[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,,
* P3 X2 h, p' A5 a$ R( ]
Open your preferred toolchain
2 打开MDK
" |" M; X9 ~' }5 `- \
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
8 e% e" t4 c0 l X* G' ^
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
, ^ n9 B' m" G0 M' d
Run the example
5 运行例程8 { M2 {- |# j1 x% y) u4 u8 C

) E- |' L/ G' }, d, d

  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: 1030)

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)
/ j* _7 b# w3 c3 d
{* D& v, x6 e1 l. {" c
/* This sample code shows how to use GPIO HAL API to toggle LED2 IOs
. a4 R( d3 c! ]- `7 U) U) O
in an infinite loop. */4 D6 l* ^* i" s) R1 Y
' }1 R* o! u! W" U* x7 U* g
/* STM32F0xx HAL library initialization:1 I% S; y4 E$ E0 |
- Configure the Flash prefetch* N! t# S: c" u1 `* \: _; U1 F* Q
- Systick timer is configured by default as source of time base, but user
" m. s4 @ W. @; c2 m4 Z
can eventually implement his proper time base source (a general purpose
% U0 e1 X) F' K9 V/ j+ i# m% N
timer for example or other time source), keeping in mind that Time base ! f- y# g3 f$ R+ {6 I1 r
duration should be kept 1ms since PPP_TIMEOUT_VALUEs are defined and ; s- P* ]' m" @+ D/ L) V" r
handled in milliseconds basis.( I8 G; S, Y. U: u
- Low Level Initialization
. \- o! ?' k' H+ g; b4 f: s/ a
*// g+ F+ e8 O1 e
HAL_Init();5 x* B9 H5 k$ m% o- l: L
' r# C I& r9 F; W
/* Configure the system clock to 48 MHz */# E0 y0 r# `" d) i* T4 ^6 N
SystemClock_Config();
3 t) ~ Y5 M# D6 L
2 v! F) m2 a% w0 T
/* -1- Enable each GPIO Clock (to be able to program the configuration registers) *// L, m3 a, u; W( z1 k
LED2_GPIO_CLK_ENABLE();
" w [& `6 ^1 ?. Z! O. a
3 \1 G/ [: m' j) J L; W3 s( i
/* -2- Configure IOs in output push-pull mode to drive external LEDs */* o ^' }& s* ]8 {; `7 l: E1 p
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
/ B' D |2 {8 D( T
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
0 b$ Y1 U* L5 V% k" K& c
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;8 _# A9 z1 z- [$ d! H: U4 I
. X1 [8 j* v8 e: M0 B
GPIO_InitStruct.Pin = LED2_PIN; H! H; y* I" ~. c {! n
HAL_GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
6 d( {% w: E+ q5 i9 O; d
% P v# _7 U, t5 _
/* -3- Toggle IOs in an infinite loop */
8 f" i! k; [+ r: X
while (1)7 w) ^: x r$ `* G9 G( ~6 s
{ B' }3 _3 v# P; y9 B# V
HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_PORT, LED2_PIN);) y7 n! G7 U5 Y$ ^8 f
/* Insert delay 100 ms */1 t4 _3 k( R: a# t. H) x
HAL_Delay(1000);
1 ]1 ^2 Y; `. R; c$ l( a
}
" G1 o% |; H W& v- O
}

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"
: [5 F5 z$ y2 [/ w
/ B6 H! J" P9 c4 a8 @
/*1 定义一个心跳节拍对象 ,不同事件,可以定义多个 */
9 r1 R! L! x% j( O2 r8 n
Ticker toggle_led_ticker;
F3 {* ]+ R5 `
2 D4 R# z" F6 Z$ }% a( q) |
/*2 定义一个数字输出 : 如led1,LED1是nucleo_F091板预定义的 */! `, W" c0 x1 x K; F
DigitalOut led1(LED1);
5 o& B3 Z: |: h# G; n5 h4 L. ^% |1 U
" j3 ^" Q( q: i+ y) q
/*3 定义一个led端口翻转函数 */# f0 b3 ~% Y% B4 R; [
void toggle_led()
; m' @* {! A& ]3 e! k
{
0 u7 {* ]/ C9 M1 ?6 j7 Q
//注意led为一个类对象,通过内部的类成员函数," F: s6 G- [) B9 ~( m
//实现了端口的1或者0赋值,从而实现LED1端口上的翻转: z# l" ^2 Y( l$ x
led1 = !led1;" L: Z4 q8 W0 y L' @* Y$ i" _
}
* r3 j) G9 m- E/ I0 d* |& H
- _) |/ F' r# V* S8 G7 S
int main()
$ c2 a9 i4 K& w
{9 E. D6 z. j0 }3 m$ H
// Init the ticker with the address of the function (toggle_led) to
$ [- e8 E. U. z1 X1 l Q6 l
// be attached and the interval (100 ms)
0 i* Q- O& b b$ N
// 周期性调用端口翻转函数
3 q5 L7 Q# `! r2 p; D8 P
toggle_led_ticker.attach(&toggle_led, 1);( Z, r( ]4 E4 s8 R! @
# |, `; b! r7 X* P% X1 P+ v
while (true) - @ {/ ]$ G# K/ x6 F% ]3 z
{
! c2 p I+ K, F: m) ]- h
// Do other things...! W( G5 N% U1 K8 @( u" G1 z
! r+ E+ r) ]- f- C' o+ Z& q& I) J6 X
}
% C- k$ O1 ~* g- r( `! Z
}6 @$ v) ^3 `9 C8 p# G# ^

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);

}