STM32 तेजी से शुरू। भाग 1 सॉफ्टवेयर, सामग्री, घन एमएक्स

हाल ही में, अधिक से अधिक बार मैं क्यूएम एमएक्स और एचएएल के विषय पर होलीवर्स में आता हूं, जैसा कि एसटीएम 32 नियंत्रकों पर लागू होता है।

एक तरफ, अधिवक्ता हैं जो कॉन्फ़िगरेशन की आसानी और कोड की पठनीयता पसंद करते हैं।

दूसरी ओर, अनुयायी अपने हाथों से सब कुछ लिखते हैं, जिसके लिए काम की गति और संसाधनों का सावधानीपूर्वक उपयोग महत्वपूर्ण है।

सभी i को डॉट करने के लिए - CMSIS, LL, HAL तीन सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले रास्तों के साथ "हैलो वर्ल्ड" लिखने का प्रयास करें। हम लागत (नियंत्रक संसाधनों, निष्पादन योग्य फ़ाइल की मात्रा और निश्चित रूप से डेवलपर के समय) का अनुमान लगाएंगे।

लेख में कई भाग शामिल होंगे:

STM32 तेजी से शुरू। भाग 1 सॉफ्टवेयर, सामग्री, घन एमएक्स।
STM32 तेजी से शुरू। भाग 2 नमस्ते दुनिया पर एचएएल, एटॉलिक ट्रूस्टुडिओ में डिबगिंग की स्थापना
STM32 तेजी से शुरू। भाग 3 एलएल पर हैलो वर्ल्ड
STM32 तेजी से शुरू। भाग 4 नमस्ते विश्व CMSIS पर
STM32 तेजी से शुरू। भाग 5 सारांश, एचएएल, एलएल, सीएमएसआईएस की तुलना।

पहले, आइए तय करें कि हम वास्तव में क्या प्रोग्राम करेंगे, यानी सही हार्डवेयर ढूंढें।

एक आदर्श विकल्प STM32F103C8T6 माइक्रोकंट्रोलर पर एक बजट बोर्ड होगा।



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फर्मवेयर को भरने और डिबगिंग के साथ खेलने के लिए, एक प्रोग्रामर की भी आवश्यकता होती है
शुरुआत के लिए, और भविष्य के उपयोग के लिए, ST-LINK V2 प्रोग्रामर का चीनी क्लोन आदर्श है।

आप 120 रूसी रूबल की कीमत पर एक ही साइट पर खरीद सकते हैं।



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STM32 के लिए सॉफ्टवेयर विकसित करने के लिए, आप विभिन्न आईडीई का उपयोग कर सकते हैं।

सबसे लोकप्रिय IAR, Keil, Coocox (ग्रहण) हैं।

हम उस पथ का अनुसरण करेंगे जो हाल ही में पूरी तरह से स्वतंत्र और पूरी तरह से एसटी द्वारा प्रदान किया गया है।

हम STM32 के लिए या आम लोगों के टॉलिक में एटोलिक ट्रूस्टुडिओ का उपयोग करेंगे।

इस सॉफ्टवेयर के क्या फायदे हैं: बिल्कुल मुफ्त, कोड के आकार की कोई सीमा नहीं है, एक अच्छा डीबगर, आसान इंस्टॉलेशन और कॉन्फ़िगरेशन है।

विपक्ष: कोई ऑटो कोड पूरा नहीं हुआ।

खिड़कियां और लिनक्स के लिए संस्करण उपलब्ध हैं।

यहां डाउनलोड करें https://atollic.com/resources/download/
इस सॉफ़्टवेयर की स्थापना में कोई समस्या नहीं होनी चाहिए, सब कुछ सहज रूप से स्पष्ट है, हम चुनते हैं कि इसे कहां रखा जाए और हर समय "अगला" पर क्लिक करें।

स्थापना के बाद, आप इसे नहीं चला सकते हैं, क्योंकि आईडीई के अलावा, आपको कुछ और चाहिए।

यदि आपने अभी भी इसे शुरू किया है, तो इसे बंद कर दें।

चूंकि TrueSTUDIO एक विकास और डिबगिंग टूल है, मैं परियोजना को हाथ से इकट्ठा नहीं करना चाहता (आवश्यक पुस्तकालयों को जोड़ना और रास्तों को निर्धारित करना), लेकिन कुछ पूर्व-कॉन्फ़िगर फ़ाइल प्राप्त करने के लिए जिसमें आप अनावश्यक परेशानियों के बिना तुरंत कोड लिख सकते हैं।

ऐसा करने के लिए, घन एमएक्स कोड जनरेटर प्रोग्राम या आम लोगों में "कलोकूब" का उपयोग करें।
एसटीएम के तहत क्या लिखना है: रजिस्टरों पर और सीएमएसआईएस पर या एचएएल पर यह सॉफ्टवेयर पहला ठोकर है।

पहली विचारधारा के रक्षक निम्नलिखित तर्क देते हैं: क्यूब एमएक्स कोड की एक बड़ी, अनावश्यक राशि उत्पन्न करता है, जो एमके के काम को भी धीमा कर देता है।

दूसरे के रक्षकों - कहते हैं कि स्वचालित रूप से उत्पन्न कोड विकास के समय को कम करता है, जिससे डेवलपर को डिवाइस के मुख्य भाग (मुख्य तर्क के लिए) पर जल्दी से स्विच करने की अनुमति मिलती है, जो विशेष सॉफ़्टवेयर (क्यूब एमएक्स) को परिधीय दिनचर्या प्रदान करता है।

विचित्र रूप से पर्याप्त - ये दोनों विचारधाराएँ सत्य हैं और व्यवहार में लागू हैं, लेकिन प्रत्येक की अपनी स्थितियों में ही।

आइए एक दो उदाहरण देखें:

उदाहरण नंबर 1: यह एक उपकरण विकसित करना आवश्यक है जो जितना संभव हो उतना सस्ता है, क्योंकि यह सालाना 100500 टुकड़ों के बैच में उत्पादन करने की योजना है। स्वाभाविक रूप से, डिवाइस की कीमत के प्रत्येक अतिरिक्त रूबल के परिणामस्वरूप अंतिम डिवाइस पर सैकड़ों हजार रूबल खर्च होंगे। इसके अलावा, नियोजित विकास में अधिकतम गति पर परिधीय (एडीसी, एसपीआई, यूएआरटी) के साथ कुछ भारी गणनाएं और काम होते हैं।

डिवाइस पूरी तरह से स्व-निहित उत्पाद है, भविष्य में, इस उपकरण की संपूर्ण उत्पादन अवधि के लिए न्यूनतम परिवर्तन की योजना बनाई गई है। तैयार नमूना तक विकास की अवधि 1-2 साल है।

उदाहरण नंबर 2: एक डिवाइस का एक प्रोटोटाइप आवश्यक है, जो ग्राहक के लिए रुचि का हो सकता है और वह अपनी सुविधा के रूपांतरण के लिए इसी तरह के उपकरणों के 100 टुकड़े का आदेश देगा। पहले नियोजित बैच को 2 महीने में ग्राहक को भेज दिया जाना चाहिए। 10 टुकड़ों के पहले परीक्षण बैच का आकार।

सटीक तकनीकी विशिष्टताओं को परियोजना पर काम करने की प्रक्रिया में समायोजित किया जाएगा, लेकिन यह ज्ञात है कि भविष्य में हार्डवेयर के कई संशोधनों की योजना बनाई गई है, जिसके लिए सभी लागू तर्क को जल्दी से समायोजित करना आवश्यक है।

पहले उदाहरण में, आदर्श विकल्प सबसे सस्ता नियंत्रक का चयन करना और एक हार्डवेयर-निर्भर लिखना होगा, लेकिन इष्टतम कोड, जहां बाह्य उपकरणों के साथ काम उचित रजिस्टरों (CMSIS) तक पहुंच के माध्यम से आयोजित किया जाएगा। जो डेवलपर इस परियोजना में शामिल है, उसे किसी विशेष एमके परिवार की परिधि का अच्छा या उत्कृष्ट ज्ञान होना चाहिए। आदर्श रूप से - जब रात में उसे जगाने की कोशिश की जा रही है - उसे तुरंत बाधित वैक्टर की मेज से आवश्यक वेक्टर के पते का नाम देना चाहिए।

दूसरे उदाहरण में, नियंत्रक का विकल्प उपलब्ध हार्डवेयर द्वारा निर्धारित किया जाता है, साथ ही ग्राहक द्वारा आवश्यक कार्यक्षमता लिखने के लिए आवश्यक समय। इसलिए, सॉफ्टवेयर की गति और इष्टतमता ही पृष्ठभूमि में लुप्त होती है। मैनुअल आरंभीकरण के लिए कोई समय नहीं है, जैसे हार्डवेयर निर्भरता के लिए काम करने का समय नहीं है।

इस मामले में, एक नियंत्रक चुना जाता है जिसे जल्दी से वर्तमान क्षेत्र में उत्पादन में डाला जा सकता है, इसे क्यूब एमएक्स का उपयोग करके आरंभीकृत किया जाता है, आवेदन तर्क एचएएल में लिखा जाता है, और प्रोटोटाइप को परीक्षण के लिए ग्राहक को हस्तांतरित किया जाता है। इस तरह की परियोजना किसी भी औसत डेवलपर द्वारा संचालित की जा सकती है, जिन्होंने लक्ष्य प्रोग्रामिंग भाषा के साथ काम करने में कौशल हासिल किया है। परिधि के काम की पेचीदगियों की समझ व्यावहारिक रूप से आवश्यक नहीं है।

कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह कितना दुखद लग सकता है - रूस में आधुनिक डिवाइस के विकास की वास्तविकताओं में - उदाहरण नंबर 1 कम आम होता जा रहा है, उदाहरण के लिए बैटन पास करके नंबर 2।

हम लेखों की श्रृंखला के अंत में उदाहरण नंबर 1 और नंबर 2 की चर्चा पर लौटेंगे, और अब हम कार्यक्षेत्र की तैयारी के साथ जारी रखेंगे।

इस स्तर पर, एक छोटा ब्रेक लें, my.st.com पर जाएं और उस पर एक खाता पंजीकृत करें, क्योंकि एसटी कंपनी की नीति आपको पंजीकरण के बिना आवश्यक सामग्री डाउनलोड करने की अनुमति नहीं देती है।

साइट पर पहुंचने के बाद - STM32 Cube MX डाउनलोड करें।

पृष्ठ के बहुत नीचे एक संस्करण चयन बटन है, हमें संस्करण 5.0.0 की आवश्यकता है



रास्ते के साथ, जब तक हम यहां से चले गए, हम दो और चीजें डाउनलोड करते हैं जो भविष्य में काम आएंगी
https://www.st.com/en/development-tools/stsw-link008.html

ST-LINK V2 ड्राइवर



और https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubeprog.html
कार्यक्रम फ्लैशर।



ड्राइवर, फ्लैश ड्राइवर और क्यूब को स्थापित करने से खुद को कोई कठिनाई नहीं होती है, हम बस हर चीज से सहमत होते हैं और क्लिक करते हैं।

आवश्यक सॉफ़्टवेयर की पूर्ण स्थापना के बाद, हम एक प्रोजेक्ट बनाना शुरू कर सकते हैं।
ऐसा करने के लिए, क्यूब एमएक्स चलाएं।

दिखाई देने वाली विंडो में, “ACCESS TO MCU SELECTOR” बटन पर क्लिक करें।



STM32F103C8T6 माइक्रोकंट्रोलर हमारे लक्ष्य बोर्ड पर स्थापित है।

खोज बार में उसका नाम दर्ज करें और एकमात्र विकल्प का चयन करने के लिए डबल-क्लिक करें।

उसी तालिका में आप हमारे एमके की मुख्य फिलिंग (64 किलोबाइट्स फ्लैश, 20 किलोबाइट्स रैम, आदि) देख सकते हैं।



इससे पहले कि हम अलग-अलग दिशाओं में पैर फैलाए हुए एक योजनाबद्ध रूप से चित्रित नियंत्रक मामले में दिखाई दिए।

इस स्तर पर, आपको निश्चित रूप से डिबगर को जोड़ने का तरीका चुनना चाहिए।

ऐसा करने के लिए, बाएं मेनू में पिनआउट और कॉन्फ़िगरेशन टैब पर SYS आइटम का चयन करें और "डीबग" नाम के तहत ड्रॉप-डाउन सूची में सीरियल वायर मान सेट करें।

उसी समय, हम अपनी आंखों के कोने से देखते हैं कि प्रोग्राम ने नियंत्रक के mnemonic आरेख पर डीबगिंग उद्देश्यों के लिए दो पिन आरक्षित किए हैं।



एक बार फिर, हम याद करते हैं कि हम अपने बोर्ड पर एक एलईडी ब्लिंक करना चाहते हैं।

ऐसा करने के लिए, आपको पहले यह पता लगाना होगा कि यह किस विशेष पैर से जुड़ा है।

इसमें हम इलेक्ट्रिकल सर्किट आरेख की मदद करेंगे:



या अधिक रंगीन और बोर्ड पिनआउट को समझने में आसान



वांछित एलईडी PC13 के पैर पर है।

तदनुसार, आउटपुट मोड में काम करने के लिए इस आउटपुट को कॉन्फ़िगर करना आवश्यक है।

ऐसा करने के लिए:

1. हम मेनामोनिक आरेख पर निष्कर्ष निकालते हैं
2. हम उस पर राइट-क्लिक करते हैं, ड्रॉप-डाउन मेनू से आइटम "GPIO_Output" चुनें
3. GPIO मेनू पर जाएं,
4. सूची में, PC13 का चयन करें
5. हम स्क्रीनशॉट के अनुसार PC13-TAMPER-RTC कॉन्फ़िगरेशन तालिका भरते हैं, हम विशेष रूप से GPIO मोड और उपयोगकर्ता लेबल मापदंडों में रुचि रखते हैं

हम प्रोजेक्ट को कॉन्फ़िगर करना जारी रखते हैं, क्लॉक कॉन्फ़िगरेशन टैब पर जाते हैं।

वास्तव में, यह सबसे महत्वपूर्ण टैब में से एक है जो आपको परिधीय घड़ी सेटिंग्स को कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देता है, लेकिन अब हम यहां कुछ भी नहीं छूएंगे, क्योंकि फिलहाल मुख्य लक्ष्य यह नहीं है।



प्रोजेक्ट टैब के तहत, प्रोजेक्ट मैनेजर टैब पर जाएं।

निम्नलिखित मापदंडों को भरना सुनिश्चित करें:

1. परियोजना का नाम (केवल लैटिन अक्षरों का उपयोग करना बेहतर है)
2. वह निर्देशिका जिसमें परियोजना बनाई जाएगी (केवल लैटिन वर्णमाला का उपयोग करना भी बेहतर है)
3. IDE जिसमें हम परियोजना पर काम करने की योजना बनाते हैं (हम TrueSTUDIO का उपयोग करने की योजना बनाते हैं)

हम कोड जनरेटर टैब के तहत नीचे उतरते हैं।

यहाँ हम निश्चित रूप से जोड़ी के रूप में परिधीय प्रारंभ उत्पन्न विकल्प पर ध्यान दें ...

इस प्रकार, हमें एक अधिक संरचित परियोजना मिलती है, जिसमें प्रत्येक प्रकार की परिधि के लिए सी और एच फ़ाइलों की एक जोड़ी होती है।



आखिरी चरण बना रहा। उप टैब उन्नत सेटिंग्स।

1. सभी परिधीय मॉड्यूल के लिए HAL लाइब्रेरी का प्रकार चुनें
2. हम वर्तमान सेटिंग्स के साथ प्रोजेक्ट एकत्र करते हैं

प्रारंभिक लॉन्च पर, आपको चयनित एमके परिवार के लिए पुस्तकालय के वर्तमान संस्करण को डाउनलोड करने की आवश्यकता हो सकती है।

हम फ़ाइलें डाउनलोड करने के लिए सहमत हैं:



हम केतली को गर्म करते हैं या कॉफी बनाते हैं:



कोड जनरेटर के काम के अंत के बाद, हम तुरंत इसे खोलते हैं:



कोई भी फ़ोल्डर चुनें जहां एटोलिक कार्यक्षेत्र को संग्रहीत करेगा:



सफल उद्घाटन पर, हम एसटीएम के लिए एटोलिक ट्रूस्टुडिओ की मुख्य विंडो देखेंगे।

सामान्य जानकारी हमारे लिए कम रुचि की है, इसलिए तुरंत फ़ाइल ट्री पर जाएं।



वहाँ main.c फ़ाइल और int मुख्य (शून्य) फ़ंक्शन खोजें:



स्व-परीक्षण के लिए - एक खाली परियोजना को इकट्ठा करने का प्रयास करें

1. मेनू प्रोजेक्ट में -> प्रोजेक्ट का पुनर्निर्माण
2. नीचे कंसोल टैब का चयन करें
3. सफल असेंबली पर - शिलालेख का निर्माण करना चाहिए

अगले भाग में जारी

पुनश्च: मैंने पहले अपने व्यक्तिगत ब्लॉग पर लेख प्रकाशित किया था।