NUCLEO-F767ZI是意法半導體ST公司推出的低成本Nucleo評估板，目前為止，Nucleo系列可分為Nucleo-32、Nucleo-64和Nucleo-144三種產品，其中Nucleo-32采用32引腳小封裝的MCU，功能最為簡單;Nucleo-64采用LQFP64封裝的MCU，是最早推出的Nucleo開發板產品;而Nucleo-144采用LQFP144封裝的MCU，最新推出、功能最強。至此，意法半導體ST公司共推出幾十款Nucleo開發板，涵蓋了STM32系列MCU的主要產品。而NUCLEO-F767ZI可謂是目前功能最強的一款Nucleo開發板，位于Nucleo系列開發板家族圖譜的右上角！

圖1-2 NUCLEO開發板家族

圖1-3 NUCLEO開發板對比

上面這個圖大家可以看到三款開發板的特點：左面最小的是Nucle-F031K6開發板，板載一顆32引腳的STM32F031K6微控制器，提供ST-LINK V2仿真調試器，1個用戶LED，對外提供Arduino? Nano擴展接口;中間是最早推出的Nucleo 64系列開發板Nucleo-F072RB，板載一顆64引腳的STM32F072RB微控制器，提供ST-LINK V2仿真調試器，1個用戶LED和1個用戶按鍵，對外提供Arduino? Uno和ST Morpho接口;右面的是這次的Nucle-F767ZI，板載一顆144引腳的STM32F767ZI微控制器，提供ST-LINK V2仿真調試器，3個用戶LED和1個用戶按鍵，1個USB接口和1個以太網接口，對外提供ST Zio（兼容Arduino? Uno Revision 3）和ST morpho接口。

NUCLEO-F767ZI開發板是Nucleo-144系列產品，像其他同類的Nucleo類似，具有如下功能特點：

?板載LQFP144封裝的STM32微控制器STM32F767ZI，基于新型Cortex-M7內核。

?提供兩種類型的擴展接口，ST Zio（同時提供兼容Arduino? Uno Revision 3接口）和ST morpho（全擴展接口，將所有I/O引腳全部引出）。

?支持ARM?mbed?。

?板載ST-LINK / V2-1調試器/編程，可以實現虛擬COM端口、大容量存儲器和調試端口。

?靈活的電路板電源，可通過ST-LINK / V2-1 USB提供5V電源、ST Zio或ST morpho接口提供3.3V或5V或7-12V電源。

?提供Micro-AB接口可實現USB功能（USB OTG或全速設備）。

?支持IEEE-802.3-2002標準的以太網接口。

?三個用戶LED。

?兩個按鈕：USER和RESET。

?32.768 kHz LSE晶振。

?支持完全免費HAL軟件庫并提供大量應用實例。

?支持多種可供選擇的集成開發環境（IDE），包括IAR、MDK和MBED等。

NUCLEO-F767ZI開發板上出了板載了一顆LQFP-144封裝的STM32F767ZI微控制器MCU外，這里也發現了相較于以前Nucleo-64系列開發板的一些變化：

（1）NUCLEO-F767ZI開發板最大的特點之一便是板載了USB接口和以太網接口，可使用戶不需要外擴任何電路便可以進行USB開發和以太網開發，這也是Nucleo-144系列開發板相較于NUCLEO-64開發板的一大提升部分。

圖1-6 NUCLEO-F767ZI開發板USB接口和以太網接口

（2）NUCLEO-F767ZI開發板的所有擴展接口的引腳名稱都都被溫馨的標在電路板的絲印上，這樣就可以非常方便的查找引腳，不用為了找某個引腳而煩惱了！這一點非常值得贊一個。

圖1-7 ST Zio接口

1、結構

NUCLEO-F767ZI開發板是意法半導體ST公司提供的基于LQFP-144封裝的STM32微控制器STM32F767ZI的低成本評估板，在開發板結構設計上仍然遵循以前的Nucleo-64系列的風格，開發板分為上下兩個區域，上面是ST-LINKV2，下面是STM32F767的最小系統和接口電路部分，而且ST-LINK部分可以很方便的從中間剪開來單獨使用。

圖2-1 NUCLEO-F767ZI開發板結構

關于NUCLEO-F767ZI開發板詳細的資源結構可見Nucleo-144的用戶手冊的說明。

圖2-2 NUCLEO-F767ZI開發板正面布局

圖2-3 NUCLEO-F767ZI開發板背面布局

2、核心MCU

在NUCLEO-F767ZI開發板上配備了一顆高性能的微控制器STM32F767ZI，其內部結構可見下圖。

圖2-4 STM32F767ZI微控制器

圖2-5 STM32F767ZI微控制器內部結構

STM32F767ZI處理器采用新型的Cortex-M7內核，具有如下特點：

? 面向內核、外設和存儲器互連的AXI和多AHB總線矩陣

? 高達16 KB + 16KB I-cache和D-cache

? 最大2 MB嵌入式閃存， 部分型號支持同時讀寫

? 兩個通用DMA控制器和用于以太網、高速USB OTG 接口和Chrom-ART圖形加速器的三個專用DMA

? 外設速度獨立于CPU速度（雙時鐘支持），使得系統時鐘變化不影響外設工作

? 外設資源豐富，例如帶有SPDIF輸出支持的兩個串行音頻接口（SAI），帶有SPDIF輸入支持的三個I2S半雙工傳輸，帶有專用供電的兩個USB OTG和雙模QuadSPI Flash

? 分散結構的大容量SRAM

? 512 KB通用數據存儲器，其中包括128 KB緊密耦合數據存儲器（DTCM），用于時間關鍵數據處理（棧、堆。。。。。。）

? 16 KB的緊密耦合指令存儲器（ITCM），用于時間關鍵程序

? 4KB的備份SRAM，用于最低功耗模式下保存數據

STM32F7系列微控制器58款，可分為4類：STM327x5、STM32F7x6、STM32F7x7和STM32F7x8/STM32F7x9，他們之間的區別可見下圖，可以看到STM32F767和去年出的STM32F746相比，性能有不少的提升，比如一級緩存（L1 cache）由原來的4K+4K的升級為16K+16K，FPU浮點數運算單元也由單精度的升級為雙精度的，FLASH和RAM也有所升級，更添加了JPEG硬件解碼和用于Σ-Δ調制器的數字濾波器（DFSDM）等等，這些都為STM32F767微控制器在圖形應用和音頻媒體方面能夠遠超同類其它微控制器！

圖2-6 STM32F7系列MCU

目前STM32F7x7系列MCU的產品線可分為下面幾種。

圖2-7 STM32F7x7系列MCU

在這里還有一點之特注意的是，新的STM32F7系列MCU雖然在性能上比之前的STM32F4系列有非常大的提升，但是Cortex-M7向不但下兼容Cortex-M4指令集，而且STM32F7系列與STM32F4系列引腳兼容，這樣可以很方便用戶的應用從STM32F4升級至STM32F7，從而獲得更優異的用戶體驗！

3、接口

（1）NUCLEO-F767ZI開發板在很多設計方面都秉承了原來的Nucle-64的思路，大家可以很方便的使用。比如：

? 板載了ST-LINK/V2-1編程調試器，通過SWD接口與目標MCU直接連接，可對目標MCU進行編程和調試功能，同時可實現USB接口虛擬串口、USB接口存儲器和USB電源管理等功能。ST-LINK/V2-1編程調試器不但能對板載的STM32F767ZI進行編程和調試，而且預留了外接的SWD接口，可以對其它STM32系列單片機進行編程調試。

? NUCLEO-F767ZI開發板提供兩種類型的擴展接口，ST Zio（同時提供兼容Arduino? Uno Revision 3接口）和ST morpho（全擴展接口，將所有I/O引腳全部引出），以最大程度的完全兼容現有STM32開發生態系統，包括專用的應用擴展板，這就意味開發人員能夠將之前為NUCLEO-64開發板設計的擴展板直接應用在NUCLEO-F767ZI開發板上。

（2）與NUCLEO-64開發板相似的部分，估計大家都非常熟悉了，也可以參看之前的評測《NUCLEO 64又添新丁——NUCLEO-F410RB評測》除此之外，NUCLEO-F767ZI開發板提供還提供了比NUCLEO-64系列開發板更加豐富的板載外設接口：USB和以太網接口！

? NUCLEO-F767ZI開發板上帶有一個用戶USB接口CN13，通過Mirco USB-AB型連接器可以實現計算機與板載的STM32F767ZI微控制器實現USB OTG和device的全速通信。

大家在使用時需要注意NUCLEO-F767ZI開發板雖然有兩個USB接口（一個是ST-LINK的USB接口，一個是這個USB-OTG接口），但是對開發板供電僅有ST-LINK部分的USB接口實現，用戶的Micro–AB型USB不提供向開發板供電的功能，主要是預防損壞主控制器的I/O口。

在USB接口電路上有兩個LED指示燈，一個是綠色LED（LD8），當NUCLEO-F767ZI開發板在作為USB主機時，電源開關U12被打開時被點亮，或者在作為USB設備時，VUSB線上被主機接通電源時被點亮;另一個是紅色LED（LD7），低昂作為USB主機時，在VUSB上出現過流時被點亮。

圖2-8 用戶USB接口

圖2-9 用戶USB接口電路

關于USB接口部分與STM32F767ZI微控制器的連接引腳定義可見下表：

表2-1 USB接口引腳配置

? 在NUCLEO-F767ZI開發板上還為用戶提供了一個10M/100M的以太網接口，在以太網應用中，媒體訪問控制層（MAC）有STM32F767ZI內部實現，在使用時需要外接物理層（PHY）電路即可，而在NUCLEO-F767ZI開發板上的LAN8742A-CZ-TR芯片 （U9）和RJ45接口（CN14）即實現了這個物理層。而且STM32F767ZI使用RMII接口與物理層連接，具體電路見下圖。

圖2-10 以太網接口

圖2-11 以太網電路

表2-2 以太網接口引腳配置

-F767ZI開發板有了較為詳細的認識，下面來對開發過程進行一下測試。意法半導體ST公司為NUCLEO開發板提供了非常豐富完備的開發生態系統，在IDE方面，支持主流的IDE，有MDK、IAR、GCC-based IDEs等，還支持云端Mbed開發;在軟件方面，ST為STM32F7提供了HAL庫，并提供了大量的工程實例和開發模板，幫助工程師快速開發工程;另外，還有非常簡單易用的STM32 CUBEMX配置工具可使用圖形化界面完成STM32微處理器的初始化配置工作。