さまざまな開発環境で収集されたSTM32の例を作成します

以前の記事で何度か言及したように、私はAll Hardwareサービスの開発者の一人です。このサービスを介して、マイクロプロセッサメーカーが設置したさまざまなデバッグボードを誰でもリモートで操作できます。デフォルトでは、サンプルのデモアプリケーションが各ボードにロードされます。このアプリケーションの自己組織化プロジェクトをダウンロードして、最初から実験を開始できます。すべてがうまくいくでしょうが、異なるユーザーは異なる開発環境を好みます。もちろん、すべての多様性をカバーすることは不可能ですが、少なくともEclipse、つまり一般的にGNU（STM32の場合はSTM32 Cube IDEの特別なアセンブリです）とKeilとIARは価値があります。実際、私はSTM32ボードのデモプロジェクトを少なくともいくつか統合するように指示されました。この記事では、最初に単純なユーザーになる方法を説明します。誰がサービスに行き、例をダウンロードしました。それを収集するために何をする必要があるか。さて、そしてその時だけ、選ばれた決定を正当化するだけでなく、単に作品の印象を説明するいくつかの回想録があります。

1.どのようなアプリケーション

まず、提供されているアプリを見てみましょう。https://all-hw.com/のサイトに入ります。



そこにログインする必要があります（登録は無料です）。その後、利用可能なボードのリストが表示されます。 最初のものは画面がないので、記事のイラストとしては不便です。2つ目は平凡で、誰もがそれを持っています。それについて話すのは面白くありません。3番目のSTM32F469Iディスカバリーを選択します。 いくつかの手順を実行した後、次のページが表示されます。 実際、左側には、カメラが取り外したボードがあります。そして、まさにそのアプリケーションがそこで機能します。カウンターがカチカチ音をたてるだけです。また、右側の端末に回線を入力すると、UARTデバッグポートに接続されているため、画面に表示されます。さて、ここで私はジャストテストに入りました。



























この機能を実装するコントローラーのアプリケーションは複雑ではないようですが...しかし...繰り返しますが、STボードの種類の数を取得し、少なくとも3を掛けます。また、非常に重要な条件です。このアプリケーションの開発期間は長くてはなりません。できるだけ早く開発する必要があります。また、少なくとも3つのコンパイラでコンパイルする必要があります。

2.可能な方法

最初に頭に浮かぶのは、STM32CubeMXで典型的なアプリケーションを開発することです。そこで、3つの開発環境のすべてを生成し、標準デバイスをすばやく追加できます。それはそうです、しかし：

1. CubeMXを介して作成されたアプリケーションの操作例を見ると、自動作成後も、ファイルを使用して多くのことを調整する必要があることがわかります。つまり、時間は節約されますが、それでも最大ではありません。
2. , .
3. Cube MX STemWin, ( , , , ST STemWin TouchGFX, – ).

実際、これはそのようなオプションを予備として延期し、より簡単な解決策があるかどうかを確認するのに十分です...あることが判明し、それらはCubeMXにも関連しています。この環境で作業したことのある人なら誰でも、特定のコントローラーファミリーにサービスを提供するコアコードとパッケージで構成されていることを知っています。パッケージは何ですか？これはZIPファイルです。ダウンロードして開梱しましょう。たとえば、新しいSTM32H747のパッケージを考えてみましょう。私はこのファイルen.stm32cubeh7_v1-8-0.zipを持っています。



そして、そのような豊かさがわかります。







これらは、このタイプのコントローラーを備えたさまざまなプロトタイピングボードの典型的なソリューションです。はい。カタログSTM32H747I-DISCOを入力します..。個別に既製のアプリケーションと個別にあります-コントローラーブロックを操作するための例。ここでは、例を作成したいだけの人にとって興味深いことは何もありませんが、一般的なデモアプリケーションの開発者は、UARTディレクトリの内容を調べる必要があります。







そしてもちろん、アプリケーションからは、STemWinです。そして、最も単純です。こんにちは世界。それが配置されているディレクトリは、すべてのユーザーにとって重要です。







このアプリケーションに基づいて例を作成します。どうして？STemWin_HelloWorldディレクトリに入り、次を確認します。







STプログラマーは私たちのためにすべてをしてくれました。彼らは、Keil、IAR、およびEclipse（実際にはCube-IDE）からコンパイルできるソースを作成しました。したがって、これらのソースを修正するだけで十分であり、開発環境に依存するファイルを編集しなくてもタスクは解決されます。さて、Hello Worldプロジェクトでは、画面にテキストも表示されます。 UARTサポートを追加するだけで十分であり、すべてが機能します。そのため、UARTの例は開発者にも役立つことを前述しました。



そして、この特定のケースでは、私は自分の歌の喉を踏みます。誰かが私の以前の記事を読んだことがあるなら、彼らは私がHALを嫌うことを知っています。 HALと最適化は2つの互換性のないものです。実際のプロジェクトでは、ハードウェアを使用した直接作業、またはKonstantin Chizhovのドライバー（mcucppライブラリ）を使用します。しかし、この特定のケースでは、これはまったく当てはまりません。テキストを表示し、COMポートで動作するプログラムを作成しているだけです。クロック周波数が数百メガヘルツのコントローラー。正直なところ、オナの時代には、通常のBK-shkaがこれに対処し、そのプロセッサは3MHzの周波数で動作していました。さらに、BK-shkiにはRISCコマンドがなく、パイプラインすらありませんでした。しかし、多重化されたバス（つまり、サイクルごとに数クロック）とキャッシュなしの非同期DRAMがありました。要するに、パフォーマンスは、1秒あたりわずか30万回のレジスターレジスター操作でした。そして、これはテキスト出力の問題を解決し、UARTで（IRPSブロックを介して）動作するのに十分でした。つまり、最新のSTM32でのこのタスクに対するHALコードの最適性は、目前のタスクにも十分です。ただし、HALを使用した場合の開発速度は最高になります。



新しいボードが表示されます。統合された呼び出しが接続されたHALが確実に含まれます。添付のUARTの例に従って、典型的な例の初期化を修正します。作業は常に同じです。開発速度は数十分です。時計すらありません。つまり、この問題を解決するには、戦闘の場合は好きではありませんが、HALを使用するのが間違いなく最善です。



すべて。理論の最小値、それなしでは実践に進むことは不可能だと私は言った。実験室での作業の後、より詳細な理論的事項をお話しします。それでは、実験に移りましょう。

3.エンドユーザーがすべきこと

3.1パッケージをダウンロードする

そう。すぐに独自のものを作成するつもりはありませんが、最初に、All-HardwareWebサイトから取得した既製の例を試してみたいと思います。それを構築して実行するには何が必要ですか？まず、特定のボードのライブラリをダウンロードする必要があります。オープンソースソリューションを使用していると、プロジェクトをダウンロードするだけでは不十分であるという事実にすでに気づきました。100,500のツールをインストールし、100,500のサードパーティライブラリをダウンロードする必要があります。ここでは、1つのファイルをダウンロードして解凍するだけで済みます。確かに、彼のサイズは巨大です。しかし、内容は素晴らしいです。そう。STM32CubeMXのパッケージが必要です。これで、リポジトリへの直接リンクは次のように なります



。www.st.com / en / development-tools / stm32cubemx.html＃tools-software



ダウンロードする必要のあるパッケージを次の表に示します。

3.2プロジェクトをコピーして作業を開始する

パッケージの構造は内部で同じであるため、次の階層のディレクトリに移動します：

<パッケージ名> \プロジェクト\ <ボード名> \アプリケーション\ STemWin。



そこに例があるディレクトリをコピーします。次のようなものが得られます。

ライブラリへのパスは相対形式で記述されるため、ディレクトリの場所は重要です。欠落しているファイルの数が非常に多いためにプロジェクトがビルドされていない場合は、ディレクトリ階層内の場所を推測していません。

カタログを入力し、開発環境の1つに対応するプロジェクトバリアントを選択し、プロジェクトを開いて操作します...手順の終わりです。

3.3 STM32G474REDPOW1ディスカバリーボードの機能

このボードには画面がありません。つまり、専用パッケージにSTemWinカタログがありません。したがって、プロジェクトは次のレベルに配置する必要があります：



\ STM32Cube_FW_G4_V1.3.0 \ Projects \ B-G474E-DPOW1 \ Examples \ UART

4.プロジェクトの作成方法

例を組み立てるのがいかに簡単かは明らかです。次に、これらの例がどのように行われるかを見てみましょう。おそらく、この情報は、画面にテキストを表示する以外のことをしたい人に役立つでしょう。さて、数ヶ月後に次のボードを紹介する必要があり、私がすでにすべてを忘れてしまったとき、私自身がこの記事を開いて私の記憶の指示を更新します。

4.1UARTの追加と初期化

典型的なSTemWinHello Worldの例には、予想通りUARTがありません。追加する必要があります。サンプルコードを取得して追加しているようです。悲しいかな、人生はもっと複雑です。作業機能では、このようにします。ただし、初期化中には微妙な違いがあります。まず、さまざまなプロトタイピングボードには、JTAGアダプターに組み込まれたUSB-UARTアダプターに接続されたさまざまなポートがあります。どちらが接続されているか、ボードの説明を確認する必要があります。通常、もちろんUSART1ですが、再確認することをお勧めします。



さらに、コントローラーが開発されるにつれて、さまざまな有用な機能がUART機器に追加されるという事実によって、多様性が導入されます。また、新しいボードのHALで初期化する必要があります。特に、FIFOでの作業。



したがって、次の一般的な手順をお勧めします。

1. ポートハンドルを追加します。
2. UARTハードウェア初期化を追加します。
3. UARTピンの初期化を追加します。
4. UART割り込みハンドラーを追加します。

ハンドルが付いているので、すべてが明確で普遍的です。次のようになります。

UART_HandleTypeDef huart1;

ディレクトリの例の残りの部分を参照してください\ <パッケージ名> \プロジェクト\ <ボード名> \例\ UART。



たとえば、project \ STM32Cube_FW_H7_V1.8.0 \ Projects \ STM32H747I-DISCO \ Examples \ UART \ UART_WakeUpFromStopUsingFIFO。



main（）関数には、UART自体の初期化があります（速度が9600であることを確認する必要があります。そうでない場合は、入力してください）。レッグとの接続は、

void関数HAL_UART_MspInit（UART_HandleTypeDef * huart）の別のファイルで構成されます。



私はそれをすべて1つの機能にまとめることを好みます。時間が限られているので、これらの資料からそのような関数をコンパイルし、main.cファイルに配置し、main（）関数から呼び出すことを忘れないようにしました。

, , JTAG. . — , JTAG , . .

まあ、割り込みは簡単です。例で_it.cサフィックスが付いたファイルを探しており、UART行をプロジェクトの_itサフィックスが付いたファイルに転送します。



この場合、ファイル

\ STM32Cube_FW_H7_V1.8.0 \ Projects \ STM32H747I-DISCO \ Examples \ UART \ UART_WakeUpFromStopUsingFIFO \ CM7 \ Src \ stm32h7xx_it.c



からファイル

\ STM32Cube_FW_H7_V1.8.0 \ STM32Cube_FW_H \ STemWin \ Demo_H747 \ CM7 \ Core \ Src \ stm32h7xx_it.c



フラグメントを転送します：

extern UART_HandleTypeDef huart1;
…
void USART1_IRQHandler(void)
{
 HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
}

すべて。

4.2主な作業機能の編集

主な動作機能により、原則としてすべてが簡単になります。ただし、原則としてではなく、特に-完全ではありませんが、これについては以下で説明します。とりあえず、メイン関数の最後に呼び出される関数を見てみましょう。この場合、これらは次のとおりです。

  MainTask();

これは、主な作業がその中で行われることを意味します。本体を当サイトの典型的な例に置き換えるだけです。

4.3次は何ですか？

さらに、UART機器で行ったように、他の機器の例を運ぶことができます。確かに、この機器の操作の制御は、この記事の範囲を超えています。ご覧のとおり、WEBページの一般的なコントロールは、画像と1つのUARTのみです。残りはもう少し難しい転送されます。それでも、ある夜にSTM32G474REDPOW1ディスカバリーボードに基づいてモールスコードジェネレーターを作成するように指示された方法を説明せずにはいられません。なじみのないボードでゼロから開発するある夜は、何百ページものドキュメントを読む気にはなりません。プロジェクトが何世紀にもわたって行われた場合、私は単にそれが正しくないこと、そしてすべてを注意深く研究する必要があることを経営陣に証明し始めるでしょう。しかし、プロジェクトのライフサイクルも短かった。それで、私は例を引き出す道を進むことにしました。



したがって、Morseコードの場合、周波数1 KHzのサインが必要です...通常の手の動きで、ファイルen.stm32cubeg4_v1-3-0.zipを解凍し、ディレクトリDを調べます：\ tmp \ STM32Cube_FW_G4_V1.3.0 \ Projects \ B-G474E-DPOW1 \例...見つかりません...







DACディレクトリには何も役に立ちません。







それで終わりですか？あんまり。同じクリスタルを使用した他のボードの例を見てみましょう（パッケージは異なりますが）...そしてこれがNucleoボードの美しさです！







美しさは、main.cファイル内にサインを生成するためのテーブルがあることです。

/* Sine wave values for a complete symbol */
uint16_t sinewave[60] = {
0x07ff,0x08cb,0x0994,0x0a5a,0x0b18,0x0bce,0x0c79,0x0d18,0x0da8,0x0e29,0x0e98,0x0ef4,0x0f3e,0x0f72,0x0f92,0x0f9d,
0x0f92,0x0f72,0x0f3e,0x0ef4,0x0e98,0x0e29,0x0da8,0x0d18,0x0c79,0x0bce,0x0b18,0x0a5a,0x0994,0x08cb,0x07ff,0x0733,
0x066a,0x05a4,0x04e6,0x0430,0x0385,0x02e6,0x0256,0x01d5,0x0166,0x010a,0x00c0,0x008c,0x006c,0x0061,0x006c,0x008c,
0x00c0,0x010a,0x0166,0x01d5,0x0256,0x02e6,0x0385,0x0430,0x04e6,0x05a4,0x066a,0x0733};

はいを確認します。この例では、DAC出力で正弦または三角形を生成します。そしてちょうど1KHzの周波数で。素晴らしいです！時間が限られていたので、理論を読むことすらしませんでした。コードをざっと見て、すべての形成がハードウェアレベルで行われることを確認しました。その後、プロジェクトでは、コントローラーを必要なボードのコントローラーと交換し、組み立て、入力し、起動し、脚に沿ってオシロスコーププローブを実行した後、そのサインが存在するコントローラーを見つけました。次に、それをスピーカーの入力に接続し、正弦または三角形の生成を正弦または無音の生成に置き換えました（はい、ゼロのみから別のテーブルを作成しました）...まあ、モールスコードで適用パーツを書くのは梨を砲撃するのと同じくらい簡単でした。私は若い頃、軍事部門、パブロフ大佐を思い出しました...



一般に、「例を見つけてコードに挿入する」手法は非常に効果的です。そして、これらのブランド化された例はすべてその一部であるため、「典型的な例を作成する-巨大なライブラリをダウンロードする」というアプローチがこれに貢献しています。

5.統一の問題

私の同僚は、次の哲学的声明を引用するのが好きです。



「理論的には、理論と実践の間に違いはありません。実際にはそうです。」



さまざまなSTM32を操作するとき、私は定期的にそれを思い出しました。必然的に異なるUARTについてはすでに述べましたが、統合されたStemWinは驚くべきことではないようです...提示されました！

5.1 STM32H747

ハローワールドのキャプションが描かれています。しかし、作業コードを転送すると、青い画面が表示されます。最初に赤い画面を1秒間描画し、次に緑を1秒間描画し、次に青色を1秒間描画してから、作業を開始します。初期化の直後、描画の前であっても、ブレークポイントをトリガーすると、最後の開始からのタイマーの読み取り値が画面に表示されます。次に、それらは同じ青い画面で上書きされます。何？



3色の出力を1秒ごとに削除し、すぐに作品を追加します。それは機能しますが、すぐに永久にフリーズします。 37ミリ秒後に何がフリーズするかを徐々に理解します。これはどんな魔法の時間ですか？ 1ミリ秒は明らかです。システムティック。しかし37.はい、少なくとも何か丸い、近い...



どれくらいの長さか短いか、しかし私はすべてが割り込みハンドラーに表示されていることを知りましたHAL_DSI_IRQHandler（DSI_HandleTypeDef * hdsi）。呼び出され、すべてが表示された後、呼び出しが終了します。すべてがバッファ内に形成されますが、画面には表示されません。より正確には、プログラムの存続期間中にすべてが2回画面に表示されます。初期化時（過去の人生からの同じアーティファクト）と37ミリ秒後。間にあったすべてのものは、誰にも見えません。



念頭に置いて-あなたはドキュメントを研究し、何が何であるかを理解する必要があります。しかし実際には、タスクの時間は少なくはありませんが、ごくわずかです。中断を誘発する必要があることは明らかですが、どのように？とにかくGUI_Delay（）が呼び出されますが、私は正直にGUI_Exec（）を呼び出そうとしています...役に立ちません。



例は死んでいます。むしろ、そこは面白いです。Hello Worldは、最初の37msと同じように出力されます。そして-死んだ例。さて、同じカタログのアニメーションの例を見てみましょう。彼は働く。徐々に、サンプルを機能させるためにドラッグする必要があるものを理解します...これは私たちの典型的なコードがどのように見えるかです：

  	GUI_SetBkColor(GUI_RED);
        GUI_Clear();
  	GUI_Delay(1000);
  	GUI_SetBkColor(GUI_GREEN);
  	GUI_Clear();
  	GUI_Delay(1000);
  	GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);
  	GUI_Clear();
  	GUI_Delay(1000);

まあ、それは論理的です！そしてそれは動作します！..他のボードでは...しかし、そのような編集の後、それはどういうわけかH747に移動しました：









しかし、一般的には機能します。特に、赤と緑の画面が1秒間続き、青の画面がちらつき、作業画面がすぐに表示されます。少数の実験の後、すべてがこの形式で完全に機能し始めることが判明しました。

	GUI_MULTIBUF_Begin();
  	GUI_SetBkColor(GUI_RED);
        GUI_Clear();
	GUI_MULTIBUF_End();
	GUI_MULTIBUF_Begin();
	GUI_MULTIBUF_End();
	GUI_MULTIBUF_Begin();
	GUI_MULTIBUF_End();
  	GUI_Delay(1000);
	GUI_MULTIBUF_Begin();
  	GUI_SetBkColor(GUI_GREEN);
  	GUI_Clear();
	GUI_MULTIBUF_End();
	GUI_MULTIBUF_Begin();
	GUI_MULTIBUF_End();
	GUI_MULTIBUF_Begin();
	GUI_MULTIBUF_End();
  	GUI_Delay(1000);
	GUI_MULTIBUF_Begin();
  	GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);
  	GUI_Clear();
	GUI_MULTIBUF_End();
	GUI_MULTIBUF_Begin();
	GUI_MULTIBUF_End();
	GUI_MULTIBUF_Begin();
	GUI_MULTIBUF_End();
  	GUI_Delay(1000);

統一はこれだけです...設定が原因であるという疑いがありました：

/* Define the number of buffers to use (minimum 1) */
#define NUM_BUFFERS  3

しかし、それを修正した実験では理想的な結果が得られず、時間の経過とともに詳細を調べることができませんでした。コメントの誰かが正しく行動する方法を教えてくれるかもしれません。このセクションでは、限られた開発時間の条件下で行動する方法を示します。その間、コードはそのようなひどい状態のままです。幸い、これはチュートリアルではなく、動作するコードの例にすぎません。

5.2 STM32F429

このボードは古いですが、何が問題なのですか？ルーディメント！古いボードでは、存在しているが、長い間機能しなくなった副産物が出てきます。Hello Worldの例を実行して、次を参照してください。







画像は通常の画像に対して90度回転しています。何が簡単でしょうか？2016年に、MZ3D 3DプリンターのファームウェアをArduinkaからSTM32F429にドラッグしているときに、私は簡単な設定で個人的に写真をめくりました。いい加減にして。ここはどうですか？そして、ここに設定があります！

#define LCD_SWAP_XY  1 
#define LCD_MIRROR_Y 1

それらを変更しようとしても、役に立ちません。それらが使用されている場所を確認しています...しかし、どこにもありません！発表されたばかりです。DMA2Dが実装されたときに処理が停止したと思われますが、保証はしません。ただし、同じ機能があります。数十のフォーラムからのアドバイスがあります。私は2016年にこの機能を使用しました：

GUI_SetOrientation(GUI_SWAP_XY)

ミラーリング定数を追加するものもあります...しかし、要点ではありません。この機能は2020年には機能しません！動作しません、それだけです！そして、ライブラリはオブジェクト形式で提供されますが、なぜそれが機能しないのか、誰にもわかりません。



まあ、私はまだ画面を理解しています。ファイル\ STM32F429-DISC1 \ Drivers \ BSP \ Components \ ili9341 \ ili9341.cに移動します（はい、書き込み保護されていますが、簡単に削除できます）。グラフィックチップはそこで構成されます。変わります。









オン







もちろん、画像は回転します...しかし、バッファは明らかに多少正しく構成されていません。







これらは寸法です。

#define XSIZE_PHYS 240
#define YSIZE_PHYS 320

また、作業に影響を与えることはありません。同じことがこのサイトにも当てはまります。

#define  ILI9341_LCD_PIXEL_WIDTH    ((uint16_t)240)
#define  ILI9341_LCD_PIXEL_HEIGHT   ((uint16_t)320)

しかし、このサイトはもっと興味深いものです。

  if (LCD_GetSwapXYEx(0)) {
    LCD_SetSizeEx (0, YSIZE_PHYS, XSIZE_PHYS);
    LCD_SetVSizeEx(0, YSIZE_PHYS * NUM_VSCREENS, XSIZE_PHYS);
  } else {
    LCD_SetSizeEx (0, XSIZE_PHYS, YSIZE_PHYS);
    LCD_SetVSizeEx(0, XSIZE_PHYS, YSIZE_PHYS * NUM_VSCREENS);
  }

私は楽しみのために否定を追加しました：









私はこの美しさを得ました。







私は他の実験で似ていますが、まったく同じ美しさではありませんでした。もう覚えていません...要するに、私たちは皆同じ残念な結論に達しました。私たちは座ってそれを整理する必要があります...しかし、裁判に割り当てられた時間はありません。何をすべきか？幸いなことに、私はこの質問に対する答えをGoogleから得ることができました。その結果、デモアプリケーションの一般的なコードは次のようになります。

  GUI_DispStringHCenterAt("www.all-hw.com",   xSize / 2, 20);

また、F429の場合は、次の形式に縮小する必要があります。

  GUI_RECT Rect = {20-10, 0, 20+10, xSize};		
  GUI_DispStringInRectEx("www.all-hw.com", &Rect, 
      GUI_TA_HCENTER | GUI_TA_VCENTER,
      20, GUI_ROTATE_CCW);	

回転したテキストを出力する機能を使用します。ただし、このためには、「rectangle」エンティティを追加する必要があります。さて、あなたは何ができますか。そして、カウンターは、数字を印刷する機能ではなく、最初に文字列を形成し、次にそれを回転させて表示することによって表示する必要があります。しかしそうでなければ、すべてがほぼ普遍的になりました。逆に、この方法でどこにでもテキストを表示することは可能ですが、どこにでも回転フラグを示すことはできません。しかし、これはすでに倒錯しているように私には思えます。

6.結論

開発者の観点と、ボードのデモアプリケーションをダウンロードしただけで、物理的なことを考えずにビルドしたいユーザーの観点の両方から、さまざまなSTM32ボードの一般的なプログラムを開発する方法を検討しました。また、残念ながら、コードの統合度は高いものの、100％には達していないことを示す例も調べました。得られた知識は、購入にお金をかけることなく、オールハードウェアサービスを通じて異なるボードと交互に作業することで確認できます。



この記事は、物事をかなり表面的に整理する方法を示しています。これにより、特定のボードをすばやくマスターできます。しかし、もちろん、あなたが彼女と長く付き合うほど、あなたはより深い知識を得るでしょう。実際の問題を解決する場合、これは非常に重要です。作成者がプロセスの物理を理解していない複雑なプログラムは、アルゴリズムのエラーへのパスであるためです。皆さんにすべてを十分に深くマスターしていただきたいと思います。はい、AllHardwareサービスのハードウェアを使用しています。