[Nucleo 开发日志 ] + 最新的Nucleo-F091RC 例程大放送(1)

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harvardx 发布时间：2015-1-24 14:27

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本帖最后由 harvardx 于 2015-1-24 21:52 编辑

1 前言
    友情链接: 沐紫妹妹关于最新Nucleo - F091RC开发板介绍以及相关的nucleo介绍
  Nucleo平台最新开发利器——ST Nucleo-F091RC开发板评测
https://www.stmcu.org.cn/module/forum/forum.php?mod=viewthread&tid=599462&fromuid=2039986

ST的上新速度真够快的,如果是一个淘宝店铺,肯定是钻石带星的. 这不, STM32F091RC -nucleo 开发板又来到了我们的身边! Nucleo家族又迎来了一批新成员, 像咱们社区刚刚提供给大家的STM32f334- Nucleo 开发板. st的技术更新让我们应接不暇, 可以更加天马行空的选择自己的MCU right.拿到最新的STM32F091RC -nucleo 开发板.老规矩,先评测几个简单的例程. led_toggle,  key, ADC ,DAC神马的 ,几种开发方法,大家估计都耳熟能详了. 这就是Nucleo的好处. 统一的外形,统一的包装,统一的开发方法. 真正做到了 All in one,大家所需要关心的就是自己想要实现什么应用,做些什么,底层的细节, 驱动,io分频神马的 ,都可以直接套用. 如果你要 Hello world一下,在nucleo开发板上仅仅需要, 选择不同的mcu编译就可以了.

2 回顾

  简单回顾一下, nucleo系列的几种开发方法,以最新的Nucleo 091开发板为例:
1. nucleo 091 可以mbed开发,比较新颖, 也比较简单, 但是是cpp的, 可能很多同学太适应; 目前mbed.org已经有091系列的支持,大家可以登录mbed云端查看;

2,标准外设库,目前标准已经到了1.5.0版本, 可以到此下载:
下载地址:
   http://www.st.com/st-web-ui/stat ... 0_stdperiph_lib.zip
   标准库解压后,有很多例程,其中包含了091的 ,可以到STM32F0xx_StdPeriph_Lib_V1.5.0\Projects\STM32F0xx_StdPeriph_Examples
目录下查看,怎么使用这些例程呢, 在里面的Libary_examples.html网页有说明,如下:
How to proceed?

Copy the files main.c, main.h (if exists), stm32f0xx_it.c, system_stm32f0xx.c, stm32f0xx_it.h, stm32f0xx_conf.h and any other source files from the specified example to your toolchain folder under Projects\STM32F0xx_StdPeriph_Templates. This project folder contains already all toolchain files needed for creating projects for STM32F0xx microcontrollers.
1 拷贝某个外设例程文件夹里的main.c main.h stm32f0xx_it.c, system_stm32f0xx.c, stm32f0xx_it.h, stm32f0xx_conf.h等源码文件 到MDK工程文件所在的 Projects\STM32F0xx_StdPeriph_Templates文件夹下面,,
. e. { ~8 B! p6 Q4 k7 ]
Open your preferred toolchain
2 打开MDK
K$ Z) ~$ R) q! J9 q* Q
If needed, add in the project list the additional files required to run the example (refer to your example readme file)
3 如果,有错误,可以按照提示,添加额外的支持文件,具体可以参读readme文件
?0 ]& Y, E7 R: |/ N) V: M6 J
Rebuild all files and load your image into target memory
4 重新编译,加载印象文件到单片机
4 a" d! b7 f* T y8 B
Run the example
5 运行例程
. @5 }8 _$ j+ W. p# h
2 _. V% i1 F4 f+ m

  3  Cubemx库,这是目前st比较推崇的. 目前pc配置软件CubeMx已经到了最新的4.6.0版本
   下载地址:
( http://www.st.com/st-web-ui/stat ... ite/stm32cubemx.zip),
   同样支持F0的cube外设库CubeF0已经是1.2.0版本
   下载地址:
(http://www.st.com/st-web-ui/stat ... are/stm32cubef0.zip)

其实Cube终究也是库,只不过代表着更加先进的方案,相信在st巡回研讨会上大家都有所了解.记得很多工程师刚开始不太适应,其实是更加方便我们开发,至少他可以通过图形化,来快速配置我们单片机.生成所需要的模块初始化或者操作代码.

3  CubeMx结合CubeF0_V1.2.0 库开发 Nucleo -STM32F091 开发板实例

因为 091比较新,在keil4下,需要添加官方的dfp支持包, 否则将看不到这些器件. keil5就好办多了. 可以通过pack installer来进行. 这是在开发st最新单片机时,需要面临的问题,具有共性. 一般情况下,如果库(标准外设库或者cube库)出来了.可以在STM32F0xx_StdPeriph_Lib_V1.5.0\Utilities\Third_Party这样类似的目录下.找到这些支持包. 标准库1.5.0下的例程很多还是uv4工程的, 最新的\STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_F0_V1.2.0\Projects\STM32F091RC-Nucleo\Examples\里面的例程好多已经是MKD5工程了,非常好.免除了同学们添加支持器件的麻烦,直接通过更新pack intaller就搞定.而且无需去复制模版到每个驱动模块的例程,在外设驱动模块的例程中,已经帮我们添加好了工程.直接用mdk5打开就可以.建议大家升级到最新的MDK513测试,感觉很好. 首先上一个最简单的例程,

Nucelo_091_ledtoggle.zip (4.97 MB, 下载次数: 1031)

2015-1-24 15:29 上传

点击文件名下载附件

直接打开这个工程就可以,main.c主要代码如下:

int main(void)
* K& j1 B- Q0 R- g
{% n8 C+ {* m# i. f9 `
/* This sample code shows how to use GPIO HAL API to toggle LED2 IOs
$ b' ?) ^* A' y. y0 A
in an infinite loop. */
* `+ O! u7 q, O, M/ ]. S
) n# i B& w J( B! s$ F* B* d( }
/* STM32F0xx HAL library initialization:
, B% s# `( M: y3 Z" o
- Configure the Flash prefetch9 S; C; ~; Z N, e# j) E# i, G
- Systick timer is configured by default as source of time base, but user
2 `& E- M. b/ _- b8 J3 x
can eventually implement his proper time base source (a general purpose
* @% g! b9 K- r$ `
timer for example or other time source), keeping in mind that Time base
' g6 y8 I0 n V$ b1 R. N
duration should be kept 1ms since PPP_TIMEOUT_VALUEs are defined and
% p4 t7 w8 t$ L$ c
handled in milliseconds basis.. h% a Z. m" G) i
- Low Level Initialization
, F: r. r) W: a* t2 Z; t1 D( P
*// X4 F' {# ]9 L8 Y/ R( F
HAL_Init();; e# E- H# Y) S) z
2 ?% _# l. J" J* J
/* Configure the system clock to 48 MHz */
+ d6 v o t9 K1 @: P/ U
SystemClock_Config();
6 V6 b2 G- L4 j
/ Y# d+ _" F2 `4 X" X
/* -1- Enable each GPIO Clock (to be able to program the configuration registers) */
+ v* d/ f) j: l8 o, y4 I
LED2_GPIO_CLK_ENABLE();3 A& |, g" h' h& [
. A# R6 V: h) A7 s" |
/* -2- Configure IOs in output push-pull mode to drive external LEDs */
: @* u8 l; k# H- _/ _& }0 K
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
: A0 n% K6 p* r9 W
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;% [) u' v9 y: Q% ?7 l
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; D8 u% ?, \7 s, d$ P" z$ }+ h
9 N/ W+ H6 A/ t* h: u' E# a7 u
GPIO_InitStruct.Pin = LED2_PIN;' }5 ~( }8 a0 `# ?8 M1 t
HAL_GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);- A; s2 C4 Q* B% q) g' R( w
# n- ?0 `7 {+ d- e; J# P
/* -3- Toggle IOs in an infinite loop */1 O9 F1 e9 l& E: f! L7 b4 C% ?
while (1)
6 x; Q: g6 L9 T) }4 a2 F1 E
{
5 g6 @8 W( p) D
HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_PORT, LED2_PIN);
- h7 m( }. U# H' O) B
/* Insert delay 100 ms */
5 N. ~4 ]( \6 J' x7 Q! c" }
HAL_Delay(1000);% c& ~& O' O0 n B9 M% R$ S
}
1 p o5 X& P# d: [7 v G' O! }/ w
}

复制代码

   代码命名的非常漂亮, HAL 也对已经描述进一步抽象概括,与硬件打交道的部分都纳入这个层次, 这个HAL部分的工作,已经由官方的Cube库帮我们牢固掌握 .留给我们对的硬件的探索操作屈指可数,可以将更多的精力放在应用编程上.主程序很简单,在各种初始化,其实很简单了.就是HAL_init ,比较底层的初始化,然后就是时钟设定, 第三部就是配置led口的一些GPIO特性,代码本身的可读性很强了.一目了然.主程序部分很简单就是通过io的电平翻转函数HAL_GPIO_TogglePin 来做led所在的引脚做电平翻转,HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_PORT, LED2_PIN);之后延时,可以通过HAL_Delay(1000);来延时,大家可以修改里面的数值.从而实现不同的闪烁效果,值得注意的是,此函数是利用了SYS_tick实现,需要注意他的中断优先级,单位为ms. 本例这样的开发方法,其实没有充分利用CubeMx的配置作用,而是借STM32Cube_FW_F0_V1.2.0\Projects\STM32F091RC-Nucleo\Examples\的现成例子来开发一些简单的程序,如果牵扯的外设比较多,我们就可以上下联动,通过CubeMx来查看硬件资源分配的合理性.开发更加复杂的应用.同时自动copy所必需的库到我们的mDK工程,而不是把drivers下面所有的支持文件都用上.那会导致工程十分巨大.
新事物带来短期阵痛的同时, 也带来极大的进步空间,希望大家及爱上Cube. 最新的Cubemx4.6.0 终于也给stm32F1xx搭上末班车的机会.官方给我F1xx这个老前辈也武装上新式武器说明了Cube为更多的人接受,Cube意味着更加快捷.
心动起来吧. 不错的开发方式, CubeMx + MDK513,
   !友情提醒!:CubeMx在文件夹路径存在空格或者中文的情况下,可能导致无法生成IAR或者MDK ide工程文件,大家注意!

4 实例补充:利用mbed云端平台开发Nucleo-STM32F091开发板
因为 091比较新,又因为刚刚提到mbed平台,似乎不利用mbed开发一下,不够意思啊. 为了方便没有mbed.org帐号的朋友.特别提供了mbed平台的离线导出的keil版本.本来是keil4. 但是因为091比较新,可能keil4没有合适的支持包,肿么办????? 在此来个小伎俩, 将工程文件的Nucleo_ticker.uvproj文件名中,后缀从uvproj改成uvprojx,Nucleo_ticker.uvprojx,哈哈直接点击,就变成keil5打开了. 什么091 还不支持??? 更新pack installer 有木有,F0xx,最新已经1.3.0版本啦,请更新吧.工程已经打包好,同样的功能;

Nucleo_ticker_uvision_nucleo_f091rc.zip (1.03 MB, 下载次数: 102)

2015-1-24 21:38 上传

点击文件名下载附件

来看看代码,是不是简洁多了.mbed为我们屏蔽了太多的硬件细节,等于是cube库又加上了nucleobsp,然后再用高级语言cpp抽象,于是,很多东西,归纳成了 DigitalOut数字输出; DigitalIn这样的抽象类, 此外还有adc dac bus等等... 单片机应用不再杂乱无章,也可以高大上,用cPP编程, 基于对象面向对象.偶反正不懂.哈哈跟着.h里的例子或者说明 ,依葫芦画瓢也能实现一线功能. 单片机无非就是输入输出.ad采集.da输出.串口通信.so on 总之,哦弥陀佛,已经省事太多了. 同样看main.c.哦错了.是main.cpp的代码:

#include "mbed.h"
8 V+ L9 z2 I% i. q$ q' v( i6 l
! ?+ R. y/ S4 |% q( T$ A: J
/*1 定义一个心跳节拍对象 ,不同事件,可以定义多个 */$ p3 n9 r$ D& L4 W( v9 j1 r: I
Ticker toggle_led_ticker;: f5 |+ N. J( o3 Q+ G [
! |) b+ }. W% t; u) w
/*2 定义一个数字输出 : 如led1,LED1是nucleo_F091板预定义的 */
) l& k2 t/ r, R5 k. e
DigitalOut led1(LED1);/ f; I- M o$ R! T" c8 C" k
4 U' M, `- \5 |: R' D9 E
/*3 定义一个led端口翻转函数 */
2 Q/ Z3 d- ]! D9 e: R0 g( G
void toggle_led() ; U$ [+ ~) J# h) h' ?
{
* z: {0 T3 L7 U; M" D$ ^
//注意led为一个类对象,通过内部的类成员函数,
# w( N5 s [1 u' ?
//实现了端口的1或者0赋值,从而实现LED1端口上的翻转
) Z( I6 o" F1 r
led1 = !led1;4 {$ S. |, Q& X
}( p& K( }( y6 {) C* l& C
% [) R; d8 p) K' W) ?+ y+ l, _( r" K
int main()
7 A0 c6 M+ O1 X6 A5 b! P& C
{- ~( M( x0 {8 j8 {
// Init the ticker with the address of the function (toggle_led) to
9 X$ E. g& C; E- Y4 X
// be attached and the interval (100 ms)' L' l K3 [' r4 Q
// 周期性调用端口翻转函数
: U* d6 F( ]! Y: w, V3 W9 r
toggle_led_ticker.attach(&toggle_led, 1);
8 d A* d! k5 J ^
4 s, w% ?4 N6 f/ a
while (true)
- q7 |% J1 L' U6 Q7 E
{
( t7 G! ~4 A2 |4 _/ i/ Q: Y8 ? g8 M
// Do other things...
! u0 i2 b- A6 ]( G7 `0 z& I# h1 J
) q8 x/ ` q( E: }9 y$ H4 i
}
0 y. `- O. I# q' H' G) d1 Q
}
7 M+ T! |, `( x, s. }

复制代码

希望玩STM32F0xx的同学享用. 主要是针对Nucleo F091RC做了口水贴评测.期望大家后续在论坛丰富相关的内容. 将ST的旋风进行到底.

赞收藏 6 评论47 发布时间：2015-1-24 14:27

47个回答

123tango 回答时间：2015-2-12 13:11:49

手上也有一块091，学习了

赞评论

harvardx 回答时间：2015-1-24 22:45:10

插播一下啊, 关于mbed来开发nucleo 091的基础知识补充.什么是mbed, 大家可以去 mbed中国了解详情:

关于例程中的ticker 其实就是定时器,大家可以看下面的详细说明:
mbed 时钟系统

微处理器的大量应用都和时间相关，如我们前面代码中多次出现的wait函数就是最常用的时间等待函数，显然，精确的时间等待必须建立在精确的计时技术上，这就需要用到计数器系统。

计数器的工作原理非常简单,就是每当它接收到一个脉冲时,它的计数值加一,一旦它的计数值达到用户设定的阈值,计数器就会产生一个中断信号让系统处理并重新从0开始计数。根据计数器可设定阈值的大小，我们可以把计数器分成8位计数器，16位计数器等，8位计数器可设定的最大阈值为2^8-1即255，16位则为65535。如果我们给定的脉冲信号频率为1M，而给定的计数器阈值为0，那么计数器就会每1us产生1个中断信号，这就为系统计时产生了依据。对于xbed LPC1768来说，它有四个通用计时器，它们可以用来计时、PWM输出等。

除了wait相关的等待函数以外,mbed还提供了三个对象用来完成和时间相关的功能，分别是Timeout，用来在给定的时间执行特定函数；Ticker，用来定时执行特定函数；Timer，用来给系统计时，它们可用的方法描述如下：

类名

方法

用途

Timer

Timer();

构造函数，实例化Timer对象

void start();

开始计时

void stop();

停止计时

void reset();

重新计时，即把时间计数恢复从0，如果原来处于start状态，那么计时继续

float read();

读取计时开始后过去的时间，单位是秒

int read_ms();

读取计时开始后过去的时间，单位是毫秒

int read_us();

读取计时开始后过去的时间，单位是微秒

operator float();

操作符重载，相当于read

Ticker

Ticker();

构造函数，实例化Ticker对象

void attach(void (*fptr)(void), float t)

设定每t秒需要执行的函数

void attach_us(void (*fptr)(void), unsigned int t)

设定每t微秒需要执行的函数

void detach();

取消本对象需要定时执行的函数

Timeout

Timeout();

构造函数，实例化Timeout对象

void attach(void (*fptr)(void), float t)

设定t秒后需要执行的函数

void attach_us(void (*fptr)(void), unsigned int t)

设定t微秒后需要执行的函数

void detach();

取消本对象需要执行的函数

mbed Timer的应用

mbed的Timer对象主要用来计算用户关心的时间间隔,下面是一个简单的示例,可以计算用户按下按钮的时间,主要代码如下:

Serial pc(USBTX,USBRX);

InterruptIn btn(P2_8);

Timer mytimer;

int falltime;

int risetime;

void fallfunc()

{

falltime=mytimer.read_us();

}

void risefunc()

{

risetime=mytimer.read_us();

pc.printf("You press button for %d us \n",risetime-falltime);

}

int main() {

mytimer.start();

btn.fall(&fallfunc);

btn.rise(&risefunc);

while (1);

}

程序运行的结果如下,当然,我们需要理解,任何中断的处理都有一定的延迟时间,所以此结果还是会有一定的误差,但绝对在us级别。

You press button for 330410 us

You press button for 137603 us

You press button for 122679 us

You press button for 140683 us

有时候我们需要利用多个Timer来计算不同的时间，这只需要定义多个Timer对象即可：

Timer timer_led;

Timer timer_serial;

DigitalOut led1(LED1);

Serial pc(USBTX,USBRX);

void task_led(void)

{

led1=!led1;

}

void task_serial(void)

{

pc.printf("Timer passed %d ms \n",timer_serial.read_ms());

}

int main()

{

timer_led.start();

timer_serial.start();

while (1)

{

      if (timer_led.read()>0.5)

      {

         task_led();

         timer_led.reset();

      }

      if (timer_serial.read()>1)

      { //test Timer value

         task_serial();

         timer_serial.reset();

      }

}

}

mbed Timeout的应用

mbed的Timeout对象主要用来在给定的时间后执行给定的函数，如下面的测试代码,运行后你会发现xbed LPC1768的四个led分别点亮，由于timeout只会被执行一次，所以点亮后会保持不变：

DigitalOut led1(LED1);

DigitalOut led2(LED2);

DigitalOut led3(LED3);

DigitalOut led4(LED4);

Timeout timer_led1;

Timeout timer_led2;

Timeout timer_led3;

Timeout timer_led4;

void led1flip()

{

led1=!led1;

}

void led2flip()

{

led2=!led2;

}

void led3flip()

{

led3=!led3;

}

void led4flip()

{

led4=!led4;

}

int main() {

timer_led1.attach(&led1flip,0.5);

timer_led2.attach(&led2flip,0.5*2);

timer_led3.attach(&led3flip,0.5*4);

timer_led4.attach(&led4flip,0.5*8);

while (1);

}

mbed Ticker的应用

mbed的Ticker对象主要用来执行各类需要定期执行的函数，它和Timeout的唯一不同就是Timeout相关的函数只会被执行一次，而Ticker相关的则会被定期执行，如下面的测试代码,运行后你会发现xbed LPC1768的四个led将按照不同的频率变换：

DigitalOut led1(LED1);

DigitalOut led2(LED2);

DigitalOut led3(LED3);

DigitalOut led4(LED4);

Ticker timer_led1;

Ticker timer_led2;

Ticker timer_led3;

Ticker timer_led4;

void led1flip()

{

led1=!led1;

}

void led2flip()

{

led2=!led2;

}

void led3flip()

{

led3=!led3;

}

void led4flip()

{

led4=!led4;

}

int main() {

timer_led1.attach(&led1flip,0.5);

timer_led2.attach(&led2flip,0.5*2);

timer_led3.attach(&led3flip,0.5*4);

timer_led4.attach(&led4flip,0.5*8);

while (1);

}

我们在使用Ticker对象的过程中还可以随时对Ticker设定的间隔进行更改，更改后的时间是即时生效的，如下面的代码，我们发现，用户每按一次按钮，led1的闪烁频率就会加快一倍。

DigitalOut led1(LED1);

InterruptIn btn(P2_8);

Ticker timer_led1;

float interval;

void led1flip()

{

led1=!led1;

}

void changefred()

{

interval=interval /2.0;

timer_led1.attach(&led1flip,interval);

}

int main() {

interval=2;

btn.fall(&changefred);

timer_led1.attach(&led1flip,interval);

while (1);

}

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