Начинаем изучать микроконтроллеры на примере stm32f030f4p6 / хабр

Содержание

Плюсы и минусы микроконтроллеров Arduino и STM32

Начнём с достоинств преждевременного фаворита – самого ардуино. И главное из них известно всем, кто работал с данным чипом и его собратьями – собственная экосистема. Вы можете найти ответы на все возникающие вопросы в интернете, ведь база знаний и количество пользователей микроконтроллера даже в СНГ сегменте поражает. А это значит, что не придётся искать инструкции на английском, чего не скажешь об stm32f103c8t6 arduino. Большое количество пользователей подразумевает и широкий программный функционал, лишь крупинка которого предоставляется самими производителями.

Фанатская база ежедневно создаёт десятки библиотек, поэтому вы сможете воплотить в жизнь любую свою задумку. Некоторые схемные решения с микроконтроллером stm8s001j3 могут не порадовать новичков в этом деле, ардуино же старается максимально угодить новому пользователю и не предоставляет никаких сложностей.

Отсюда выплывают доступные шилды, простота использования, чем не могут похвастаться микроконтроллеры stm, и простое программирование под Atmel, без необходимости учить все тонкости языка на практике. Ну а более продвинутые оценят EEPROM, идущий с коробки, чем микроконтроллер stm32 не может похвастаться.

Однако, как и везде, есть свои недостатки:

Низкий порог вхождения предполагает большое количество кривых и неотлаженных библиотек, работающих чуть ли не на последнем издыхании. Наткнувшись пару раз на такой софт и занимаясь его дебагингом в течение пары дней, вы решите, что проще написать собственный.
Следующее преимущество stm32 ардуино не предоставляет нормальной отладки, из-за чего поиск ошибок в тех же кривых библиотеках и занимает так много времени.
Нормальная производительность на Атмега – миф, и на деле вам потребуется изворачиваться и отказываться от многих функций продукта, чтобы он работал без подлагиваний. Нормальных планировщиков тоже не найти, а те, что можно подсоединить, съедают слишком много ресурсов. Из-за чего поделки на ардуино славятся кривым и лагающим интерфейсом с долгим временем отклика, если речь идёт о чём-то сложнее, чем электронная щеколда или конструкция из микроконтроллера и датчика движений.
Множество кривой и откровенно бесполезной продукции на этих платах, в особенности от китайцев, лишь ухудшает имидж Ардуино.
Нормальных книг по микроконтроллерам stm32, конечно, не найти, но и ардуино не предоставляет много профессиональной информации, помимо форумов, где отладкой занимаются сами пользователи.
А сама среда разработки софта под неё требует просто невероятной производительности, не сравнимой ни с чем, что есть на рынке. Притом, куда идут все съедаемые ресурсы, не совсем понятно. А соответственно, виной всему – ужасающая оптимизация.

С другой стороны, перед пользователем встаёт arduino stm32f103 и arduino stm8 высокопроизводительный контроллер, упрощающий переход с микроконтроллера stm32 на микроконтроллер миландр и множеством периферии в дополнение.

Вы можете скачать файлы поддержки stm32 плат на Arduino IDE 1.8.x по этой ссылке.

Проектировка плат значительно облегчается благодаря свободному ходу ног, стоковая среда разработки – достаточно мощный инструмент, а отладка изначально построена так, чтобы работать без нареканий даже в чужих средах. Вам предоставляют красочные графики и точки, не говоря уже о текстовой информации. Простой перенос кода, возможность запускать отдельные контроллеры в 41 Мбитной развёртке и наличие USB портов практически везде. Всё это может запросто завлечь более продвинутых разработчиков, но им стоит ознакомиться и с рядом недостатков:

Высокий порог входа, для нормального пользования необходим хороший базис.
Библиотеки также присутствуют, но большинство из них устарели или же сделаны каждым лично для себя. Проще уже создать собственную. Но если вспомнить о проблемах Ардуино, то вполне вероятно, что вы уже умеете это делать.
Нижние пробелы и, в целом, некрасивая семантика в сравнении с простыми функциями конкурента.
С99 это всё же далеко не С++, и вы сразу прочувствуете все сложности перехода. Однако многие утверждают, что спустя время – наоборот, рады такому нюансу.
В целом, дешевизна плат в сравнении с Ардуино.

Распиновка MINI-M4 для STM32

Программное обеспечение для работы с контроллером

Keil Uvision 4

Для ARM архитектуры разработано множество сред разработки. К самым известным и дорогостоящим относятся инструменты фирм Keil и IAR System. Программы этих компаний предлагают самые продвинутые инструментарии для оптимизации кода. Также дополнительно существуют различные системы – USB стеки, TCP/IP-стеки и прочие. Применяя системы Keil, пользователь получает хороший уровень технической поддержки.

Также для STM32 используется среда разработки Eclipse и построенные на ней системы Atollic TrueStudio (платная) и CooCox IDE (CoIDE) (бесплатная). Обычно используется последняя. Ее преимущества перед другими средами разработки:

Свободно распространяемое программное обеспечение;
Удобство использования;
Имеется много примеров, которые можно загрузить.

Единственный недостаток среды разработки CooCox IDE – сборка есть только под Windows.

Запуск на STM32F7Discovery

На 32F746GDISCOVERY есть несколько аппаратных разделов памяти, которые мы можем так или иначе использовать

320KiB оперативной памяти
1MiB флэш-памяти для образа
8MiB SDRAM
16MiB QSPI NAND-флэшка
Разъём для microSD-карточки

SD-карту можно использовать для хранения изображений, но в контексте запуска минимального примера это не очень полезно.
Дисплей имеет разрешение 480×272, а значит, память под фреймбуффер составит 522 240 байт при глубине 32 бита, т.е. это больше, чем размер оперативной памяти, так что фреймбуффер и кучу (которая потребуется в том числе для OpenCV, чтобы хранить данные для изображений и вспомогательных структур) будем располагать в SDRAM, всё остальное (память под стэки и прочие системные нужды) отправится в RAM.

Если взять минимальный конфиг для STM32F7Discovery (выкинуть всю сеть, все команды, сделать стэки как можно меньше и т.д.) и добавить туда OpenCV с примерами, с требуемой памятью будет следующее:

Для тех, кто не очень знаком с тем, какие секции куда складывается, поясню: в и лежат интструкции и константы (грубо говоря, readonly-данные), в лежат данные изменяемые, в лежит «занулённые» переменные, которым, тем не менее, нужно место (эта секция «отправится» в RAM).

Хорошая новость в том, что / должны помещаться, а вот с беда — под образ есть только 1MiB памяти. Можно выкинуть из картинку из примера и читать её, например, с SD-карты в память при запуске, но fruits.png весит примерно 330KiB, так что проблему это не решит: большая часть состоит именно из кода OpenCV.

По большому счёту, остаётся только одно — загрузка части кода на QSPI-флэшку (у неё есть спец. режим работы для мэпирования памяти на системную шину, так что процессор сможет обращаться к этим данным напрямую). При этом возникает проблема: во-первых, память QSPI-флэшки недоступна сразу после перезагрузки устройства (нужно отдельно инициализировать memory-mapped-режим), во-вторых, нельзя «прошить» эту память привычным загрузчиком.

В итоге было решено слинковать весь код в QSPI, а прошивать его самописным загрузчиком, который будет получать нужный бинарник по TFTP.

Результат

Идея портировать эту библиотеку на Embox появилось ещё примерно год назад, но раз за разом это откладывалось из-за разных причин. Одна из них — поддержка libstdc++ и standart template library. Проблема поддержки C++ в Embox выходит за рамки этой статьи, поэтому здесь только скажу, что нам удалось добиться этой поддержки в нужном объёме для работы этой библиотеки 🙂

В итоге эти проблемы были преодолены (по крайней мере, в достаточной степени для работы примера OpenCV), и пример запустился. 40 длительных секунд занимает у платы поиск границ фильтром Кэнни. Это, конечно, слишком долго (есть соображения, как это дело оптимизировать, об этом можно будет написать отдельную статью в случае успеха).

tl;dr: пошаговая инструкция

0: Качаем исходники Embox, например так:

1: Начнём со сборки загрузчика, который «прошьёт» QSPI-флэшку.

Теперь нужно настроить сеть, т.к. загружать образ будем по TFTP. Для того, чтобы задать IP-адреса платы и хоста, нужно изменить файл conf/rootfs/network.

Пример конфигурации:

— адрес хоста, откуда будет загружаться образ, — адрес платы.

После этого собираем загрузчик:

2: Обычная загрузка загрузчика (простите за каламбур) на плату — здесь ничего специфичного, нужно это сделать как для любого другого приложения для STM32F7Discovery. Если вы не знаете, как это делается, можно почитать об этом тут.
3: Компиляция образа с конфигом для OpenCV.

4: Извлечение из ELF секций, которые нужно записать в QSPI, в qspi.bin

В директории conf лежит скрипт, который это делает, так что можно запустить его

5: С помощью tftp загружаем qspi.bin.bin на QSPI-флэшку. На хосте для этого нужно скопировать qspi.bin в корневую папку tftp-сервера (обычно это /srv/tftp/ или /var/lib/tftpboot/; пакеты для соответствующего сервера есть в большинстве популярных дистрибутивов, обычно называется tftpd или tftp-hpa, иногда нужно сделать для старта).

На Embox-е (т.е. в загрузчике) нужно выполнить такую команду (предполагаем, что у сервера адрес 192.168.2.1):

6: С помощью команды нужно «прыгнуть» в QSPI-память. Конкретная локация будет варьироваться в зависимости от того, как образ слинкуется, посмотреть этот адрес можно командой (адрес старта укладывается во второе 32-битное слово образа); также потребуется выставить стэк флагом , адрес стэка лежит по адресу 0x90000000, пример:

7: Запускаем

и наслаждаемся 40-секундным поиском границ 🙂

Библиотека ST ZigBee Pro

Компания STMicroelectronics предоставляет своим клиентам библиотеку ST ZigBee Pro, которая совместно с библиотекой для стандартной периферии позволяет реализовывать надежные и экономичные сети на базе микроконтроллеров STM32W108. Примеры использования библиотеки ST ZigBee Pro показаны на рис. 2.

Рис. 2. Использование библиотеки ST ZigBee Pro

В зависимости от сложности приложения используются соответствующие модули библиотеки. Стек ZigBee PRO занимает на 20% меньше места, чем предыдущее поколение программных продуктов.

Код библиотеки ST ZigBee Pro, так же как и код библиотеки стандартной периферии, выполняются в системном режиме ядра, тогда как пользовательский код, реализующий алгоритмы сбора и обработки данных, работает в режиме приложения. Это позволяет четко разграничить приоритеты выполнения задач и обеспечить более быстрое реагирование на события, происходящие на аппаратном уровне и связанные с информацией, проходящей через канал обмена данными с внешней средой.

Добавим таймер

Задержка пустым циклом — это кощунство, тем более на таком мощном кристалле как STM32, с кучей таймеров. Поэтому сделаем эту задержку с помощью таймера.

В STM32 есть разные таймеры, отличающиеся набором свойств. Самые простые — Basic timers, посложнее — General purpose timers, и самые сложные — Advanced timers. Простые таймеры ограничиваются просто отсчётом тактов. В более сложных таймерах появляется ШИМ. Самые сложные таймеры, к примеру, могут сгенерировать 3–фазный ШИМ с прямыми и инверсными выходами и дедтаймом. Нам хватит и простого таймера, под номером 6.

Немного теории

Всё, что нам требуется от таймера — досчитывать до определённого значения и генерировать прерывание (да, мы ещё и научимся использовать прерывания). Таймер TIM6 тактируется от системной шины, но не напрямую а через прескалер — простой программируемый счётчик–делитель (подумать только, в СССР выпускались специальные микросхемы–счётчики, причём программируемые были особым дефицитом — а теперь я говорю о таком счётчике просто между делом). Прескалер можно настраивать на любое значение от 1 (т.е. на счётчик попадёт полная частота шины, 24МГц) до 65536 (т.е. 366 Гц).

Тактовые сигналы в свою очередь, увеличивают внутренний счётчик таймера, начиная с нуля. Как только значение счётчика доходит до значения ARR — счётчик переполняется, и возникает соответствующее событие. По наступлению этого события таймер снова загружает 0 в счётчик, и начинает считать с нуля. Одновременно он может вызвать прерывание (если оно настроено).

На самом деле процесс немного сложнее: есть два регистра ARR — внешний и внутренний. Во время счёта текущее значение сравнивается именно со внутренним регистром, и лишь при переполнении внутренний обновляется из внешнего. Таким образом, можно безопасно менять ARR во время работы таймера — в любой момент.

Код

Код будет очень похож на предыдущий, т.к. инициализация всей периферии происходит однотипно — за тем лишь исключением, что таймер TIM6 висит на шине APB1. Поэтому включение таймера: RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM6, ENABLE);

Теперь заводим структуру типа TIM_TimeBaseInitTypeDef, инициализируем её (TIM_TimeBaseStructInit), настраиваем, передаём её в функцию инициализации таймера (TIM_TimeBaseInit) и наконец включаем таймер (TIM_Cmd).

Что за магические числа? Как мы помним, на шине присутствует тактовая частота 24МГц (при наших настройках проекта). Настроив предделитель таймера на 24000, мы поделим эту частоту на 24 тысячи, и получим 1кГц. Именно такая частота попадёт на вход счётчика таймера.

Значение же в счётчике — 1000. Значит, счётчик переполнится за 1000 тактов, т.е. ровно за 1 секунду.

После этого у нас действительно появляется работающий таймер. Но это ещё не всё.

Programming Manual

Programming Manual не является документом первой необходимости в самом начале знакомства с STM-ми, однако является очень важным при углубленном изучении этих микроконтроллеров. Он содержит информацию о процессорном ядре, системе команд и периферии ядра. Причем это не та же самая периферия, которая описана в Reference manual-е. В нее входят:

System timer — системный таймер
Nested vectored interrupt controller — контроллер приоритетных прерываний
System control block
Memory protection unit

Как только мы начнем знакомится с прерываниями в STM32, нам понадобится раздел 4.3 Nested vectored interrupt controller (NVIC). Ну и системный таймер является очень прикольной вещью, который будет полезен в каких-нибудь RTOS или для создания программных таймеров.

Регистры CR и CFGR

Открываем Reference manual на микроконтроллер STM32F103x8 и переходим к разделу 7: Low-, medium-, high- and XL-density reset and clock control (RCC). RCC имеет довольно много регистров, целых 10 штук. Однако, для настройки источника тактирования и делителей шин нам понадобится только 2 из них.

Clock control register (RCC_CR)

Рис. 1. Биты регистра CR

Описание основных битов регистра:

PLLRDY — флаг готовности PLL. Устанавливается аппаратно и сигнализирует о том, что PLL заблокирован.

PLLON — Включить PLL. Устанавливается и сбрасывается программно. При переходе в режим Stop или Standby сбрасывается аппаратно. Этот бит не может быть сброшен, если PLL используется как источник системного тактирования.

CSSON — включить систему CSS

HSEBYP — Если вместо кварцевого резонатора HSE мы хотим использовать внешний прямоугольный тактовый сигнал, то этот бит нужно установить в 1

HSERDY — Флаг готовности генератора HSE. Аппаратно устанавливается в 1 после успешного запуска и стабилизации частоты HSE-генератора

HSEON — Запустить HSE генератор. Устанавливается и сбрасывается программно. При переходе в режим Stop или Standby сбрасывается аппаратно и HSE генератор останавливается. Этот бит не может быть сброшен, если HSE используется как источник системного тактирования.

HSIRDY — то же самое, что и HSERDY, только для встроенного RC-генератора HSI

HSION — то же самое, что и HSEON, только для встроенного RC-генератора HSI

Clock configuration register (RCC_CFGR)

Рис. 2. Биты регистра CFGR

Описание основных битов регистра:

MCO — подача тактового сигнала на MCO-пин микроконтроллера.

0xx: Функция отключена
100: Выбран System clock (SYSCLK)
101: Выбран сигнал с HSI
110: Выбран сигнал с HSE
111: Выбран сигнал с PLL, который поделен на 2

PLLMUL — коэффициент умножения PLL. Эти биты могут быть записаны программно только при отключенном PLL

0000: Входную частота PLL умножить на 2
0001: —//— на 3
0010: —//— на 4
0011: —//— на 5
0100: —//— на 6
0101: —//— на 7
0110: —//— на 8
0111: —//— на 9
1000: —//— на 10
1001: —//— на 11
1010: —//— на 12
1011: —//— на 13
1100: —//— на 14
1101: —//— на 15
1110: —//— на 16
1111: —//— на 16

Два последних значения соответствуют одинаковому коэффициенту умножения.

PLLXTPRE — Делитель частоты с HSE генератора перед подачей на PLL. Этот бит не может быть изменен, если PLL запущен. При установке в 1 частота HSE будет поделена на 2, если 0, то делитель отключен.

PLLSRC — Источник входной частоты PLL. Не может быть изменен, если PLL запущен.

0: частота HSI генератора поделенная на 2
1: частота HSE генератора. Делитель может быть выбран PLLXTPRE битом.

PPRE2 — Делитель шины APB2 prescaler

0xx: HCLK без деления
100: HCLK / 2
101: HCLK / 4
110: HCLK / 8
111: HCLK / 16

PPRE1 — Делитель шины APB1 prescaler. Частота шины APB1 не должна превышать 36 МГц.

0xx: HCLK без деления
100: HCLK / 2
101: HCLK / 4
110: HCLK / 8
111: HCLK / 16

HPRE — AHB prescaler

0xxx: SYSCLK без деления
1000: SYSCLK / 2
1001: SYSCLK / 4
1010: SYSCLK / 8
1011: SYSCLK / 16
1100: SYSCLK / 64
1101: SYSCLK / 128
1110: SYSCLK / 256
1111: SYSCLK / 512

SWS — Состояние переключателя тактирования системы. Устанавливается аппаратно и указывает на текущий источник тактирования.

00: HSI генератор используется как источник тактирования системы
01: HSE генератор используется как источник тактирования системы
10: PLL используется как источник тактирования системы

SW — Переключатель источника тактирования системы. Изменяется программно для выбора источника SYSCLK. Устанавливается аппаратно для принудительного переключения на HSI генератор переходе в режим Stop или Standby или в случае срыва генерации HSE, который используется в качестве источника SYSCLK (только если активна система CSS)

00: HSI выбран в качестве источника системного тактирования
01: HSE выбран в качестве источника системного тактирования
10: PLL выбран в качестве источника системного тактирования

Первая программа

CooCox

Выполняем пункт меню Project -> New

Указываем имя проекта:

Выбираем Чип:

В репозитории выбираем какие именно модули мы будем использовать:

Открываем main.c і набираем следующий код программы:

Компилируем (Project->Build)

При первой компиляции IDE может запросить указать местонахождение компилятора.

Надо корректно указать место, куда был установлен GCC.

После удачной компиляции заливаем программу в микроконтроллер. Эта программа будет мигать светодиодом на плате. Как залить программу в микроконтроллер мы рассматривали в предыдущей статье.

Если Вы будете заливать прошивку через UART с помощью UART-USB переходника, файл для заливки найдете в директории:
C:\CooCox\CoIDE\workspace\Example_GPIO\Example_GPIO\Debug\bin\Example_GPIO.bin

Если у Вас есть установленный ST-Link программатор, программу в микроконтроллер можно залить прямо с IDE (Flash -> Program Download).

Если при этом возникла ошибка «Error: Flash driver function execute error» Рекомендуется:

Запустить STM32 ST-LINK Utility и выполнить Frimware update.
Скопировать файл STLinkUSBDriver.dll из папки
C:\Program Files\STMicroelectronics\STM32 ST-LINK Utility\ST-LINK Utility
в папку
C:\CooCox\CoIDE\bin
после чего перезапустить CooCox IDE

Перечень проектов

Example_First_Programm — GPIO. Первая программа. Мигание светодиодом

Example_GPIO — GPIO. Пример работы с входами и выходами

Example_StepMotor — GPIO. Пример работы с шаговым двигателем 28BYJ-48

Example_Nokia5110 — GPIO. Remap. Пример работы с выходами

Example_WG12864A — GPIO. Пример работы с LCD дисплеем WG12864A (KS0108/KS0107)

Example_ADC — ADC. Простой пример работы с АЦП

Example_ADC_DMA — ADC. Работа с АЦП с использованием DMA

Example_ADC_Injected — ADC. Работа с АЦП с настройкой Injected каналов

Example_ADC_Temperature — ADC. Использование встроенного термометра

Example_ADC_Watchdog — ADC. Аналоговый Watchdog

Example_Sonar — EXTI. Пример работы с сонаром HC-SR04

Example_USART1 — USART. Пример простого терминала

Example_USART_DMA — USART. Отправка данных через последовательный порт с помощью DMA

Example_DFPlayerMini — USART. Пример работы с MP3 плеером DFPlayer Mini. Функция произнесения числа

Example_SysTick — Таймер. Системный таймер SysTick. Задержка на SysTick

Example_TIM_CLK — Таймер. Генерирование прерывания через равные промежутки времени

Example_TIM_Time — Таймер. Измерение времени между двумя событиями

Example_PPM — Таймер. Захват сигнала

Example_Encoder — Таймер. Работа с энкодером

Example_Encoder_IT — Таймер. Работа с энкодером

Example_PWM_LED — Таймер. PWM. Управление яркостью светодиода

Example_PWM_RGB — Таймер. PWM. Управление цветом RGB светодиода

Example_PWM_Servo — Таймер. PWM. Управление сервоприводом

Example_PWM_Sound — Таймер. PWM. Генерирование звука

Example_RTC — RTC. Пример работы с часами реального времени

Example_BKP — BKP. Пример работы с регистрами Backup registers

Example_FLASH — FLASH. Пример сохранения настроек во FLASH память

Example_Watchdog — Watchdogs. Пример использование IWDG и WWDG

Example_I2C_Master — I2C. Работа с шиной I2C на примере датчика атмосферного давления BMP280

Example_I2C_Slave — I2C. Работа с шиной I2C в качестве Slave устройства

Example_BMP280 — I2C. Пример работы с датчиком атмосферного давления BMP280

Example_MS5611 — I2C. Пример работы с датчиком атмосферного давление MS5611

Example_USB_Virtual_Com_Port — USB. Пример работы с USB. Виртуальный последовательный порт

Example_USB_Keyboard — USB. Пример работы с USB. Эмуляция клавиатуры и мышки

Example_USB_Mass_Storage — USB. Пример работы с USB. STM32F103 в качестве Mass Storage Device

Example_PWR_Sleep — PWR. Использование энергосберегающего режима SLEEP

Example_PWR_Stop — PWR. Использование энергосберегающего режима STOP

Example_PWR_Standby — PWR. Энергосберегающий режим Standby. Пробуждение от Wake Up Pin

Example_PWR_Standby_RTC — PWR. Энергосберегающий режим Standby. Пробуждение от RTC

Example_Bootloader — Bootloader. Пример собственного загрузчика

Example_BLDC — Управление бесколлекторным двигателем с датчиками Холла (Sensored Brushless)

Example_PMSM — Управление PMSM с датчиками Холла с помощью STM32

Смотри также:

1. STM32. Программирование STM32F103. Тестовая плата. Прошивка через последовательный порт и через ST-Link программатор
2. STM32. Программирование. IDE для STM32
3. STM32. Программирование STM32F103. GPIO
4. STM32. Программирование STM32F103. Тактирование
5. STM32. Программирование STM32F103. USART
6. STM32. Программирование STM32F103. NVIC
7. STM32. Программирование STM32F103. ADC
8. STM32. Программирование STM32F103. DMA
9. STM32. Программирование STM32F103. TIMER
10. STM32. Программирование STM32F103. TIMER. Захват сигнала
11. STM32. Программирование STM32F103. TIMER. Encoder
12. STM32. Программирование STM32F103. TIMER. PWM
13. STM32. Программирование STM32F103. EXTI
14. STM32. Программирование STM32F103. RTC
15. STM32. Программирование STM32F103. BKP
16. STM32. Программирование STM32F103. Flash
17. STM32. Программирование STM32F103. Watchdog
18. STM32. Программирование STM32F103. Remap
19. STM32. Программирование STM32F103. I2C Master
20. STM32. Программирование STM32F103. I2C Slave
21. STM32. Программирование STM32F103. USB
22. STM32. Программирование STM32F103. PWR
23. STM32. Программирование STM32F103. Option bytes
24. STM32. Программирование STM32F103. Bootloader
STM32. Скачать примеры
System Workbench for STM32 Установка на Ubuntu
Keil uVision5 – IDE для STM32
IAR Workbench – IDE для STM32
Управление бесколлекторным двигателем постоянного тока (BLDC) с помощью STM32
Управление PMSM с помощью STM32

Atolic TrueStudio – новая бесплатная среда для STM32

Ранее компания ST уже оказала широкую поддержку компании AC6 и разрабатываемой ею бесплатной среде System Workbench. После этого ST продолжила двигаться в схожем направлении и приобрела компанию Atolic, которая занималась разработкой среды TrueStudio.

С первого взгляда это кажется не вполне логичным, однако, понять этот шаг можно. Дело в том, что AC6 System Workbench изначально была некоммерческим проектом, и ее функционал, видимо, не до конца устраивал ST. Теперь у компании появился серьезный и в то же время «карманный» проект, в котором в первую очередь будут учитываться интересы STM32.

Совсем недавно ST объявила о своих планах развития TrueStudio. Для пользователей наиболее значимыми будут следующие изменения:

В новых версиях TrueStudio останется возможность работы только с STM32;
Поддержка старых лицензионных версий TrueStudioPro продолжится в течение 1 года;
Новые версии TrueStudio станут бесплатными и будут обладать неограниченным функционалом TrueStudioPro.

Регистры в CMSIS

Во второй части мы учились подключать библиотеку CMSIS к IAR-у, сейчас нам понадобится этот проект, так как мы переходим к практике. Но перед этим немного поговорим о том, как устроено обращение к регистрам периферии в CMSIS.

Каждый экземпляр периферии является структурой, в которой находятся все регистры, относящиеся к данному устройству. Почти во всех случаях имя структуры совпадает с именем периферийного модуля. Для микроконтроллера STM32F103C8 все структуры периферийных модулей объявлены в файле stm32f103xb.h:

#define TIM2                ((TIM_TypeDef *)TIM2_BASE)
#define TIM3                ((TIM_TypeDef *)TIM3_BASE)
#define TIM4                ((TIM_TypeDef *)TIM4_BASE)
#define RTC                 ((RTC_TypeDef *)RTC_BASE)
#define WWDG                ((WWDG_TypeDef *)WWDG_BASE)
#define IWDG                ((IWDG_TypeDef *)IWDG_BASE)
#define SPI2                ((SPI_TypeDef *)SPI2_BASE)
#define USART2              ((USART_TypeDef *)USART2_BASE)
#define USART3              ((USART_TypeDef *)USART3_BASE)
#define I2C1                ((I2C_TypeDef *)I2C1_BASE)
#define I2C2                ((I2C_TypeDef *)I2C2_BASE)
#define USB                 ((USB_TypeDef *)USB_BASE)
#define CAN1                ((CAN_TypeDef *)CAN1_BASE)
#define BKP                 ((BKP_TypeDef *)BKP_BASE)
#define PWR                 ((PWR_TypeDef *)PWR_BASE)
#define AFIO                ((AFIO_TypeDef *)AFIO_BASE)
#define EXTI                ((EXTI_TypeDef *)EXTI_BASE)
#define GPIOA               ((GPIO_TypeDef *)GPIOA_BASE)
#define GPIOB               ((GPIO_TypeDef *)GPIOB_BASE)
#define GPIOC               ((GPIO_TypeDef *)GPIOC_BASE)
#define GPIOD               ((GPIO_TypeDef *)GPIOD_BASE)
#define GPIOE               ((GPIO_TypeDef *)GPIOE_BASE)
#define ADC1                ((ADC_TypeDef *)ADC1_BASE)
#define ADC2                ((ADC_TypeDef *)ADC2_BASE)
#define ADC12_COMMON        ((ADC_Common_TypeDef *)ADC1_BASE)
#define TIM1                ((TIM_TypeDef *)TIM1_BASE)
#define SPI1                ((SPI_TypeDef *)SPI1_BASE)
#define USART1              ((USART_TypeDef *)USART1_BASE)
#define SDIO                ((SDIO_TypeDef *)SDIO_BASE)
#define DMA1                ((DMA_TypeDef *)DMA1_BASE)
#define DMA1_Channel1       ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA1_Channel1_BASE)
#define DMA1_Channel2       ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA1_Channel2_BASE)
#define DMA1_Channel3       ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA1_Channel3_BASE)
#define DMA1_Channel4       ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA1_Channel4_BASE)
#define DMA1_Channel5       ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA1_Channel5_BASE)
#define DMA1_Channel6       ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA1_Channel6_BASE)
#define DMA1_Channel7       ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA1_Channel7_BASE)
#define RCC                 ((RCC_TypeDef *)RCC_BASE)
#define CRC                 ((CRC_TypeDef *)CRC_BASE)
#define FLASH               ((FLASH_TypeDef *)FLASH_R_BASE)
#define OB                  ((OB_TypeDef *)OB_BASE)
#define DBGMCU              ((DBGMCU_TypeDef *)DBGMCU_BASE)

RCC_CRHSEON

RCC->CR |= RCC_CR_HSEON_Msk;

RCC->CR |= (1 << RCC_CR_HSEON_Pos);

Сначала идет имя периферийного модуля, в нашем случае «RCC». Затем символ «->», после чего имя регистра «CR». RCC_CR_HSEON_Msk представляет собой вот такой #define:

#define RCC_CR_HSEON_Msk    (1<<16)

HSEONCRRCC_CR_HSEON_Msk_MskRCC_CR_HSEON_Msk

#define RCC_CR_HSEON    RCC_CR_HSEON_Msk

_Msk.

Второй случай выглядит аналогичным образом:

где

#define RCC_CR_HSEON_Pos    16

RCC_CR_HSEON_Pos_Pos

А как быть с параметрами, которые имеют несколько битов? К примеру в регистре CFGR мы хотим установить значение множителя PLL равное девяти, имеющее код 0111 (см. рис. 2 биты PLLMUL). Тут вот такое решение:

RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PLLMULL_0 | RCC_CFGR_PLLMULL_1 | RCC_CFGR_PLLMULL_2;
RCC->CFGR &= ~(RCC_CFGR_PLLMULL_3);

PLLMULPLLMUL

RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PLLMULL_0 | RCC_CFGR_PLLMULL_1 | RCC_CFGR_PLLMULL_2;

RCC->CFGR |= (7 << RCC_CFGR_PLLMULL_Pos);

PLLMUL

Заключение

В заключение хочется отметить, что с выпуском микроконтроллеров STM32W108 пользователи получили платформу, обладающую повышенным уровнем надежности за счет резервирования тактовых генераторов, улучшенной схемы обработки ошибочных ситуаций на уровне ядра, наличия системного и пользовательского режима выполнения кода и имеющую низкий уровень энергопотребления в спящем режиме. Все это позволяет рекомендовать микроконтроллеры STM32W108 для использования в беспроводных приложениях, требующих высокого уровня надежности, в том числе тех из них, которые используют батарейное питание.

Начинаем изучать микроконтроллеры на примере stm32f030f4p6