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当下，ARM Cotex-M系列处理器在32位微控制器市场的统治地位毋庸置疑。ARM处理器的IP授权策略可以说是发挥到了极致，一方面越来越多的厂商加入ARM阵营使得ARM构建了一个强大充满活力的生态系统；另一方面加入ARM阵营的厂商能够专注自己的特长，更快的向市场推出产品；真正的互惠互利。
芯片厂商采用ARM处理器内核的好处在于不用再纠结于核心的架构部分开发，甚至是避开专利的保护，只要根据自己的优势就能很快开发出主流的处理器。无论是国际大厂还是台湾或者国内的厂商都是如此。例如非常了解中国微控制器市场的发展趋势、契合在中国这块土地生根崛起的，台湾新唐（Nuvoton）就是其中之一。依托于地理优势、语言优势、价格优势，新唐微控制器产品在中国的销量已经迎头赶上国际知名半导体商，实力不容小觑。今天爱板网就为大家介绍一款新唐最新推出的基于ARM Cortex-M4内核的学习开发套件——NuEdu-SDK-M451。
新唐NuEdu-SDK-M451学习开发套件
在NuEdu-SDK-M451套件的外包装以及板卡上我们都可以看到一个学士帽一样的特别的Logo，可以说，这对于新唐是个非常有意义的印记，不仅仅代表着这只是一款与高校合作推出的学习开发套件，更深层的意义在于新唐微控制器的品质得到了高校的认可。
新唐NuEdu-SDK-M451学习开发套件
整个NuEdu-SDK-M451学习开发套件包括了：
- NuEdu-EVB-M451主板 *1
- NuEdu-Basic01应用模块 *1
- Nu-Bridge（牛桥） *1(带杜邦线)
- miniUSB线 *1、快速入门文档 *1、（另外还可以获得一张新唐微控制器的学习光盘）
新唐NuEdu-SDK-M451学习开发套件全家福
NuEdu-EVB-M451是基于新唐M453VG6AE(M453VG6AE数据手册)微控制器的一块原型设计主板，这和其他厂家推出的微控制器原型板类似，MCU所有的引脚都被引出，方便工程师对MCU的开发评估；而NuEdu-Basic01相当于一个额外的应用模块，可以辅助微控制器的开发，功能上可以实现LED、段式数码管显示、红外接收等的功能；当然，最特别的莫属这个Nu-Bridge（牛桥），这是一个USB转串口的通信工具，轻便小巧，携带方便，而且适用于其他板卡的USB转串口通信。
可以说，整个NuEdu-SDK-M451套件最大的好处在于无需购买其他配件即可对板载的微控制器进行学习开发或者调试，并且适合不同“层次”的用户，在降低成本的同时做到了方便。接下去我们将来细看各个部分的功能。
NuEdu-EVB-M451主板
NuEdu-EVB-M451主板的设计与普遍的开发板大同小异，也可以分为主微控制器M453VG6AE电路部分以及Nu-Link-Me调试器部分，同时中庸中也带了点流行元素，融合了目前板卡都乐意搭载的兼容Ardunio Uno R3扩展接口的排针座，如下图所示
NuEdu-EVB-M451主板正面
NuEdu-EVB-M451主板背面
NuEdu-EVB-M451信号接口定义
NuEdu-EVB-M451板载资源：
- M453VG6AE微控制器，ARM Cortex-M4内核
- NuLink-Me调试器
- Arudino Uno R3扩展接口
- 复位按键、LED指示灯
- 5V DC JACK接口、miniUSB Device接口（可实现USB OTG功能）、NuLink-Me miniUSB接口
NuEdu-EVB-M451主板最大特点之一是供电特别灵活，我们知道新唐微控制器一项“武器”很厉害，就是旗下的微控制器都具有宽电压工作范围2.5V~5.5V，这个特点我们从这块主板的供电电路上也能察觉一二，在Nu-Link-Me调试模块上的miniUSB会经过一个LDO降压到3.3V给微控制器供电，而主板上的miniUSB Device接口以及DC jack接口是直接5V供电给微控制器工作。
我们经常见到开发板可以实现调试器和微控制器板卡的分离，但是通常主微控制器部分没有做额外的供电接口设计，需要从扩展接口中引出，而新唐NuEdu-EVB-M451主板就做了一个非常厚道的设计，即使剥离了Nu-Link-Me调试模块上的供电接口，主板上还是留有可选的两路供电方式。
推荐开发板
新唐微控制器M453VG6AE
目前新唐基于Cortex-M4内核的微控制器主要有两个系列：M451系列以及NUC400系列，M451系列包括了兼容M051系列的M451M系列、M451基础系列、M452 USB系列以及M453 CAN系列等，如下图所示
M451系类产品
而NuEdu-EVB-M451主板采用的M453VG6AE是M451系列中功能最为丰富的CAN系列产品，基于Cortex-M4处理器，具有最大72MHz主频，LQFP100封装，如下图
微控制器M453VG6AE系统框图
微控制器M453VG6AE特性：
- ARM Cortex-M4处理器，带浮点运算单元和DSP，最大主频72MHz
- 工作电压：2.5V~5.5V；工作温度：-40℃~105℃
- 256KB Flash、32KB SRAM，可配置DataFlash
- 12位ADC（最多支持16通道）、12位DAC
- 定时器、RTC、UART、SPI、I2C、I2S、USB OTG、CAN、PWM、模拟比较器等
在新唐提供的光盘中，有一个Cortex-M0/M4微控制器的选型工具NuMicro Selection Table，可以根据需求比如Flash大小、SRAM大小、外设资源等参数查找符合需求的微控制器，也可以通过微控制器的型号查找相应的功能特性，比如这款M453VG6AE，直接输入M453基本就可以定位产品（如下图所示），相当好用方便，强烈推荐。
NuMicro Selection Table
通过M453VG6AE的详细特性再一次了解了这颗微控制器强大的外设功能，而且不仅如此，M453VG6AE还具有：
- 宽工作电压(2.5V ~ 5.5V)
- 工业级温度(-40℃ ~ 105℃)
- 内置22.1184MHz晶振(在25℃，5V时精度1%)
- 可配置Data Flash
- 强抗干扰性(ESD 8KV、EFT 4KV)
这些特性将大大保证M453VG6AE在应对工业自动化，马达控制等其他恶劣环境下正常运作，除此之外，M453VG6AE在PLCs、变频器、智能家居、安防系统、数据采集、USB应用、智能卡读卡器等领域都可发挥用武之地。
M453VG6AE应用领域
应用扩展模块NuEdu-Basic01
了解完NuEdu-EVB-M451主板，我们再来看下NuEdu-Basic01应用扩展模块，这是一块非常适合初学者学习的、集成了丰富基本功能的扩展模块，可以帮助工程师快速了解微控制器，见下图。
NuEdu-Basic01应用扩展模块
NuEdu-Basic01应用扩展模块板卡资源：
- 红外接收器、红外发射器
- LED *8、机械按键 *5、RGBLED *1
- 7段式数码管显示、可调电阻器、蜂鸣器
- SPI Flash、EEPROM
- SPI、I2C、UART
- 与NuEdu-EVB-M451主板排针母座一致的信号排针座
当然，由于NuEdu-EVB-M451主板兼容了Arduino Uno R3的接口信号，所以不仅仅可以支持新唐提供的这种多功能j基础模块，更可以搭配开源硬件Arduino的扩展板使用，自由DIY不在话下。
串口通信工具Nu-Bridge（牛桥）
NuEdu-SDK-M451学习开发套件中还有一个非常有意思的玩意——Nu-Bridge（牛桥），当然，有意思指得是它的命名，通俗的讲，牛桥就是一个USB转串口通信工具，基于新唐USB系列的微控制器NUC123SD4AN0设计。
从拆开的内部构造可以看到牛桥在设计的时候提供了一个输出5V或者3.3V电压的跳帽设计，可根据实际情况调整。比如使用的开发板信号电平为3.3V，那就必须要将跳帽闭合在输出3.3V电压除，防止烧毁微控制器。
USB-TO-串口通信工具Nu-Bridge（牛桥）
NuEdu-SDK-M451使用
如果是第一次使用新唐的微控制器产品，在对NuEdu-SDK-M451套件上电开发使用前还是需要做一些准备工作的：
- 确定自己使用的IDE设计工具，目前新唐微控制器支持常用的IDE工具有KEIL、IAR等
- 安装相应IDE工具的Nu-Link-Me调试工具的驱动
- 安装相应板卡的BSP（里面包含了板卡的例程等资源，初学者必备）
- 如果要使用牛桥这个串口通信工具，同样要安装驱动文件WinUSB4NuVCOM.EXE
事实上这几步操作在新唐提供的光盘中都有说明，只要跟着照做基本没什么难度，这里就不再一一累述了
NuEdu-SDK-M451套件学习开发流程
一切准备工作就绪后就可以正式对NuEdu-SDK-M451套件上电使用开发了，上电后板卡会启动默认的出厂程序，能看到的功能有数码管读数显示、跑流水灯、RGBLED点亮（通过可调变阻器调节亮度）等功能，如下图
NuEdu-SDK-M451套件运行出厂内置程序
如果要编译烧录其它程序的话可以通过IDE工具来实现，这里以Keil为例，找到先前安装的BSP文件夹路径，这里包含了NuEdu-SDK-M451套件的例程资源，实际看下来基于NuEdu-Basic01应用扩展模块的例程还是非常完善的，有单个功能的独立例程可以学习，如下图所示。
NuEdu-Basic01应用扩展模块例程资源
关于数码管显示、LED流水灯等例程就不再一一演示了，我们来看一下配合牛桥工具实现串口输出显示的smpl_Basic01_UART_printf例程。
如下图先将牛桥的串口线与板卡相连，这里有比较坑的一点，牛桥串口线上的信号标有RX0、TX0和RX1、TX1，而从板卡上的串口信号标记为RX0、TX0，所以会让人下意识的的去连接牛桥上的RX0、TX0信号，而实际我们应该连接的是牛桥上的RX1、TX1信号，这点需要注意。
串口线连接
连接完成即可上电，在Keil设计软件中载入smpl_Basic01_UART_printf例程后可以点击main.c文件查看相应的代码，这不仅仅是一个简单的串口输出程序，同时还可以实现按键点亮LED的同时串口实现相应的累加累减计数输出的小程序，如下图所示
smpl_Basic01_UART_printf例程
这里简单的修改了下串口的输出字符后、编译下载。板卡上需要通过复位按键实现新程序的运行，同时，通过串口工具putty也能看到相应的串口输出信息，如下图
串口打印输出
可以说，NuEdu-SDK-M451套件除了微控制器本身的开发价值外，很多可玩性都在于扩展应用模块，而NuEdu-EVB-M451主板可以搭配新唐不同功能的扩展模块，更可以兼容Arduino Uno R3的扩展接口，实现更多功能应用的扩展，尤其对于初学者来说，这绝对是一套不可多得的嵌入式学习套件。
小结
介绍了新唐NuEdu-SDK-M451学习开发套件的特性以及上手使用情况，无论是扩展应用模块丰富的基础学习功能，或是主板的可扩展性功能都十分的强大，除此之外，NuEdu-SDK-M451学习开发套件更是兼具了易用性、学习成本低、资料完整性特性，无论是初出茅庐的菜鸟亦或是资深的大牛，你都可以从这套开发套件上找到属于自己的定位。
但是，在“完美”的外表下也隐藏了些许不足之处，比如在开发板的加工上，电阻有贴歪的现象，更像是后期手动焊上去的；电子元件的选用如晶振等都是一些大封装低成本的，这在和一线厂商的板卡如Atmel的板卡相比颇显廉价感。当然，这些方面十有八九是出于成本考虑（尤其是在新唐的开发板一向是免费赠送的情况下），但是在面对着一群品牌影响力、技术实力都高于自己的竞争对手，如果不尽力做到最好，很难从一线微控制器厂商“虎口夺食”。尤其在面对庞大的中国大陆市场，新唐本身兼具了地理优势、语言优势、价格优势等，如果好好利用，这些筹码将可能成为赢得市场的关键因素。
推荐开发板
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