STM32強大的生態,在這裏一起總結!

STM32能被這麼多開發者認可,它的強大生態系統起了關鍵作用。本文圍繞STM32生態各軟件工具進行相關描述,其中包含一些技術細節。

一、STM32生態系統總預覽

STM32提供了全套開發工具,以及開發所需的軟件包,下面看一張圖,從全局來了解STM32生態系統工具和軟件:

主要分爲兩大類:

1.軟件工具:即左邊部分的STM32CubeMX、 CubeIDE、 CubeProgrammer、 CubeMontor等。

2.嵌入式軟件包:STM32CubeMCU Packages 和 擴展軟件包CubeExpansions.

STM32Cube生態系統幾個特點:

  • 免費自由使用;

  • 接口一致,方便移植

  • 可裁剪、可擴展

  • 易使用和理解

  • 節約開發時間和成本

  • ······

(當然,這是我自己總結的特點,其實還有很多,歡迎補充)

下面進一步詳細描述各工具和軟件包的內容。

二、STM32CubeMX

STM32CubeMX早在2014年就推出了,但早期的STM32CubeMX和HAL相對現在Bug更多,使用也不方便。再加上用戶習慣了標準外設庫,所以早期推出STM32CubeMX時,用戶並不買賬。

因此,爲了推廣STM32CubeMX,以及讓更多用戶使用STM32CubeMX,ST在14、15年逐漸停止了對各MCU標準外設庫的更新和維護,讓用戶轉向了HAL和LL庫。

STM32CubeMX是一個圖形化的軟件配置工具,使用圖形嚮導可以生成STM32初始化代碼工程。

STM32CubeMX特性:

1.直觀的選擇 STM32 微控制器(MCU)和微處理器(MPU)

2.豐富易用的圖形化界面:

-自動解決配置衝突

-具有參數約束動態驗證的外設和中間件功能模式

-時鐘樹與配置的動態驗證

-功耗預測

3.生成初始化代碼工程,包含:EWARM、 MDK-ARM、 TureSTUDIO、 SW4STM32等。

4.針對部分MPU生成Linux設備樹。

5.可獨立運行在Windows、Linux和macOS上使用,或作爲 Eclipse 插件使用。

當然,更多介紹可以參看我的文章:STM32CubeMX系列教程01_STM32Cube產品介紹

也可以參看官網最新的介紹:

www.st.com/stm32cubemx

當然,STM32CubeMX的使用教程,可以參看我的專欄:STM32CubeMX系列教程

三、STM32CubeIDE

STM32CubeIDE推出的時間是在19年4月左右,但它的發展歷程卻有很久了。

STM32CubeIDE的發展要從早期 Atollic 的 TrueSTUDIO 說起,早期的 TrueSTUDIO 是 Atollic公司針對嵌入式開發的一套IDE工具(類似Keil、 IAR)。

在2017年12月的時候,ST收購了Atollic公司,然後TrueSTUDIO for STM32就這樣誕生了。

直到2019年4月份,ST正式推出了STM32CubeIDE,簡單說就是TrueSTUDIO for STM32的「升級版本」,只是這個「升級版本」變化有點大。

這裏推薦參看我之前分享過的一篇文章:從TrueSTUDIO遷移到STM32CubeIDE只需要簡單幾步

下面通過一張圖來了解STM32CubeIDE的發展歷史:

STM32CubeIDE是一個多功能的集成開發工具(IDE),集成了TrueSTUDIO和STM32CubeMX,它是STM32Cube軟件生態系統的一部分。

它是一個先進的C/C++開發平臺,具有STM32微控制器的IP配置、代碼生成、代碼編譯和調試功能等。

官方地址:

https://www.stmicroelectronics.com.cn/en/development-tools/stm32cubeide.html

更多可以參看我之前分享過的文章:STM32CubeIDE介紹、下載安裝,配置生成代碼,在線調試

四、STM32CubeProgmmer

STM32CubeProgmmer之前也有一段很長的歷史,早期的ST芯片下載工具是 STVP(ST Visual Programmer) ,可能2010年之前的工程師比較熟悉這款工具,但後面的逐漸被ST-LINK Utility取代了。

ST-LINK Utility應該現在很多工程師都還在用,但官方也是用STM32CubeProgmmer替代了ST-LINK Utility,同時也停止了對ST-LINK Utility的更新。

這裏介紹可以參看我之前分享的一篇文章:STVD、STVP、ST-LINK utility這些工具你瞭解嗎?

STM32CubeProgrammer有很多地方和ST-LINK Utility相似,但新引入了一些功能,比如安全編程(secure programming)。

這裏可以參看文章:幾點關於STM32CubeProgrammer的內容

五、STM32CubeMonitor

STM32CubeMonitor是ST今年(2020)推出的一款新的神器,是一款通過實時讀取和顯示變量來幫助調試和診斷STM32應用程序的工具。

STM32CubeMonitor也有一個發展歷程,它的前生其實是STM Studio。它和STM Studio主要的功能就是監控,比如監控變量:

主要特徵:

•基於圖形流的編輯器,不需要編程來構建儀表板

•通過ST-LINK (SWD、JTAG協議)連接到任何STM32設備

•在目標應用程序運行時,在RAM中實時讀取和寫入變量解析來自應用程序可執行文件的調試信息

•直接獲取模式或快照模式

•關注感興趣的應用行爲

•允許將數據記錄到文件中並重播以進行詳盡的分析

•通過可配置的顯示窗口(如曲線和方框)和大量的小部件(如儀表、條形圖和圖表)提供定製的可視化多探頭支持同時監控多個目標

•遠程監控,本機支持多格式顯示(PC、平板電腦、手機)

•直接支持Node-RED開放社區

•支持操作系統:Windows,Linux Ubuntu 和 macOS

(以上來自有道詞典翻譯,可能存在錯誤)

詳細可以參看文章:STM32CubeMonitor介紹、下載、安裝和使用教程

官網地址:

www.st.com/stm32cubemonitor

CubeMonitor擴展:

藉助Node-RED開放社區,STM32CubeMonitor可提供豐富的擴展功能,可參看:

https://wiki.st.com/stm32mcu/wiki/STM32CubeMonitor_tool_suite_overview

1.STM32CubeMonitor-RF

網址:

www.st.com/stm32cubemonrf

STM32CubeMonRF是STM32CubeMonitor-RF的縮寫,它是一款用於監測無線設備的工具,目前主要用於監測STM32WB與藍牙(BLE)和802.15.4設備的發送/接收性能。

2.STM32CubeMonitor-Pwwer

網址:

www.st.com/stm32cubemonpwr

STM32CubeMonPwr是STM32CubeMonitor-Power,是一款使開發人員能夠快速分析目標板低功耗性能的工具。

3.STM32CubeMonitor-UCPD

網址:

www.st.com/stm32cubemonucpd

STM32CubeMonUCPD是STM32CubeMonitor-UCPD,是一款用於監視和配置USB Type-C和Power Delivery應用程序的工具。

六、STM32CubeMCU Packages

STM32Cube生態的嵌入式軟件包種類繁多,但分類比較明確,下面通過一張圖來看下嵌入式軟件包應用結構圖:

MCU Packages即MCU軟件包,也是大家最常用、最熟悉的軟件包:

在STM32CubeMX軟件包管理器中可以進行查看和(刪除、增加)管理:

MCU軟件包還可以分兩類:

  • 底層驅動HAL和LL

  • 中間層Middlewares

其中中間層有ST自家的、也有第三方的,種類比較多,比如:FreeRTOS、 FatFS、 LwIP、  Open Bootloader、 Bluetooth 5 stack、 Zigbee 3 stack、 USB Host & Device stacks等。

通過一張圖全面瞭解MCU軟件包:

各包支持的情況:

七、STM32Expansion

STM32擴展包,也是STM32Cube生態系統其中的組成部分,STM32的擴展包有ST自家的,也支持第三方的擴展包。

比如:X-CUBE-AI、 X-CUBE-BLE1、 X-CUBE-NFC4······等很多很多。

下面進行分類一下:

同樣,可以在STM32CubeMX軟件包管理器中可以進行查看和(刪除、增加)管理:

八、總結

本文總結了STM32Cube生態目前(2020.10)所有的軟件工具內容,以及描述相關細節內容。

STM32Cube生態的軟件工具細節內容其實比較多,並不是所有都需要掌握,初學者可以從STM32CubeMX和MCU軟件包(HAL)開始學起,然後一步一步拓展。

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