Keil stm32 как отключить библиотеки hal

Русские Блоги

Метод непосредственного создания проекта STM32 с использованием библиотеки HAL в Keil MDK 5 (без использования STM32CubeMX)

В этой статье используется однокристальный компьютер STM32F030C8.

[Пример кода программы]

Примечание. Оператор "= <0>" эквивалентен функции GPIO_StructInit в исходной стандартной библиотеке.

Глобальные переменные и статические локальные переменные были очищены по умолчанию, поэтому нет необходимости писать «= <0>». Значением по умолчанию для обычных локальных переменных являются случайные значения, поэтому необходимо написать «= <0>».

[Метод 1] Проверьте библиотеку HAL непосредственно в проекте Keil, не добавляя файл библиотеки вручную

(1) Создайте новый пустой проект в Keil и выберите MCU для использования

(2) Затем появится это окно. В этом выберите Startup под Device, Затем вы должны выбрать Standalone в выпадающем меню справа 。

Это окно обычно можно открыть, щелкнув зеленый бриллиант на панели инструментов.

(3) Проверьте все зависимые элементы в соответствии с подсказкой «Вывод подтверждения» ниже. Также выберите используемую периферийную библиотеку HAL, например USART.

(4) После завершения проекта вы можете создать новый пустой исходный файл main.c и написать код.

(5) После написания кода свойства проекта должны быть настроены для успешной компиляции. Добавьте USE_HAL_DRIVER на вкладку C / C ++.

USE_FULL_ASSERT на рисунке может быть добавлен или не добавлен. Это определяет, следует ли включать вывод предупреждения HAL.

(6) Установите флажок «Сбросить и запустить в режиме отладки», чтобы программа могла автоматически запускаться после загрузки, не нажимая кнопку сброса.

[Способ 2] Вместо проверки библиотеки HAL в окне «Управление средой выполнения» перейдите в Интернет, чтобы загрузить пакет сжатия библиотеки HAL, а затем вручную добавьте все файлы библиотеки в проект.

(1) При создании проекта не проверяйте ничего, чтобы убедиться, что проект полностью пустой.

(2) Зайдите на официальный сайт ST, чтобы загрузить сжатый пакет библиотеки HAL.

Например, имя сжатого пакета библиотеки HAL серии STM32F0 называется en.stm32cubef0.zip, а адрес загрузки -https://www.st.com/en/embedded-software/stm32cubef0.html。

(3) Создайте папку STM32F0xx_HAL_Driver в папке проекта.

Откройте сжатый пакет и разархивируйте папки Inc и Src в папке en.stm32cubef0.zip \ STM32Cube_FW_F0_V1.11.0 \ Drivers \ STM32F0xx_HAL_Driver в только что созданную папку STM32F0xx_HAL_Driver.

После декомпрессииВам нужно переименовать файл заголовка, заканчивающийся _template в папке Inc и удалить суффикс _template。

К тому же,Также удалите все файлы c с _template в папке Src。

(4) Разархивируйте следующие файлы в папку STM32F0xx_HAL_Driver:

cmsis_armcc.h, cmsis_compiler.h, cmsis_version.h и core_cm0.h в en.stm32cubef0.zip \ STM32Cube_FW_F0_V1.11.0 \ Drivers \ CMSIS \ Core \ Include \

Этот шаг определяется на основе компиляции кода. Когда файл отсутствует во время компиляции, файл распаковывается.

(5) Добавьте все файлы * .c и * .s в проект.(Не нужно добавлять в Src \ Legacy), Также напишите main.c. На этот раз вам нужно включить заголовочный файл <stdio.h>.

(6) Добавьте путь включения файла заголовка в свойствах проекта и определите макрос USE_HAL_DRIVER

Программирование STM32 Blue Pill с помощью Keil uVision и STM32CubeMX

Микроконтроллеры STM32 построены на основе архитектуры ARM Cortex M. В настоящее время они становятся все более популярными благодаря их высокой производительности и относительно невысокой стоимости. Ранее мы рассматривали программирование платы STM32F103C8, также известной под названием STM32 Blue Pill («синяя таблетка») с помощью Arduino IDE как с использованием внешнего FTDI программатора, так и через USB разъем.

Программирование платы STM32 с помощью Arduino IDE достаточно простое и открывает возможность использования множества библиотек, разработанных для платформы Arduino. В этом случае вам нет необходимости глубоко погружаться в изучение архитектуры ARM. Но в этой статье мы попробуем подняться на более высокий уровень в программировании плат STM32, который позволит нам не только улучшить структуру нашего программного кода, но также сэкономить объем памяти за счет неиспользования не нужных нам библиотек.

Для этого компания STMicroelectronics разработала инструмент под названием STM32Cube MX, который автоматически формирует базовый код для нашей программы исходя из используемой платы STM32 и подключенных к ней периферийных устройств. Таким образом, у нас отпадает необходимость написания кода для основных драйверов и периферийных устройств. В дальнейшем этот автоматически сгенерированный код можно отредактировать в программной среде Keil uVision. Законченную версию программы можно загрузить в плату STM32 с помощью программатора ST-Link, разработанного компанией STMicroelectronics.

В данной статье мы рассмотрим программирование платы STM32F103C8 (Blue Pill) с помощью Keil uVision и STM32CubeMX. В качестве периферийных устройств, подключенных к плате, будут использоваться кнопка и светодиод. Сначала мы автоматически сгенерируем код программы с помощью инструмента STM32Cube MX, а затем отредактируем его в программе Keil uVision.

Необходимые компоненты

Аппаратное обеспечение

1. Плата разработки STM32F103C8 (STM32 Blue Pill) (купить на AliExpress).
2. Программатор ST-LINK V2 (купить на AliExpress).
3. Кнопка.
4. Светодиод (купить на AliExpress).
5. Макетная плата.
6. Соединительные провода.

Программное обеспечение

1. Инструмент генерации кода STM32CubeMX. . .

ST-LINK V2

ST-LINK V2 представляет собой программатор со встроенным дебаггером для микроконтроллеров STM8 и STM32. С его помощью можно также загружать программный код для нашей платы отладки STM32F103C8. Для взаимодействия с микроконтроллерами STM8 и STM32 программатор ST-LINK V2 содержит интерфейсы SWIM (single wire interface module) и JTAG/ SWD (serial wire debugging). Программатор работает через USB интерфейс и может работать с такими интегрированными средами разработки как Atollic, IAR, Keil или TASKING

Внешний вид программатора ST-LINK V2 показан на следующем рисунке.

Показанный на рисунке программатор ST-LINK V2 поддерживает полный диапазон интерфейсов отладки SWD, который представляет собой простой 4-х проводный интерфейс и отличается хорошей стабильностью работы. Программатор ST-LINK V2 доступен во множестве цветовых решений и изготавливается из алюминиевого сплава. Для индикации режимов работы программатор содержит в своем составе светодиод синего цвета. Названия контактов подписаны на корпусе программатора.

Программатор ST-LINK V2 может подключаться к программному обеспечению Keil и с его помощью загружать код программы в микроконтроллеры STM32. Распиновка программатора ST-LINK V2 показана на следующем рисунке.

Примечание : во время первого подключения программатора ST-LINK V2 к компьютеру необходимо установить драйверы для работы с ним, которые можно скачать по следующей ссылке. Выбирайте драйвер, подходящий для вашей операционной системы.

STM32CubeMX

Инструмент STM32CubeMX представляет собой часть экосистемы STMCube, разработанной компанией STMicroelectronics. Данный инструмент позволяет значительно облегчить разработку программного кода для микроконтроллеров STM32. STM32CubeMX включает графическую оболочку и позволяет производить формирование программного кода на языке C с помощью графических инструментов. Далее этот программный код может быть использован в различных программах: keil uVision, GCC, IAR и т.д. Скачать STM32CubeMX можно по следующей ссылке.

Особенности STM32CubeMX:

• эффективное решающее устройство;
• помощник синхронизации;
• калькулятор потребляемой мощности;
• утилиты, осуществляющие конфигурацию периферийных устройств микроконтроллера, таких как контакты GPIO, USART и т.д.
• утилиты, осуществляющие программную конфигурацию стека протоколов TCP/IP, USB и т.д.

Схема проекта

Схема подключения светодиода, кнопки и программатора ST-LINK V2 к плате STM32F103C8 (Blue Pill) представлена на следующем рисунке.

Плата STM32 Blue Pill в нашем проекте получает питание от программатора ST-LINK, который, в свою очередь, подключен к USB порту компьютера. Поэтому нам не нужно отдельно подавать питание на плату STM32 Blue Pill. Схема соединений между платой STM32F103C8 и программатором ST-LINK V2 приведена в следующей таблице.

Светодиод в нашей схеме используется для индикации нажатия кнопки. Анод светодиода подключен к контакту PC13 платы STM32 Blue Pill, а катод подключен к общему проводу (земле).

Кнопка подключена к контакту PA1 платы STM32 Blue Pill с помощью подтягивающего резистора 10 кОм.

Внешний вид собранной конструкции проекта показан на следующем рисунке.

Создание и загрузка программы в плату STM32 с помощью Keil uVision и ST-Link

Выполните следующую последовательность шагов

Шаг 1. Первым делом установите все необходимые драйверы для программатора ST-LINK V2, программы STM32CubeMX и Keil uVision, а также необходимые пакеты для платы STM32F103C8.

Шаг 2. Запустите STM32CubeMX.

Шаг 3. В нем нажмите на New Project (новый проект).

Шаг 4. После этого выполните поиск и выберите микроконтроллер STM32F103C8.

Шаг 5. На экране появится распиновка платы STM32F103C8, на которой вы можете задать необходимую конфигурацию (режимы работы) контактов. Также вы можете выбрать контакты для подключения периферийных устройств.

Шаг 6. Также вы можете нажать на один из контактов в представленной распиновке, после чего появится список контактов, в котором вы можете задать их конфигурацию.

Шаг 7. Для нашего проекта мы выбрали для контакта PA1 режим работы GPIO INPUT (на ввод данных), для контакта PC13 – GPIO OUTPUT, для отладки (debug) SYS – SERIAL WIRE (к этим контактам мы будем подключать контакты ST-LINK SWCLK & SWDIO. Выбранные и сконфигурированные (selected & configured) контакты окрашиваются в зеленый цвет как показано на следующем рисунке.

Шаг 8. Далее под вкладкой конфигурации (Configuration tab) выберите GPIO чтобы установить конфигурацию (режимы работы) для контактов, которые мы выбрали на предыдущем шаге.

Шаг 9. Затем в окне настройки конфигурации контактов (pin configuration box) мы можем настроить пользовательские метки для используемых нами контактов, то есть дать этим контактам осмысленные имена.

Шаг 10. После этого выберите пункт меню Project >> Generate Code.

Шаг 11. Появится диалоговое окно с настройками проекта. В этом окне вам необходимо ввести имя проекта и его местоположение, а также используемый инструментарий. Мы используем программу Keil, поэтому в качестве интегрированной среды разработки (IDE) выберите MDK-ARMv5.

Шаг 12. Далее под вкладкой генерации кода (Code Generator tab) выберите пункт «Copy only the necessary library files» и затем нажмите OK.

Шаг 13. Появится диалоговое окно генерации кода. Выберите Open Project чтобы автоматически открыть генерацию кода в Keil uvsion.

Шаг 14. Откроется инструмент Keil uVision с нашим автоматически сгенерированным кодом в STM32CubeMx и нашим введенным именем проекта с необходимыми подключенными библиотеками и кодами для контактов, работу которых мы настроили ранее.

Шаг 15. Теперь нам необходимо настроить логику работы программы. Например, включать светодиод (контакт PC13) при нажатии кнопки (контакт PA1) и выключать светодиод при отпускании кнопки. Поэтому выберите файл main.c чтобы включить в него необходимые фрагменты кода.

Шаг 16. Добавьте следующий фрагмент кода в цикл while(1).

STM32 Как избавиться от HAL и перейти на С++

Вы можете проделать показанные мною операции для любого ядра МК. Я же покажу всю цепочку на STM32F407VET6. Так как для него у меня более полные библиотеки. Но никто не мешает вам взяв его библиотеки за пример дописать свои.

Создание проекта.

Загружаем CubeMX и вибираем нужный нам МК.

В каталоге Inc удаляем все файлы.

В каталоге Src оставляем только те файлы, которые на картинке. В каталоге Drivers удаляем весь подкаталог STM32F4xx_HAL_Driver.

Закладка Tool Settings, MCU GCC Compiler-> Preprocessor

Вверху выбираем All Configurations и грохаем USE_HAL_DRIVER

Пытаемся компилить и получаем одно предупреждение. Необходимо эту строку заккоментировать. Не удалять ни в коем случае. Она позже вам пригодится.

Переименовываем main.c в main.cpp и пробуем компилить.

Вложения

bort707

Эдуард Анисимов

bort707

Эдуард Анисимов

bort707

ООП тут нет вовсе. Но вполне может быть, однако скорее всего ООП тут будет добавлен в пользовательской программе, а не в работе с железом.

я не пишу для Куба, я пишу CMSIS-ом в ардуино

bort707

bort707

Эдуард Анисимов

Вот тут и кроется всё. Я ранее писал где то, что хочу облегчить написание часто используемых функций. Если мне нужно управлять светодиодом или релюхой, зачем я буду расписывать каждый раз какие то функции или что либо ещё. Я просто обращусь к классу. Я даже с Гайвером разговаривал насчёт переписывания его библиотек под STM. Оттуда и появилась тема STM на сайте.
А я плюсь не с ардуины, а с Атмеловских процов. Ардуиновский подход к программированию — это не подход к классам. Классы придумали ещё до её появления. И я стараюсь внедрить это в STM.
Я прекрасно понимаю, что если описать работу таймера с помощью классов практически невыполнимая задача, но самые распространённые операции ведь можно.

Теперь понятно, что я имел в ввиду? И исходя из этого помогите правильно назвать тему.

bort707

Эдуард, для того чтобы "облегчить" написание системных функций — необходимо разбираться в вопросе на уровне системных программистов СТМ
Насколько я понял из общения с вами — ваш опыт программирования на СИ++ вообще и для СТМ32 в частности не особенно велик. На данный момент существует целых два независимых пакета поддержки СТМ32 для ардуино. причем эти пакеты написаны как раз через классы и обьекты. Вы уверены что сможете написать третий лучше уже существующих?
Знаете, новичкам, которые освоили только малую часть предмета — довольно часто кажется. что все вокруг излишне усложнено и они могут написать проще и удобнее. Но это только потому, что они не понимают. что кажущаяся им "лишняя сложность" на самом деле необходима для полного использования возможностей МК. По мере освоения предмета они начинают понимать, что ничего "упрощать" не надо, то что им казалось сложным — было сложным только в силу недостатка опыта и знаний.
Многие новички бросаются улучшать ардуино после полугода знакомства — таких проектов не один и не два. Общее у них одно — они развиваются только пока их поддерживает автор, а как только ему надоедает — все это изчезает в недрах гитхаба, позабытое и ненужное.

Хотя есть и плюсы — занимаясь этим проектом, свои собственные скиллы вы. безусловно, поднимете. А вот будет это полезно хоть кому-то еще. время покажет.

Начало работы с STM32 в Keil MDK-ARM

STM32 — это семейство 32-разрядных микроконтроллеров фирмы STMicroelectronics.

Микроконтроллеры содержат микропроцессорное ядро ARM, точнее ARM Cortex-M. Это ядро присуще не только микроконтроллерам STM32, оно существует само по себе, и на его основе выпускается множество микроконтроллеров от разных производителей.

Keil MDK-ARM (произносится «Кеил эм-ди-кей арм») — это среда разработки для микроконтроллеров с ядром ARM Cortex-M.

Среда продается за большие деньги, но существует бесплатная ограниченная версия, которую можно скачать с официального сайта.

Существует множество других сред разработки. Например, последнее время автор пользуется средой, которую описал в другой статье. Но в этой пойдет речь о Keil MDK-ARM, потому что она имеет большую популярность и достаточно проста.

Первым делом качаем последнюю версию Keil MDK-ARM с официального сайта. Она имеет ряд ограничений, которые не влияют на большинство задач. Самое существенное ограничение состоит в том, что среда не сгенерирует программу объемом больше 32 КБ, но такую программу надо постараться написать. Хотя микроконтроллеры STM32 часто имеют намного больший объем, вплоть до 2 МБ.

На момент написания статьи последняя версия Keil MDK-ARM — 5.18 (от 5 февраля 2016).

Чтобы скачать среду, надо заполнить форму на сайте Keil:

Следует ввести настоящий адрес электронной почты, иначе сайт будет ругаться. После заполнения и нажатия Submit, дается ссылка для скачивания:

Если вы хотите избежать заполнения формы, то воспользуйтесь страницей, которую сделал автор, чтобы облегчить скачивание.

Качаем и устанавливаем. Установленная среда занимает на диске около 1,3 ГБ. После установки автоматически запускается менеджер пакетов:

Он нужен, чтобы качать, устанавливать и обновлять различные дополнения (пакеты).

Менеджер пакетов появился в MDK-ARM версии 5, что уменьшило объем установочного файла почти в два раза (версия 4.71 была объемом 550 МВ, а версия 5.00 — 300 МБ).

В левой части менеджера мы выбираем устройства (микроконтроллеры), а в правой соответствующие им пакеты.

Допустим, нам надо вести разработку под микроконтроллер STM32F407VG, который установлен на отладочной плате STM32F4-Discovery.

Тогда находим этот микроконтроллер в списке слева и устанавливаем соответствующий пакет DFP:

Можно заметить, что среди установленных пакетов есть CMSIS. CMSIS — это библиотека для ядра Cortex-M, общая для всех микроконтроллеров. Библиотека разрабатывается фирмой ARM и доступна для скачивания с официального сайта после регистрации. Можно было бы не устанавливать этот пакет, а пользоваться официальным выпуском библиотеки, но это дополнительные сложности.

Закрываем менеджер пакетов и запускаем Keil uVision5 (произносится мю-вижен):

Keil uVision5 — это часть MDK-ARM, графический интерфейс среды, который включает редактор кода:

Я рекомендую произвести небольшую настройку редактора. Выбираем меню «Edit -> Configuration…», и производим следующие настройки:

1. Кодировка UTF-8.
2. Правая граница кода в 80 символов. по 4 пробела.

Эти настройки довольно спорные. У каждого разработчика свои предпочтения.

Теперь создаем проект. Для этого выбираем меню «Project -> New uVision Project…». В открывшемся окне выбираем расположение и имя проекта. Для проекта лучше создать отдельную папку и сохранить проект туда.

После сохранения появится окно выбора устройства. Выбираем нужный микроконтроллер и нажимаем «ОК». Если бы мы не установили нужный пакет, то микроконтроллера не было бы в списке:

В следующем окне предстоит выбрать компоненты, которые будут использоваться в проекте. Необходимо выбрать «CMSIS:CORE» и «Device:Startup»:

После нажатия «OK» процесс создания проекта завершится.

В дальнейшем вы всегда сможете запустить окно выбора компонентов, чтобы добавить или удалить их. Для этого надо выбрать меню «Project -> Manage -> Run-Time Evironment…».

При выборе компонентов может оказаться, что какой-то компонент зависит от других компонентов, которые вы не выбрали. Об этом вы узнаете из сообщений в нижней части окна. Необходимо будет выбрать зависимые компоненты.

После создания проекта описанным способом, в окне справа вы увидите следующую структуру проекта:

Здесь мы видим название проекта «example», цель проекта «Target 1», пустую группу файлов «Source Group 1», компоненты CMSIS и Device.

Целей проекта может быть сколько угодно. Цель включает в себя важнейшие настройки проекта в том числе выбор микроконтроллера. Цели нужны, чтобы можно было собрать программу разными способами для одних и тех же файлов исходного кода. Например, вам может понадобиться, чтобы проект охватывал множество микроконтроллеров.

Группы файлов нужны, чтобы красиво группировать файлы исходного кода. Группы помогают легко ориентироваться в файлах в большом проекте. Например, у вас может быть группа файлов, отвечающих за светодиоды, и отдельная группа с файлами для взаимодействия с USB.

В структуре мы видим два файла. Один с расширением «s». Он содержит исходный код на языке ассемблера. Другой с расширением «с». Он содержит исходный код на языке Си.

Собрать проект и получить файл прошивки можно нажав клавишу F7. Но в таком виде проект не будет собран и вы получите ошибку, потому что отсутствует функция «main()».

Функция «main()» — это точка входа в вашу программу, то с чего начинается программа. Ее наличие обязательно если вы пишите программу на языке Си.

Давайте создадим эту функцию. Кликнем на группе «Source Group 1» правой кнопкой и выберем «Add New Item to ‘Source Group 1’…» (перевод: добавить новый элемент в группу ‘Source Group 1’). Создадим файл «main.c»:

В созданный файл добавим код:

В конец файла стоит добавить пустую строку, иначе при сборке вы получите предупреждение «warning: #1-D: last line of file ends without a newline».

Теперь проект можно собрать клавишей F7. В результате вы получите файл «Objects\example.axf» (по умолчанию имя файла совпадает с именем проекта). Файл располагается в папке с проектом.

Обычно разработчику требуется файл прошивки в формате Intel HEX. Чтобы получить его, надо произвести настройку цели. Чтобы увидеть настройки цели нажмите Alt-F7, перейдите на вкладку «Output» и выберите «Create HEX File».

После очередной сборки вы получите файл «Objects\example.hex».

Сейчас программа не делает ничего, и прошивать ее бессмысленно. Давайте напишем программу, которая управляет состоянием ножки микроконтроллера.

Запустим выбор компонентов с помощью меню «Project -> Manage -> Run-Time Evironment…» и выберем компонент «Device:STM32Cube Hal:GPIO».

В нижней части окна мы увидим неудовлетворенную зависимость «Device:STM32Cube Hal:Common». Выберем этот компонент и увидим еще больший список зависимостей. Необходимо выбрать все требуемые зависимости:

• Device:STM32Cube Hal:Common
• Device:STM32Cube Hal:RCC
• Device:STM32Cube Hal:PWR
• Device:STM32Cube Hal:Cortex
• Device:STM32Cube Framework:Classic

STM32Cube — это библиотека, которую предоставляет STMicroelectronics.

При выборе компонентов мы выбираем какие возможности этой библиотеки использовать.

Микроконтроллер, кроме ядра, содержит большое количество периферийных устройств: АЦП, ЦАП, таймеры, различные интерфейсы и многое другое. Каждое периферийное устройство имеет свое название. Например, устройство для работы с портами микроконтроллера называется GPIO, об этом можно узнать из документации на микроконтроллер.

Библиотека STM32Cube многоуровневая, то есть включает в себя множество промежуточных библиотек. Одна из промежуточных библиотек называется STM32Cube HAL, или просто HAL. Она поделена на модули и каждый модуль соответствует какому-нибудь периферийному устройству. Название модуля совпадает с названием устройства, например, имеется модуль GPIO.

Существует большое количество документации по STM32Cube. Но основное описание по работе с периферийными устройствами содержится в руководстве по HAL. Это руководство разработчик использует большую часть времени. Обратимся к нему, чтобы заставить шевелиться ножки микроконтроллера.

Для начала подключим HAL в нашей программе, добавив строчку перед определением функции «main()»:

В самом начале функции «main()» вызовем функцию «HAL_Init()», которая инициализирует библиотеку.

Таким образом мы получим следующий код в файле «main.c»:

Продолжение следует…

На этом я вынужден прервать свою статью, так как в данный момент мне не на чем отлаживать программу, то есть нет под рукой отладочной платы.

Я написал программу, которая собирается и теоретически должна работать, но я не хочу вводить в заблуждение читателя. Выше изложенный материал считаю полезным и без конечного результата.

В статье я хотел еще привести конечный код и объяснить, как он работает. Могу лишь поделиться непроверенной программой: