STM32 का अध्ययन शुरू करना या स्मार्ट तरीके से लाइट का प्रबंधन करना

छोटा सा परिचय

एक बार, जब मैं अगले किराए के अपार्टमेंट में चला गया, तो मुझे एक निश्चित असुविधा का सामना करना पड़ा, जो काफी कष्टप्रद था: मुख्य कमरे में प्रकाश स्विच एक कैबिनेट-दीवार के पीछे था, जो दीवार से खराब हो गया था, और इसकी पुनर्व्यवस्था असंभव थी क्योंकि इसमें काफी समय और मेहनत लगी। मैं इस समस्या को बहुत हल करना चाहता था और मेरे दिमाग में एक विचार आया: प्रकाश को नियंत्रित करने के लिए रिमोट कंट्रोल बनाना!

यह कमरे में प्रकाश को नियंत्रित करने के लिए अपना खुद का रिमोट कंट्रोल बनाने के विचार के साथ था जो कि इलेक्ट्रॉनिक्स, माइक्रोकंट्रोलर और विभिन्न रेडियो उपकरणों के लिए मेरा जुनून शुरू हुआ था।

लेखों की सूची:

1. STM32 का अध्ययन शुरू करना या स्मार्ट तरीके से लाइट का प्रबंधन करना
2. स्टार्टिंग STM32: बिट ऑपरेशंस
3. शुरू हो रही STM32: रजिस्टर क्या हैं? उनके साथ कैसे काम करना है?

उसके बाद, मैंने इस विषय का अध्ययन करना शुरू कर दिया, इलेक्ट्रॉनिक्स की मूल बातें, उपकरणों के उदाहरणों से परिचित होना, और सीखना कि लोग ऐसे उपकरणों को कैसे लागू करते हैं। माइक्रोकंट्रोलर का अध्ययन कैसे शुरू करें, इस बारे में जानकारी की खोज करने के बाद, मुझे पता चला कि अरुडिनो क्या है, वे क्या खाते हैं, उनके साथ कैसे काम करते हैं। आसान समाधान बहुत आकर्षक लग रहा था, क्योंकि जहां तक ​​मुझे उस समय समझ में आया था, कोड एक या दो बार बनने जा रहा है। लेकिन निष्कर्ष निकाला है कि मुझे नहीं पता था कि Arduino स्केच के ढांचे के बाहर माइक्रोकंट्रोलर के अंदर क्या चल रहा था, मैंने एक और दिलचस्प विकल्प की तलाश करने का फैसला किया, जिसने माइक्रोकंट्रोलर तकनीक के जंगल में एक गहन अध्ययन और विसर्जन का अनुमान लगाया।

जिस कंपनी में मैं काम करता हूं, उसके पास एक विकास विभाग है, और मैंने इंजीनियरों से संपर्क करके मुझे सही रास्ते पर निर्देशित करने और अपनी समस्या को हल करने के लिए कहां दिखाने के लिए तय किया। अरुडिनो का अध्ययन करने से मैं बहुत निराश था और मेरे हाथों में एक अज्ञात और समझ में नहीं आने वाला हरा दुपट्टा था जिस पर शिलालेख, पत्र, विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटक थे।


उस क्षण मेरे लिए यह सब कुछ समझ में नहीं आ रहा था, और मुझे कुछ भ्रम भी हो रहा था, लेकिन मैं इस कार्य को लागू करने से इंकार करने वाला नहीं था। इसलिए मैं माइक्रोकंट्रोलर्स के STM32 परिवार और STM32F0-डिस्कवरी बोर्ड से परिचित हो गया, अध्ययन करने के बाद मैं उन उद्देश्यों के लिए अपने डिवाइस को ढेर करना चाहूंगा जिनकी मुझे आवश्यकता है।

मेरे महान आश्चर्य के लिए, इतने बड़े समुदाय, लेख, उदाहरण, एसटीएम पर विभिन्न सामग्रियां अरुडिनो के लिए समान बहुतायत में नहीं थीं। बेशक, यदि आप खोज करते हैं, तो "शुरुआती के लिए" कई लेख हैं जो बताते हैं कि कैसे और कहां से शुरू करना है। लेकिन उस समय मुझे यह लग रहा था कि यह सब बहुत जटिल है, कई विवरण जो एक शुरुआत के पूछताछ वाले दिमाग के लिए दिलचस्प थे, चीजों को नहीं बताया गया था। हालांकि कई लेखों को "सबसे छोटे के लिए सीखने" के रूप में प्रस्तुत किया गया था, यह हमेशा तैयार कोड उदाहरणों के साथ, उनकी मदद से वांछित परिणाम प्राप्त करना संभव नहीं था। यही कारण है कि मैंने एक विशिष्ट विचार के कार्यान्वयन के प्रकाश में STM32 पर प्रोग्रामिंग पर लेखों की एक छोटी श्रृंखला लिखने का फैसला किया: कमरे में एक प्रकाश नियंत्रण कक्ष।

AVR / Arduino क्यों नहीं?

इस तरह के जटिल एमके जैसे STM32 के अध्ययन में जल्दबाजी करने के लिए यह कहना बहुत जल्दबाजी होगी कि एक अनिच्छुक शुरुआत के लिए बहुत जल्दी - मैं आपको बताऊंगा कि मैंने इस तरह से जाने का फैसला क्यों किया और एटीमेल प्रोसेसर परिवार से परिचित नहीं हुआ और अरुडिनो को भी विकल्प नहीं माना। ।

सबसे पहले, मूल्य-कार्यात्मक संबंध ने एक निर्णायक भूमिका निभाई, अंतर एसटी से सबसे सस्ते और सरल एमके में से एक के बीच भी दिखाई देता है और "मोटा" ATMega:


AVR और STM32 की कीमत और क्षमताओं के बीच महत्वपूर्ण अंतर देखने के बाद - मैंने फैसला किया कि मैं अपने विकास में AVR का उपयोग नहीं करूंगा)

दूसरे, मैंने पहले खुद के लिए कौशल का सेट निर्धारित करने की कोशिश की थी जो मुझे वांछित परिणाम तक पहुंचने तक प्राप्त होगा। यदि मैंने Arduino का उपयोग करने का निर्णय लिया है - तो मेरे लिए तैयार पुस्तकालयों की प्रतिलिपि बनाना, स्केच और वॉयला पर रखना पर्याप्त होगा। लेकिन डिजिटल बस कैसे काम करती है, एक रेडियो ट्रांसमीटर कैसे काम करता है, यह कैसे कॉन्फ़िगर किया गया है और इसका उपयोग किया जाता है - इस स्थिति में, मैं कभी नहीं आता। अपने लिए, मैंने सबसे कठिन और कांटेदार रास्ता चुना, ताकि परिणाम प्राप्त करने के मार्ग पर - मुझे अधिकतम अनुभव और ज्ञान प्राप्त हो।

तीसरा, किसी भी STM32 को दूसरे STM32 द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, लेकिन बेहतर सुविधाओं के साथ। इसके अलावा, स्विचिंग सर्किट को बदलने के बिना।

चौथा, व्यावसायिक विकास वाले लोग 32-बिट एमके का उपयोग करने की अधिक संभावना रखते हैं, और अक्सर वे एनएक्सपी, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स और एसटी माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक से मॉडल होते हैं। हां, और मैं किसी भी समय विकास विभाग से अपने इंजीनियरों के पास जा सकता हूं और यह पता लगा सकता हूं कि किसी विशेष समस्या को कैसे हल किया जाए और मुझे उन मुद्दों पर सलाह प्राप्त करें जो मुझे पसंद हैं।

डिस्कवरी बोर्ड के साथ STM32 माइक्रोकंट्रोलर्स की खोज क्यों शुरू करें?

जैसा कि आप पहले से ही समझ चुके हैं, हम डिस्कवरी बोर्ड के उपयोग के साथ अपने परिचित और एसटीएम 32 माइक्रोकंट्रोलर, प्रिय पाठकों का अध्ययन शुरू करेंगे। डिस्कवरी क्यों, और इसका अपना बोर्ड नहीं?

1. किसी भी डिस्कवरी बोर्ड पर, एक अंतर्निहित एसटी-लिंक प्रोग्रामर / डिबगर होता है जो यूएसबी के माध्यम से कंप्यूटर से जुड़ता है और संबंधित जंपर्स को हटा / स्थापित करके बोर्ड और बाहरी उपकरणों पर माइक्रोकंट्रोलर की प्रोग्रामिंग के लिए दोनों का उपयोग किया जा सकता है। यही है, सब कुछ के लिए एक प्लस - हम दो-इन-वन समाधान प्राप्त करके पैसे भी बचाते हैं: एक माइक्रोकंट्रोलर और एक प्रोग्रामर।
2. डिस्कवरी कार्ड में माइक्रोकंट्रोलर से लेकर बोर्ड के पिन तक सभी पिनों की पूरी वायरिंग होती है। सुविधा के लिए, मैंने डिस्कवरी को एक ही दो प्रोटोटाइप बोर्ड में चिपका दिया।
   
3. 3. बोर्ड पर हमेशा एक निश्चित संख्या में सभी प्रकार के परिधीय उपकरण होते हैं, उदाहरण के लिए, जैसे कि एक्सीलरोमीटर, माइक्रोफोन, डिस्प्ले, सेंसर और कई अन्य। विभिन्न डिस्कवरी बोर्डों में अलग-अलग बॉडी किट विकल्प होते हैं। अगर किसी को दिलचस्पी है, तो आप निर्माता की वेबसाइट पर अधिक पढ़ सकते हैं ।

डिस्कवरी बोर्ड के अलावा हमें विकास की क्या आवश्यकता है?

डिस्कवरी बोर्ड के साथ हमारे काम में, हमें कई अपूरणीय चीजों की आवश्यकता होगी जो हम इसके बिना नहीं कर सकते हैं:

1. कहां, कहां और क्या जुड़ा है, यह देखने के लिए सर्किट बोर्ड । आप अपने मदरबोर्ड निर्माता के पृष्ठ पर सर्किट को योजनाबद्ध पैक अनुभाग में ले जा सकते हैं। आप चित्र में दर्शाए गए ब्लॉक में पृष्ठ को थोड़ा नीचे स्क्रॉल करके योजनाओं को डाउनलोड कर सकते हैं:
   
2. हमारे माइक्रोकंट्रोलर को डेटशीट ताकि किसी भी सुविधाजनक समय पर आप पिनआउट, विनिर्देशों, मापदंडों और काम के लिए अन्य आवश्यक जानकारी देख सकें। मेरे मामले में यह STM32F051R8T6 है । डेटाशीट लिंक पृष्ठ शीर्षक में है:
   
3. हमें अपने माइक्रोकंट्रोलर पर संदर्भ मैनुअल की भी आवश्यकता है। यह एक दस्तावेज है जिसमें एमके कोर के साथ काम करने के तरीके और दृष्टिकोण, इसके क्लॉक ब्लॉक के साथ, बाह्य उपकरणों के साथ, आदि का विस्तार से वर्णन किया गया है। इसमें सभी एमके रजिस्टर, एमके और बाह्य उपकरणों के सभी विकल्पों और सेटिंग्स का विवरण भी शामिल है। यह शायद सबसे महत्वपूर्ण फ़ाइल है जिसके बिना यह पता लगाना बहुत मुश्किल होगा कि एमके के अंदर कैसे और क्या काम करता है। आप माइक्रोकंट्रोलर पेज पर लिंक से फाइल डाउनलोड कर सकते हैं:
   
4. और अंत में, हमें एक विकास वातावरण स्थापित करने की आवश्यकता है जिसमें हम अपने एमके के लिए कार्यक्रम बना सकें और शांति से अपने कार्यक्रमों को संकलित कर सकें। एक समय में, मैंने लगभग सभी सबसे लोकप्रिय IDE की कोशिश की और Keil uVision 5 पर बसे। मेरी राय में, यह विकास का माहौल मुझे सबसे सुविधाजनक और सीखने में आसान लगा। अंतर्निहित डिबगर, तैयार-निर्मित और आसानी से जुड़े निम्न-स्तरीय पुस्तकालय, उदाहरणों की एक बड़ी संख्या और एक सुविधाजनक रूप से संगठित कार्य इंटरफ़ेस और आईडीई स्पेस निर्णायक कारक थे जो मेरी पसंद को प्रभावित करते थे। आप इस आईडीई को आधिकारिक साइट से डाउनलोड कर सकते हैं, लेकिन सरल पंजीकरण की आवश्यकता है:। 32kB में डाउनलोड किए गए फर्मवेयर के आकार पर वास्तव में एक छोटा प्रतिबंध है यह आईडीई भुगतान किया जाता है। लेकिन यह हमारे लिए पर्याप्त से अधिक होगा। हमें MDK-Arm की आवश्यकता होगी:
   

आइए काम के लिए प्रारंभिक सेटअप और आईडीई की तैयारी के साथ शुरुआत करें!

हमारे आईडीई की स्थापना फ़ाइल डाउनलोड करने के बाद, आप स्थापना के साथ आगे बढ़ सकते हैं। स्थापना प्रक्रिया को पूरा करने के लिए इंस्टॉलर के निर्देशों का पालन करें। ऑपरेशन के लिए आवश्यक सभी फ़ाइलों की प्रतिलिपि बनाई जाने के बाद, पैक इंस्टॉलर को विकसित करने के लिए सॉफ़्टवेयर इंस्टॉलर के लिए एक विंडो दिखाई देगी। इस इंस्टॉलर में निम्न-स्तरीय लाइब्रेरीज़, मिडलवेयर शामिल हैं, उन कार्यक्रमों के उदाहरण जो नियमित रूप से अपडेट और अपडेट किए जाते हैं।


हमारे बोर्ड के साथ काम करना शुरू करने के लिए, हमें काम के लिए आवश्यक कई पैकेज स्थापित करने की आवश्यकता है और हमें एक माइक्रोकंट्रोलर खोजने की आवश्यकता है जिसके साथ हम काम करेंगे। आप विंडो के शीर्ष पर खोज का उपयोग भी कर सकते हैं। हमारे एमके पाए जाने के बाद, खिड़की के दूसरे भाग में उस पर क्लिक करें और हमें पुस्तकालयों की निम्न सूची स्थापित करने की आवश्यकता है:

1. Keil :: STM32F0xx_DFP निर्माता से मैनुअल, डेटशीट, एसवीडी फाइलें, पुस्तकालयों सहित माइक्रोकंट्रोलरों के एक विशिष्ट परिवार के लिए एक पूर्ण सॉफ्टवेयर पैकेज है।
2. एआरएम :: सीएमएसआईएस कोर्टेक्स माइक्रोकंट्रोलर सॉफ्टवेयर इंटरफेस स्टैंडर्ड का एक पैकेज है, जिसमें कॉर्टेक्स कोर का समर्थन करने के लिए एआरएम से पुस्तकालयों का एक पूरा सेट शामिल है।
3. Keil :: ARM_Compiler ARM का नवीनतम संकलक है।

आवश्यक पैकेज स्थापित करने के बाद, आप आईडीई और हमारे डिबगर / प्रोग्रामर को कॉन्फ़िगर करने के लिए आगे बढ़ सकते हैं। ऐसा करने के लिए, हमें मुख्य Keil विंडो खोलने और एक नई परियोजना बनाने की आवश्यकता है।

ऐसा करने के लिए, मेनू प्रोजेक्ट -> नए uVision प्रोजेक्ट पर जाएं और उस फ़ोल्डर का चयन करें जहां हम अपनी परियोजना को बचाएंगे।

केइल के बाद हमसे पूछेंगे कि प्रोजेक्ट में कौन सा एमके इस्तेमाल किया जाएगा। वांछित एमके का चयन करें और ठीक पर क्लिक करें।


और एक विंडो फिर से दिखाई देगी, जो पहले से ही हमसे परिचित है, जिसमें हम परियोजना के हित के मॉड्यूल को जोड़ सकते हैं। हमारी परियोजना के लिए, हमें दो मॉड्यूल चाहिए:

1. CMSIS लाइब्रेरी का मूल , जिसमें सेटिंग्स, रजिस्टर पते और हमारे एमके के काम के लिए आवश्यक चीजों के बहुत अधिक घोषित हैं।
2. स्टार्टअप-फाइल , जो स्टार्टअप पर एमके की शुरुआत, वैक्टर और इंटरप्ट हैंडलर की घोषणा के लिए जिम्मेदार है, और भी बहुत कुछ।

यदि प्लग-इन की सभी निर्भरताएँ संतुष्ट हैं, तो प्रबंधक हमें हरे रंग में यह संकेत देगा:


ओके बटन दबाने के बाद , हम अपना प्रोजेक्ट बनाना शुरू कर सकते हैं।

प्रोजेक्ट पैरामीटर को कॉन्फ़िगर करने और हमारे प्रोग्रामर को कॉन्फ़िगर करने के लिए, संबंधित मेनू को खोलने के लिए लक्ष्य 1 पर राइट-क्लिक करें।


परियोजना के मुख्य मेनू में, 8.0 मेगाहर्ट्ज पर Xtal पैरामीटर सेट करें। यह पैरामीटर हमारे एमके के क्वार्ट्ज थरथरानवाला के संचालन की आवृत्ति के लिए जिम्मेदार है:


इसके बाद, हम अपने प्रोग्रामर / डिबगर को कॉन्फ़िगर करते हैं। उसी विंडो में, डीबग टैब पर क्लिक करें और उपयोग क्षेत्र में ST-Link डीबगर पैरामीटर का चयन करें और सेटिंग्स पर जाएं:


सेटिंग्स में, हमें बोर्ड पर स्थापित हमारे एसटी-लिंक के मॉडल को देखना चाहिए, इसका सीरियल नंबर, एचडब्ल्यू और आईडीकोड एमके का संस्करण जिसे हम फ्लैश करेंगे:



सुविधा के लिए, आप इस तथ्य के लिए जिम्मेदार पैरामीटर को कॉन्फ़िगर कर सकते हैं कि एमके फ्लैशिंग के बाद स्वचालित रूप से रीसेट हो जाता है। ऐसा करने के लिए, रीसेट और रन फ़ील्ड जांचें।


उसके बाद, आपको एक और विकल्प कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता है जो हमें अपनी परियोजनाओं के कोड पर रूसी-भाषा की टिप्पणियों को लिखने की अनुमति देगा। हम कॉन्फ़िगरेशन बटन पर क्लिक करते हैं और खुलने वाले मेनू में, एन्कोडिंग क्षेत्र में रूसी विंडोज -1251 चुनें।


वह सब है। हमारी आईडीई और प्रोग्रामर जाने के लिए तैयार हैं!

केइल में एक सुविधाजनक प्रोजेक्ट नेविगेटर है जिसमें हम प्रोजेक्ट संरचना, काम के लिए आवश्यक संदर्भ सामग्री देख सकते हैं, जिनमें वे भी शामिल हैं जिन्हें हम पहले ही अपने कंप्यूटर पर डाउनलोड कर चुके हैं (डिस्कवरी स्कीम, डेटाशीट, संदर्भ मैनुअल), सूची प्रोग्रामिंग भाषा के विभिन्न भाषा निर्माणों के त्वरित सम्मिलन के लिए परियोजना में उपयोग किए गए कार्य और टेम्पलेट।


स्रोत समूह 1 से ऐप / उपयोगकर्ता तक प्रोजेक्ट संरचना में फ़ोल्डर का नाम बदलें, इस प्रकार यह दर्शाता है कि हमारे पास इस फ़ोल्डर में उपयोगकर्ता प्रोग्राम फ़ाइलें होंगी:


समूह "ऐप / उपयोगकर्ता" कमांड में नई आइटम जोड़ें को निष्पादित करके प्रोजेक्ट नेविगेटर के माध्यम से मुख्य प्रोग्राम फ़ाइल जोड़ें ।


आपको सूची से C फ़ाइल (.c) का चयन करना होगा और इसे main.c नाम देना होगा:


बनाई गई फ़ाइल स्वचालित रूप से परियोजना संरचना में जोड़ दी जाएगी और मुख्य कार्यक्रम विंडो में खुल जाएगी।

खैर, अब हम अपना कार्यक्रम बनाना शुरू कर सकते हैं।

सबसे पहले, आपको माइक्रोकंट्रोलर्स के हमारे परिवार के हेडर दस्तावेज़ को हमारी निष्पादन योग्य फ़ाइल से कनेक्ट करना होगा। निम्नलिखित लाइनों को मुख्य. c फ़ाइल में जोड़ें, यह प्रोग्राम हमारे एल ई डी को वैकल्पिक रूप से ब्लिंक करेगा:

/*      */
#include "stm32f0xx.h"

/*    */
int main(void)
{
	/*     GPIO */
	RCC->AHBENR |= RCC_AHBENR_GPIOCEN;
	
	/*     PC8  PC9  Output*/
	GPIOC ->MODER = 0x50000;
	
	/*  Output type   Push-Pull */
	GPIOC->OTYPER = 0;
	
	/*      Low */
	GPIOC->OSPEEDR = 0;
	
	while(1)
	{
		/*   PC8,  PC9 */
		GPIOC->ODR = 0x100;
		for (int i=0; i<500000; i++){}	//  
					
		/*   PC9,  PC8 */
		GPIOC->ODR = 0x200;
		for (int i=0; i<500000; i++){}	//  
	}		
}

, , . :


Build ( F7) , , :


Load ( F8) :


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! STM32 ! , , , Discovery. )

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1. STM32 -
2. STM32:
3. STM32: ? ?