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NUCLEO32-L432开发板评测，与以往的NUCLEO32开发板的区别资料下载
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2021-04-14
刘伟
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作者：netlhx
STM32的MCU产品全面开花，除了推出性能怪兽CORTEX-M7之外，又推出号称性能与低功耗并重基于CORTEX-M4系列的低功耗产品STM32-L4系列，宣称性能能达到1.25 DMIPS/MHz (Drystone 2.1)及273.55 Coremark® (3.42 Coremark/MHz @ 80 MHz)，到底情况如何，今天就性能方面做个简单评测。
NUCLEO32-L432属于NUCLEO32家族的新品。
和以往的NUCLDO32一样的包装，一样的简单说明，请忽略STM32系列的外包装。
背面仍然千篇一律，请再次忽略。
与以往的NUCLEO32开发板的区别，一是MICRO接口上的L432KC标签，告诉你这是一款基于STM32-L432KC的评估板；另一个区别是MCU的封装形式变了，以前常用的LQFPN32变成了UFQFPN32形式，所以MCU的四周就多出了一圈裸露的焊盘！
开发板仍然坚持一向的可更换MCU的设计理念，如果想将开发板上的MCU换成其它型号，只要将原来的MCU用焊台拆下来，然后添上其它兼容的MCU型号即可。
开发板的背面主要包括STLINK/V2-1调试接口，最下面还有IDD的检测跳线，只是受限于开发板的尺寸，这个间距有点小，还有就是焊接比较脆弱，需要十分小心。
MICRO USB接口以及旁边的LED调试指示灯，加上两边的排针，资源实在精简到了极点。
除了开发板上的丝印，包装盒里的纸质说明也列出了GPIO接口的引脚编号，方便随时查阅。
关于STM32L432这款MCU，属于STM32基于CORTEX-M4里面比较低端的型号，在官方的产品家族里位置如下
不过从官方给出的宣传参数来看，其COREMARK居然达到了罕有的273，比MAINSTREAM的值245居然还要高（当然主频值也略高）。
不过STM32L4系列的主打功能是超低功耗，按照官方给出的参数，主要如下
8 nA Shutdown mode (2 wakeup pins)
28 nA Standby mode (2 wakeup pins)
280 nA Standby mode with RTC
1.0μA Stop 2 mode, 1.28 μA Stop 2 with RTC
84 μA/MHz run mode
Batch acquisition mode (BAM)
4 μs wakeup from Stop mode
关于低功耗的实测，爱板网已有同系列的L476的详细评测，此处不再评测。
开发板的硬件布局及主要元器件如下
NUCLEO系列开发板设计得非常灵活，PCB板上的大量SB可以用来调整不同的功能，以实现不同的功能。比如可以通过SB的不同组合来使用STLINK/V2-1的MCO作为主控MCU的时钟源等功能。
接下来主要是通过将COREMARK的源码移植到STM32上，验证官方宣称的COREMARK测试值。
首先使用STM32CUBEMX来建立一个基本的程序框架。
硬件功能只配置了USART2用来输出一些测试的信息。
时钟使用内置的MSI时钟输出（如何使用STLINK/V2-1的MCO来作为MCU的时钟请参考官方说明），MSI输出为8MHZ，经PLL电路后频率变为80MHZ，这也是该MCU的最大支持频率，以保证最高性能。
接下来下载COREMARK的源代码
下载前需要注册一个账号，下载源代码后解压，基本的目录结构如图
涉及到COREMARK核心的代码文件主要有以下几个
要移植的代码主要集中中core_portme.c及core_portme.h这两个文件中。
COREMARK的基本工作原理是执行一段测试代码，然后检测代码运行所用的时间，对比特定的标准最后得出一个数值，这个数值就是最终的得分了。如果对COREMARK的内部原理感兴趣，可以研究一下其代码。
关于代码的移植，STM32社区也给出了一个指导方案。
将移植好的代码添加到STM32工程文件中，最终的目录结构如下
为了最大程度的释放硬件性能，需要对工程代码做一下优化，在MDK中的优化设置如下
优化等级设为O3，同时开启Optimize for Time选项。
接下来就可以来查看COREMARK在NUCLEO32-L432上的测试结果了，看看有没官方宣称的273那么高。
嗯，测试的结果达到了209，并没有官方宣传的那么高。当然考虑到不同的编译器、优化设置等参数的影响，这一值与官方宣称的值还是有一点的差距啊!
接下来再对MCU超频，通过上面MCU的时钟设置图可以看出，只要调整上述PLL参数值就可以调MCU的主频。咱们先激进一点，直接将PLL-N的值调整为30，这样系统就能在10MHZ的频率下工作了。下面是测试的结果
上图可以看到，系统的主频率为120MHZ，COREMARE值更是达到了314之高！
当然这只能算是自娱自乐！ST有一个特色，对于民间的呼声从来不理，估计都忙着处理大客户去了，所以这次的COREMARK跑分结果只能算是一次娱乐，诸位看过即忘，不要期望ST能有点解释，比如测试环境的影响，工具链的选择，优化参数等。（Coremark测试用代码包）
总体来说，NUCLEO系列开发板还是很良心的，一是价格低廉，二是慷慨大方，免费提供各种试用甚至分发。要是在各大论坛或用户讨论组里再常驻一两个FAE在线，那就更完美了！
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