EXPAND14_PORT_0, &port_value );
log_printf( &logger, " Status port 0 (output): 0x%.2X\r\n", ( uint16_t ) port_value );
expand14_read_port_value( &expand14, EXPAND14_PORT_1, &port_value );
log_printf( &logger, " Status port 1 (input) : 0x%.2X\r\n\n", ( uint16_t ) port_value );
Delay_ms ( 1000 );
}
}
int main ( void )
{
/* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
#ifdef PREINIT_SUPPORTED
preinit();
#endif
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
// ------------------------------------------------------------------------ END