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作為一個(gè)追求高效的工程師，我們?cè)谠O(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)時(shí)常常需要采用一些先進(jìn)的芯片和開(kāi)發(fā)工具。而在這些芯片和工具中，STM32是一個(gè)備受推崇的選擇。它是STMicroelectronics公司推出的，具有高性能、低功耗、多功能的單片機(jī)。然而，在設(shè)備的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如何將STM32和Linux操作系統(tǒng)兼容工作是一個(gè)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。本文將向大家介紹一些關(guān)于STM32和Linux的搭配使用技巧，實(shí)現(xiàn)設(shè)備載入時(shí)零壓力。
公司主營(yíng)業(yè)務(wù)：網(wǎng)站設(shè)計(jì)、成都網(wǎng)站建設(shè)、移動(dòng)網(wǎng)站開(kāi)發(fā)等業(yè)務(wù)。幫助企業(yè)客戶真正實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)宣傳，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。創(chuàng)新互聯(lián)是一支青春激揚(yáng)、勤奮敬業(yè)、活力青春激揚(yáng)、勤奮敬業(yè)、活力澎湃、和諧高效的團(tuán)隊(duì)。公司秉承以“開(kāi)放、自由、嚴(yán)謹(jǐn)、自律”為核心的企業(yè)文化，感謝他們對(duì)我們的高要求，感謝他們從不同領(lǐng)域給我們帶來(lái)的挑戰(zhàn)，讓我們激情的團(tuán)隊(duì)有機(jī)會(huì)用頭腦與智慧不斷的給客戶帶來(lái)驚喜。創(chuàng)新互聯(lián)推出堯都免費(fèi)做網(wǎng)站回饋大家。
一、USB驅(qū)動(dòng)的安裝
在嵌入式開(kāi)發(fā)中，很多設(shè)備都采取了USB接口，作為設(shè)備的主要輸入輸出。然而，當(dāng)我們連接STM32設(shè)備時(shí)，驅(qū)動(dòng)的安裝往往是一個(gè)讓人困擾的問(wèn)題。在Linux系統(tǒng)下，我們可以通過(guò)如下幾個(gè)步驟來(lái)完成STM32的驅(qū)動(dòng)安裝：
1.將STM32的設(shè)備連接到電腦上。使用命令lsu來(lái)查看設(shè)備的廠商ID和設(shè)備ID，例如：
$ lsu
Bus 002 Device 002: ID 2232:1024 Silicon Labs CP210x UART Bridge
這里的ID 2232:1024是指設(shè)備的廠商ID和設(shè)備ID，即VID和PID。
2.在此基礎(chǔ)上，下載相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。以Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge為例，可以通過(guò)如下命令下載驅(qū)動(dòng)：
$ sudo apt-get install linux-modules-extra-$(uname -r)
然后，重新插拔設(shè)備，即可完成驅(qū)動(dòng)的安裝。
二、通過(guò)OpenOCD實(shí)現(xiàn)STM32的編程
在完成USB驅(qū)動(dòng)程序的安裝之后，我們還需要一些工具將程序下載到STM32芯片中。OpenOCD是一個(gè)開(kāi)源的On-Chip Debugging、燒錄程序、調(diào)試工具。它基于GDB和JTAG接口，可以支持多種芯片的編程和調(diào)試。在使用OpenOCD時(shí)，我們需要借助某個(gè)硬件設(shè)備，例如JTAG調(diào)試器，通過(guò)調(diào)試接口與芯片進(jìn)行連接。一般而言，硬件設(shè)備的連接和配置都是由硬件工程師完成，因此我們?cè)诖瞬辉儋樖?。接下?lái)，我們重點(diǎn)講解如何在Linux系統(tǒng)中通過(guò)OpenOCD實(shí)現(xiàn)STM32芯片的編程。
1.我們需要安裝OpenOCD工具。在Ubuntu系統(tǒng)中，可以通過(guò)如下命令來(lái)進(jìn)行安裝：
$ sudo apt-get install openocd
2.在安裝完成之后，我們需要通過(guò)配置文件來(lái)設(shè)置OpenOCD的工作模式。例如，我們可以編寫(xiě)一個(gè)名為cfg的配置文件，其中包含如下內(nèi)容：
interface u
#jtag_speed 1MHz
jtag_nsrst_delay 400
jtag_ntrst_delay 400
transport select swd
set WORKAREASIZE 0x8000
#stm32L432
set CHIPNAME stm32f407VG
swd_device_desc “STM32F40x Flash/EEPROM programmer”
source [find interface/ftdi/olimex-arm-u-tiny.cfg]
source [find target/stm32f4x.cfg]
在此，我們使用USB作為接口，同時(shí)設(shè)置jtag_nsrst_delay和jtag_ntrst_delay為400微秒，以保證軟復(fù)位的穩(wěn)定性。transport select swd用于設(shè)置JTAG工作模式。set WORKAREASIZE用于設(shè)置堆?？臻g的大小。set CHIPNAME用于設(shè)置芯片型號(hào)。我們調(diào)用interface/ftdi/olimex-arm-u-tiny.cfg和target/stm32f4x.cfg兩個(gè)配置文件，來(lái)啟動(dòng)OpenOCD。
3.確認(rèn)OpenOCD工具正確運(yùn)行之后，我們就可以通過(guò)OpenOCD實(shí)現(xiàn)STM32芯片的編程了。例如，我們可以通過(guò)如下命令將程序下載到芯片中：
$ openocd -f cfg -c init -c “reset init” -c “flash write_image erase output.bin 0x08000000” -c “reset run” -c shutdown
在這個(gè)命令中，-f cfg指定配置文件為cfg，-c init表示執(zhí)行初始化，-c “reset init”表示將芯片進(jìn)行軟復(fù)位。-c “flash write_image erase output.bin 0x08000000″表示將編寫(xiě)好的程序輸出到芯片的地址0x08000000處，并進(jìn)行擦除。-c “reset run”表示將芯片運(yùn)行。我們以shutdown為結(jié)尾，表示OpenOCD的任務(wù)已完成，并關(guān)閉OpenOCD。
在本文中，我們主要探討了如何將STM32和Linux操作系統(tǒng)兼容工作，在設(shè)備載入時(shí)零壓力。我們學(xué)習(xí)了如何通過(guò)USB驅(qū)動(dòng)的安裝，使STM32設(shè)備與Linux系統(tǒng)兼容工作。同時(shí)，我們也介紹了OpenOCD作為一種燒錄程序和調(diào)試工具的使用方法。通過(guò)這些技術(shù)手段，我們可以在嵌入式開(kāi)發(fā)中，實(shí)現(xiàn)STM32的輕松搭配、設(shè)備載入無(wú)壓力的目標(biāo)。
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- STM32MP1運(yùn)行l(wèi)inux和其他SoC芯片相比優(yōu)勢(shì)在哪里？
- linux 搭建stm32的makefile 怎么寫(xiě)
STM32MP1運(yùn)行l(wèi)inux和其他SoC芯片相比優(yōu)勢(shì)在哪里？
有下面幾個(gè)優(yōu)勢(shì)。
1.MP1中的M4可以掛載很多實(shí)時(shí)應(yīng)用需要的外設(shè)，比如CAN, ADC，PWM。用A7來(lái)做的實(shí)時(shí)性無(wú)法保證。
2.MP1是面向中低端工業(yè)領(lǐng)域的MPU，工業(yè)領(lǐng)域的很多應(yīng)用對(duì)主頻的要求并散鋒豎沒(méi)有沖大很高，但是看重芯片的小封裝、性能穩(wěn)定、低功耗散熱、長(zhǎng)供貨周期。這些都是MP1的優(yōu)勢(shì)。
3.MP1的軟件包中附帶的OP-TEE (信息安全運(yùn)行環(huán)境）是免費(fèi)的哦，別的平臺(tái)都是需要第三方付費(fèi)支持。
4.MP1的生態(tài)延續(xù)了基斗MCU的容易上手，Cubemx工具對(duì)MP1的支持，讓開(kāi)發(fā)者上手很方便。
linux 搭建stm32的makefile 怎么寫(xiě)
一 STM 32 GCC 安裝
stm32 屬于arm cortex-m系列thumb指令集,所以給arm用的arm-none-eabi就可以了,首先是下載
下載地址:
下載其中的gcc-arm-none-eabi-version-linux.tar.bz2
解壓到你知道的檔晌目錄會(huì)產(chǎn)生
gcc-arm-none-eabi的文件夾
把該編譯器添加到你的衡坦環(huán)境中:
sudo gedit ~/.bashrc
在最后一行添加:
export PATH=$PATH:/your_stm_gcc_dir/gcc-arm-none-eabi-4_8-2023q4/bin
因?yàn)槲抑坝刑砑舆^(guò)樹(shù)莓派的編譯器了,所以實(shí)際上是這樣的:
export PATH=$PATH:/your_pi_gcc_dir/tools-master/arm-bcm2708/arm-bcm2708hardfp-linux-gnueabi/bin/:/your_stm_gcc_dir/gcc-arm-none-eabi-4_8-2023q4/bin
兩個(gè)編譯器環(huán)境中間用冒號(hào)隔開(kāi);
注銷(xiāo)后測(cè)試:
arm-none-eabi-gcc -v
可以查看到該編譯器的版本,就表示可以了.
二 工程環(huán)境的建立
新建個(gè)工程文件夾,及其目錄
mkdir stm_project
cd stm_project
mkdir libs
mkdir src
mkdir inc
下載,安裝官方庫(kù):
stm32的寄存器不像51 avr等單片機(jī),那么少,自己寫(xiě)寫(xiě)庫(kù),背背寄存器就可以了,所以ST公司提供了他們官方的庫(kù),為了避免重復(fù)造輪子,就直接采用他們的庫(kù),庫(kù)版本為STM32_USB-FS-Device_Lib_V4.0.0,這個(gè)庫(kù)多了u支持,下載的話到st官網(wǎng)搜索stm32f10x就有了.
下載鏈接:
stsw-stm32121.zip
解壓,把解壓好的文件夾復(fù)制到剛才新建的libs里面.
在工程根目錄下新建Makefile.common文件,這個(gè)為通咐蠢桐用makefile
# include Makefile
#This file is included in the general Makefile, the libs Makefile and the src Makefile
#Different optimize settings for library and source files can be realized by using arguments
#Compiler optimize settings:
# -O0 no optimize, reduce compilation time and make debugging produce the expected results (default).
# -O1 optimize, reduce code size and execution time, without much increase of compilation time.
# -O2 optimize, reduce code execution time compared to ‘O1’, increase of compilation time.
# -O3 optimize, turns on all optimizations, further increase of compilation time.
# -Os optimize for size, enables all ‘-O2’ optimizations that do not typically increase code size and other code size optimizations.
#Recommended optimize settings for release version: -O3
#Recommended optimize settings for debug version: -O0
#Valid parameters :
# OptLIB=0 –> optimize library files using the -O0 setting
# OptLIB=1 –> optimize library files using the -O1 setting
# OptLIB=2 –> optimize library files using the -O2 setting
# OptLIB=3 –> optimize library files using the -O3 setting
# OptLIB=s –> optimize library files using the -Os setting
# OptSRC=0 –> optimize source files using the -O0 setting
# OptSRC=1 –> optimize source files using the -O1 setting
# OptSRC=2 –> optimize source files using the -O2 setting
# OptSRC=3 –> optimize source files using the -O3 setting
# OptSRC=s –> optimize source files using the -Os setting
# all –> build all
# libs –> build libs only
# src –> build src only
# clean –> clean project
# tshow –> show optimize settings
#Example:
# make OptLIB=3 OptSRC=0 all tshow
TOP=$(shell readlink -f “$(dir $(lastword $(MAKEFILE_LIST)))”)
PROGRAM=main
LIBDIR=$(TOP)/libs
#Adust the following line to the library in use
#=========add by embbnux 根據(jù)你的庫(kù)不同,調(diào)整這個(gè)地方的庫(kù)目錄地址====================#
STMLIB=$(LIBDIR)/STM32_USB-FS-Device_Lib_V4.0.0/Libraries
#=========add by embbnux 根據(jù)你的stm32芯片型號(hào)容量不同,修改這個(gè)地方的TypeOfMCU=======#
#Adjust TypeOfMCU in use, see CMSIS file “stm32f10x.h”#STM32F103R (128KB FLASH, 20KB RAM) –> STM32F10X_MD#TypeOfMCU=STM32F10X_MD#STM32F103RET (512KB FLASH, 64KB RAM) –> STM32F10X_HD#STM32F103ZET (512KB FLASH, 64KB RAM) –> STM32F10X_HD
#============================================================================#
TypeOfMCU=STM32F10X_HD
#============================================================================#
TC=arm-none-eabi
CC=$(TC)-gcc
LD=$(TC)-ld -v
OBJCOPY=$(TC)-objcopy
AR=$(TC)-ar
GDB=$(TC)-gdb
INCLUDE=-I$(TOP)/inc
INCLUDE+=-I$(STMLIB)/CMSIS/Include
INCLUDE+=-I$(STMLIB)/CMSIS/Device/ST/STM32F10x/Include
INCLUDE+=-I$(STMLIB)/CMSIS/Device/ST/STM32F10x/Source/Templates
INCLUDE+=-I$(STMLIB)/STM32F10x_StdPeriph_Driver/inc
INCLUDE+=-I$(STMLIB)/STM32_USB-FS-Device_Driver/inc
COMMONFLAGS=-g -mcpu=cortex-m3 -mthumb
COMMONFLAGSlib=$(COMMONFLAGS)
#Commands for general Makefile and src Makefile
ifeq ($(OptSRC),0)
COMMONFLAGS+=-O0
InfoTextSrc=src (no optimize, -O0)
else ifeq ($(OptSRC),1)
COMMONFLAGS+=-O1
InfoTextSrc=src (optimize time+ size+, -O1)
else ifeq ($(OptSRC),2)
COMMONFLAGS+=-O2
InfoTextSrc=src (optimize time++ size+, -O2)
else ifeq ($(OptSRC),s)
COMMONFLAGS+=-Os
InfoTextSrc=src (optimize size++, -Os)
else
COMMONFLAGS+=-O3
InfoTextSrc=src (full optimize, -O3)
endif
CFLAGS+=$(COMMONFLAGS) -Wall -Werror $(INCLUDE)
CFLAGS+=-D $(TypeOfMCU)
CFLAGS+=-D VECT_TAB_FLASH
#Commands for libs Makefile
ifeq ($(OptLIB),0)
COMMONFLAGSlib+=-O0
InfoTextLib=libs (no optimize, -O0)
else ifeq ($(OptLIB),1)
COMMONFLAGSlib+=-O1
InfoTextLib=libs (optimize time+ size+, -O1)
else ifeq ($(OptLIB),2)
COMMONFLAGSlib+=-O2
InfoTextLib=libs (optimize time++ size+, -O2)
else ifeq ($(OptLIB),s)
COMMONFLAGSlib+=-Os
InfoTextLib=libs (optimize size++, -Os)
else
COMMONFLAGSlib+=-O3
InfoTextLib=libs (full optimize, -O3)
endif
CFLAGSlib+=$(COMMONFLAGSlib) -Wall -Werror $(INCLUDE)
CFLAGSlib+=-D $(TypeOfMCU)
CFLAGSlib+=-D VECT_TAB_FLASH
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