ST另一款重磅的ARM Cortex-M7板卡评测：
ARM Cortex-M7\TouchGFX\MIPI-DSI\STM32CubeMX应有尽有——最能折腾的STM32F769 Discovery开发板评测(Update)
随着物联网的发展，嵌入式处理领域越来越需要强大的数字信号处理能力，ARM 公司在原来 Cortex-M 的基础上又发步了 ARM Cortex-M7，成为迄今为止微控制产品级别中性能最高的处理器。众所周知，目前已经获得ARM Cortex-M7处理器授权的半导体厂商主要有3家，其中Atmel的SAM V71系列我们已经体验过了，还剩下ST和Freescale，今天我们就来看看ST基于ARM Cortex-M7的开发板——STM32F7 Discovery。
STM32F7 Discovery开发套件沿袭了探索套件一贯的简易塑料包装，不过让人比较欣喜的是，我们看到了板卡搭载一个大屏幕，目测有4.3英寸左右，如下图所示。
在ST的Discovery套件中带有屏幕的开发板本来就不多见，何况是这么大一块带触摸屏的LCD屏幕，而且从触摸屏的排线可以推测这还是一块电容屏，真是灰常不错啊。
使用过ST Discovery开发套件的工程师都知道，ST探索套件可以让用户非常方便、快速地开发应用程序，而板载的硬件功能有助于评估几乎所有的外设，我们就具体来看看STM32F7 Discovery板卡到底有些什么资源。
具体的资源如下：
- STM32F746NGH6微控制器，采用BGA216封装
- USB OTG HS，USB OTG FS
- 以太网10/100Mb、MicroSD卡、USART
- SAI音频DAC立体声音频插孔输入和输出
- MEMS数字麦克风
- SDRAM、四通道SPI闪存
- 4.3英寸带电容屏的彩色LCD-TFT
- SPDIF输入RCA
- 1用户LED、1用户按钮
- Arduino UNO扩展接口
- 板载ST-LINK/ V2-1，提供了一个嵌入式调试器和编程的STM32微控制器
除了一开始就介绍过的4.3英寸LCD屏幕，STM32F7 Discovery开发板还带一个完整的音频输入输出电路（需要耳机或者音响配合），此外，板卡还搭载了一个高速USB OTG以及全速USB OTG接口，这两个接口是分开设计的，高速的USB OTG接口通过SMSC的USB3320收发器实现的。
在板卡上，我们还能看到STM32F7 Discovery板卡提供的五个供电选项：ST LINK / V2-1、USB FS接口、USB HS接口、Arduino的扩展接口VIN以及外部5V 接口，这些供电源的选择可以通过跳帽来一一实现。
值得一提的是，板卡还专门搭载了一个SONY、PHILIPS数字音频接口SPDIF，从板载完整的音频电路功能，再到SPDIF接口，我们能发现ST的意图很明显，STM32F7 Discovery可以说是一款特别针对于数字音频领域的一款开发板，作为音乐播放器可能效果会比较理想。（下一页）
ST MCU开发板推荐：
- STM32429I评估套件 一款基于ARM®Cortex™-M4内核的STM32F429微控制器中一个完整的演示和开发的平台。
- STM32L1 实验套件 一款用了评估IAR Systems的软件并且包含微控制器，以及设计，启动开发，集成和测试应用程序的开发板。
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STM32F746NGH6微控制器
回到板卡的重点上，对于这颗基于ARM Cortex-M7处理器的微控制器，相信不少喜欢高性能的工程师都非常的期待，从ARM官方给出的数据，ARM 为新一代 Cortex-M7 芯片提供了 28 纳米制程工艺，将来工作频率可能达到800MHz，是不是有些吓人。
但是，此时我们在STM32F7 Discovery开发板上看STM32F746NGH6微控制器最大主频只却有216MHz，甚至说比有些基于Cortex-M4处理器的微控制器主频还低，这是为什么呢？相信不少用户都会有这样的疑惑。
要回答这个问题，我们先来看下ARM Cortex-M7相比Cortex-M4到底有没有什么提升？
如上表所示的那样，Cortex-M7在流水线、L1 Cache、TCM、FPU等单元都有显著的升级，而且更重要的是，这些升级不是简单的数量级别上的提升，而是质的升级，举个例子来说，若想要增加汽车的加速度，可以采取减轻车身的重量的办法，但是效果不会太显著，而最直接、最有效的办法则是改造发动机，而这恰恰是比较符合从Cortex-M4升级到Cortex-M7，所以说，从这点来说，Cortex-M7的升级是有力度的，尤其在数字信号处理能力上，比如在音乐播放器上，Cortex-M7会有更好的效果。
不过，让人不太满意的是，目前ST板卡上的这颗STM32F746NGH6微控制器采用的是90nm的工艺制程，我想说得是，这么高大上的产品还用90nm的工艺做，有点杀牛用小刀的感觉，完全不能尽情释放出这颗Cortex-M7处理器的优势，况且工艺的短板使之与能耗、主频之间相互制约，因此STM32F746NGH6仅有216MHz的主频可以说是“事出有因”。目前来看，STM32F7的产品线也只有寥寥几个产品，从这些方面来看，笔者更愿意相信ST是为了博取眼球，才这么赶的推出全球第一款基于Cortex-M7内核的微控制器。
言归正传，我们来重点看看STM32F7 Discovery开发套件上板载的这颗STM32F746NGH6微控制器。
如上图所示的，第一眼我居然没找到这颗微控制器，STM32F7 Discovery板载微控制器居然采用了UFBGA的封装，实在有些不可思议，对于一款评估板，相信LQFP封装更适合工程师开发、调试，笔者在这里唯一能想到的原因是，90nm工艺与Cortex-M7的结合，LQFP封装实在太大了，看了下数据手册，将近28mm*28mm的个头，确实很难hold住。我们来看看STM32F746NGH6具体有些什么资源：
- ARM®32位Cortex-M7+ FPU+Chrom-ART加速器、216 MHz的最高CPU频率、1024KB闪存、320KB SRAM
- 供电电压VDD：1.7 V~3.6 V
- 3个12位ADC，具有24个通道
- 2个12位DAC
- USART/ UART*8、I2C*4、SPI*6
- 先进的控制定时器*2、低功耗定时器*1、通用定时器*12、看门狗定时器*2
- CAN2.0B*2、SAI*2、USB2.0 OTG HS、USB2.0 OTG FS、以太网络、SDMMC、摄像头接口、LCD-TFT接口
- 最高可扩展168个GPIO
总的来说，目前STM32F7的产品相比Cortex-M4系列产品性能上确实有实实在在的提高，但是缺点也有，如产品线还不够丰富，只有寥寥几个产品；90nm工艺制约了Cortex-M7的性能释放，相信这些问题ST也清楚，估计不久之后便会更新自己的产品线，提供性能更强的STM32F7系列产品，我们就拭目以待吧。（下一页）
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STM32F7 Discovery上电启动
在前面我们已经介绍过，STM32F7 Discovery有5个供电选项，这里就选择比较常用的ST LINK / V2-1接口供电，插上USB线后，板卡运行出厂内置的程序，看样子是ST的RTOS，内置功能有音频、视频播放，家居安防控制等。
在system info 中我们可以看到板卡的一些基础信息，比如板卡的名字STM32F746G DISCO，核心CoreSTM32F7 ，CPU速度 200MHz，固件版本1.0.0，如下图所示。
有一点特别有意思，STM32F7 Discovery与ST的Nucleo开发板系列一样，同样支持ARM mbed项目，所以我们能在PC机上看到一个烧录程序的U盘。
在U盘中有直接打开ARM mbed项目的链接，如果你已经注册为ARM mbed项目的用户，系统自动会将STM32F7开发板加入到你的项目中来，非常的方便。
不过，真正进入编译器才发现，STM32F7开发板实在太过于新了，以至于目前都没什么例程可以参考下载。
不过没关系，ST官网已经为工程师提供了丰富的资料，我们需要做的是下载STM32CubeF7软件包，其中包括了STM32F7系列的HAL底层驱动程序，USB，TCP/ IP，文件系统，实时操作系统，例程等资源，有兴趣的可以去看看，由于笔者多次下载stm32cubef7.zip软件包都没法成功，这里就无法实际演示了，比较遗憾。
除了在线的ARM mbed IDE工具，我们也可以使用第三方IDE工具Keil、IAR等开发，而且可以安装ST LINK/ V2-1最新的驱动，实现板载仿真器的下载调试。
小结
介绍了ST最新推出的STM32F7 Discovery开发套件，板卡搭载性能强大STM32F746微控制器（基于ARM Cortex-M7处理器），4.3英寸电容式触摸屏，丰富的通信接口如以太网、USB FS OTG、USB HS OTG等，可以满足想要了解、体验、评估ARM Cortex-M7处理器的工程师的需求。但是，在我看来，目前STM32F7 Discovery板卡上搭载的这颗微控制器远没达到我们所期望的那样，90nm的工艺大大制约了Cortex-M7处理器的性能释放，虽然ST在第一时间推出了全球第一款基于ARM Cortex-M7内核的微控制器，但它还不够完美，或许只有遇上28nm工艺的时候，我们才能见到真正的Cortex-M7。
参考资料
- STM32论坛
- STM32F7 Discovery开发板资料
- STM32F7社区
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