🛠 Zephyr RTOS sur la Nucleo-F401RE : west build, devicetree et west flash

Objetivos

Compilar y flashear Zephyr RTOS en la placa Nucleo-F401RE. La placa es un objetivo nativo de Zephyr (nucleo_f401re) mantenido en la rama main, y la documentación oficial de la placa explica cómo ejecutar west build -b nucleo_f401re samples/hello_world + west flash, con la salida en /dev/ttyACM0. Dado que el LED proviene del devicetree de la placa, el mismo código de parpadeo funciona en cualquier placa Nucleo.

Hardware

• 1× Nucleo-F401RE + cable micro-USB
• PC con el SDK de Zephyr y la herramienta de espacio de trabajo west instalados (guía de inicio de Zephyr)

Pasos

1. Crea un espacio de trabajo de Zephyr e inicializa la rama main (el YAML de la placa declara 96 KiB de RAM / 512 KiB de flash).
2. Compila el ejemplo: west build -b nucleo_f401re samples/hello_world
3. Flashea: west flash — el ejecutor por defecto es el ejecutor de STM32CubeProgrammer; los ejecutores de OpenOCD y J-Link también funcionan, todos controlando el ST-LINK integrado a través de SWD.
4. Abre /dev/ttyACM0 (Linux) o el puerto COM del ST-LINK (Windows) a 115200 baudios.

Código (parpadeo controlado por devicetree)

#include <zephyr/kernel.h>
#include <zephyr/drivers/gpio.h>

/* led0 = LD2 = PA5 comes from the board DTS, not from this file */
static const struct gpio_dt_spec led = GPIO_DT_SPEC_GET(DT_ALIAS(led0), gpios);

int main(void)
{
    if (!gpio_is_ready_dt(&led)) return -1;
    gpio_pin_configure_dt(&led, GPIO_OUTPUT_ACTIVE);

    while (1) {
        gpio_pin_toggle_dt(&led);
        k_msleep(500);              /* RTOS sleep, not busy-wait */
    }
    return 0;
}

Compílalo con west build -b nucleo_f401re samples/basic/blinky.

Por qué Zephyr en esta placa

• La documentación de la placa enumera el conjunto completo de periféricos: ADC de 12 bits (16 canales), RTC, 1 temporizador avanzado + 7 temporizadores de propósito general, 2 watchdogs, 3× USART/UART, 3× I2C, 4× SPI, SDIO, USB OTG FS, DMA, I2S.
• El YAML de la placa incluye asignaciones GPIO/I2C/SPI compatibles con Arduino (arduino_gpio, arduino_i2c, arduino_spi), por lo que el código estilo shield puede moverse entre el núcleo de Arduino y Zephyr.
• k_msleep cede el control al kernel — tu parpadeo coexiste con los controladores y las hebras en lugar de acaparar la CPU.

Resultado esperado

hello_world imprime Hello World! nucleo_f401re en la consola serie; blinky pulsa LD2 cada 500 ms. Mismo código, misma línea de comandos, cualquier placa Nucleo-64 — solo cambia el objetivo -b.

Errores comunes

• Dejar CubeProgrammer o un monitor serie abierto durante west flash: el ST-LINK está ocupado y el ejecutor falla.
• Esperar una unidad de bootloader: no hay ninguna — el flasheo se realiza por SWD a través del ST-LINK.
• Seguir tutoriales antiguos de mbed: los servicios en línea de mbed se retiraron en julio de 2026; Zephyr (o la bifurcación Mbed CE) es la vía mantenida.