STM32CubeMx ：Usmart1 模板工程使用经验分享

2019-07-20 03:27发布

开发硬件：原子STM32F429阿波罗底板 + 自制核心板（因为原来原子的坏了...太贵了买不起还是老老实实自己做一个....也许这也是原子开放原理图的初衷吧...23333）

开发环境：Stm32cubemx(Ver: 4.26.1)  / Keil5(Ver: 5.23 )

任务概要：1.使用Stm32F429 Usart1 打印信息，并可以反向控制开发板函数进行功能调试。

说明：开发中，调试口不可或缺，Usart1作为Stm32 通用串口用作打印启动信息，调试信息等。除了打印为了更好的调试，这里把原子的开发过的代码也移植进来。

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Part1：基本配置

1.打开Stm32Cubemx，点击NewProject建立一个Stm32F429的新工程。
2.在Pinout页面进行必要的设置分别是RCC，SYS（具体看图步骤2配置）
      i. RCC：High Speed和Low Speed Clock选项选择Crystal/Ceramic Resonator
      Crystal水晶，Ceramic陶瓷，Resonator谐振器。指的就是外部晶体振荡器.
      众所周知，单片机的最小系统：电源电路，晶振电路，复位电路。画板的时候
      提供的是25Mhz的晶振，和36.768khz的晶振。

      ii.SYS: Debug选项设置成serial wire 串行线我们要用SWD下载，
               Timebase source设置成TIM7。

3.配置系统时钟，切换到Pinout旁边的Clock configuration时钟配置。（步骤3配置）
      i.输入时钟源Stm32标注了4-26Mhz，我们这里输入25Mhz。
      ii.然后我们看一下他的输入一直到SysClk的公式：
               Input frequency输入频率  / M * N / P = SysClk

         ∵  有以下条件
               ※ 输入频率/M的值必须≥0.95Mhz且小于等于2.1Mhz
               ※我们的SysClk的值为180Mhz（Stm32F429最大的正常工作频率，非超频）

            ∴ 综合以上条件，我们进行如下配置：
               Input frequency输入频率（25Mhz）  / 25 * 360 / 2 = 180
            这样配置 25Mhz / 5 就得到1Mhz符合条件1不大于2.1 不小于0.95.而且得到1对后面的配置就变得简单。

      iii. APB1 Prescaler（预分频器）的值设为/4 因为后面PCLK1的值最大45Mhz（180/4=45）
            APB2 Prescaler的值设为/2，PCLK2最大90Mhz。


这样我们就完成了一个工程的基本要素配置,PS:Cubemx方便而且统一了大家的工程

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Part2：生成工程

1.点击最上方菜单栏Project选项->Generate code 生成代码，随即会弹出Project Setting对话框（这个只会在第一次弹出）
以后要设置这个的话Project选项->Setting 设置，就可以重新见到这个页面了。

i.首先是Project Name你的工程名：我们这里起Template（模板）
ii.然后是你的Project location 工程目录地址（即你想把你的工程放在哪个目录下，自行设置了，建议不要有中文名字）
iii. 看到Tool chain / IDE选项开发环境选择MDK - ARM V5，即Keil 5.
iv.ok，然后看最上面的页面选择有Project工程，Code Generate代码生成， Advanced Setting高级设置
   这里选择Code generate.会看到有三组选项：
               ①第一组STM32Cube Firmware library package 固件库包，可以默认第一个复制所有的库
                  （不过那样会导致如果你开了按F12可以检索函数的配置你会编译很慢文件也大）。
                     这里我们选择第三个 Add necessary library files as reference in the toolchain ······· 添加所需要用到的库文件（非所有）
               ②第二组的第一个勾选上，Generate peripheral initialization as pair of‘.c/.h’files per peripheral
                  每个外设生成一对'c / .h'文件的外设初始化

v.Ok,然后电机确认就可以生成工程了。生成完后，有个对话框提示，我们点击Open Project即可。

然后这里提及一个小Bug，工程建立后，还需要进行一个优化配置就是，我们经常会用到STLINK,但是这个工程下载下去并没有跑起来这是为什么呢，在设置 Debug->ST-link setting 的Download Fuction里面我们会发现它生成的工程没有勾选 Reset and Run。所以STLINK 下载后没反应，要关闭电源再开才跑。这里勾选一下，然后关闭工程再打开就可以了，一个小细节的问题.详细如图哈。


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Part3：Usart1 功能使用

1.首先在Cubemx里面，Pinout页面，我们可以从列表中看到STM32F429强大的功能列表。我们打开Usart1->mode选项
选择Asynchronous异步选项即可。随即看到PA9和PA10被高亮。

2.在Cubemx里面，Configuration页面，我们看到Connectivity（连接）功能中多了一个Usart1，点击它。
可以看到一个基本设置 Baud rate 波特率 115200bits/s 一秒传输115200个位数据信息。一个停止位，没有校验位。
我们点击到Nvic settings（中断管理）中，因为你永远不知道对方什么时候发信息给你，这是不确定的你要用中断去进行接收。


扩展一下基本知识就是：串口协议是这么规定的：起始位 +数据（8位） +停止位（这里没有校验位）。
所以我们传输一个字节数据要用到10个位。这样算下来 115200/10 = 11520 字节/s。（即速度为11520 B/s）
通俗一点的说的话，KB是1024个B，11520 (B/S) / 1024 = 11.25KB/S就是我们这个功能所拥有的速度了。

这个是为了让你知道它的速度局限在哪里。因此来做一些它所力所能及的事情。当然如果数据量大，必要的话我们还会开启DMA选项。
以后再做论述。

  3.生成代码，点菜单栏Project选项和原来一样点生成代码，生成后，不用再点Open project，关闭对话框，你点原来的还在打开的工程，就会出现Reload选项（重新加载），点Reload就可以了。这样你原来的代码就可以更新了。Reload之后我们就可以在application/user中发现多了一个usart.c的文件了。ok，功能加载成功。

4.功能实现：发送，发送是最简单的了，因为他由你决定什么时候发送，你只需要把你的数据送到功能寄存器，然后给它一个指令就由硬件biu的发送出去了.....（这也是为什么我们花钱的买它原因吧....毕竟方便就像电器使用一样.）
   那么说明书在哪里呢，我们点进工程的Driver/STM32F4xx_HAL_Driver目录，找到stm32f4xx_hal_uart.c

   ok，这里有一个大标题 ##### How to use this driver #####，下面一段文章详细的叙述了如何去使用这个驱动器（东西多我就不贴出来了。我当时就看了这个发现他其实说的挺好的了。包括步骤，函数介绍啥的。这里我当做各位英语水平都是ok的哈，不ok，google翻译，问人，百度。怎么都行，路总有的。）

拖出来人家写好的：

// 串口的发送接收函数：
// HAL_UART_Transmit();串口轮询模式发送,使用超时管理机制。
// HAL_UART_Receive();串口轮询模式接收,使用超时管理机制。
// HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送，
// HAL_UART_Receive_IT();串口中断模式发送
// HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式发送
// HAL_UART_Receive_DMA();串口DMA模式发送

// 串口相关的中断函数:
// HAL_UART_TxHalfCpltCallback():一半数据(half transfer)发送完成后，通过中断处理函数调用。
// HAL_UART_TxCpltCallback():发送完成后，通过中断处理函数调用。
// HAL_UART_RxHalfCpltCallback():一半数据(half transfer)接收完成后，通过中断处理函数调用。
// HAL_UART_RxCpltCallback():接收完成后，通过中断处理函数调用。
// HAL_UART_ErrorCallback()：传输过程中出现错误时，通过中断处理函数调用。

      好，直接在主循环里面调用
      HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

      如图：

      发送直接有了。(ˉ▽￣～) 切~~

      5.功能实现:接收。  关于中断接收，根据说明The specific UART interrupts (Transmission complete interrupt, RXNE interrupt and Error Interrupts) will be managed using the macros __HAL_UART_ENABLE_IT() and __HAL_UART_DISABLE_IT() inside the transmit and receive process.
         i.  ※我们要先使用  __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_RXNE);对串口Usart1 的接收中断进行使能。
         ii.然后中断的处理在 stm32f4xx_it.c 函数。进行接收和处理。


         烧写测试，ok。没问题。收发都正常了。开始进行原子的Usart功能移植。
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         Cubemx的命名都比较的规范，原子移植的话要改动的地方还是挺多的。
         活用文本处理将 u8 u32等批量修改成uin8_t 等符合STM32Cubemx的规则。

      同时我还写了一个重定向和bootinfo来打印开机信息（软件版本硬件版本）以及芯片序列号

         花了差不多20分钟移植。。。如果你要用的话非常方便
         1. 建立一个工程
         2.Cube中打开Usart1功能（异步，打开Nvic中断两个步骤）

         3.把代码中的Usmart文件夹移过去。
         4.Include头文件路径添加.C文件

         5.然后在Main.c加 usmart_dev.init(90);    初始化
         6.在stm32f4xx_it.c中的Usart1_Handler函数添加Usmart_Rev_Pro();即可


         可以看到开机打印信息，以及灯函数翻转测试. 整个工程从零开始，写博客，完成耗费时间4小时。希望能帮到大家哈。



         第一次开始写这种说明博客，希望各位能提出宝贵意见，支持我请给我点赞哈，将持续更新关于Stm32cubemx的最新使用。
         附带代码附件：下载直接可以使用哦。

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