嵌入式学习⑤——STM32嵌入式应用系统设计

前言

这次嵌入式学习的主要内容为可视化的代码跟踪调试、简单的hex文件编译并在Proteus上仿真运行、最后使用Altium Designer 进行原理图和PCB图的设计，都是我们学习STM32的工具。

一、基于跨平台多类型代码编辑器VScode

1.VScode的安装

从vscode官网下载最新版本，deb包下载地址：https://code.visualstudio.com/docs?dv=linux64

使用wget 下载地址 进行下载

安装：dpkg -i 安装包

安装成功后，执行code命令打开sacccaas界面

安装过程中由于安装包依赖关系而报错，解决方案如下：

deb安装出现依赖问题可以执行apt --fix-broken install ，用来自动修复安装出现broken的package

重新sudo dpkg -i 安装包重新安装

2.Ubuntu中用vscode编译调试CC++

安装vscode的CC++插件

在vscode中安装C++的插件，按ctrl+p调出命令行，在上面输入ext install cpptools或在也可以只输入ext install然后按空格

配置launch.json和task.json这两个文件

我们在安装好了插件之后，就可以在VScode打开源码文件,并进行调试

首先进行launch.json的调试

注意： VScode要调试的话只能打开包含源码文件的文件夹，不能打开单个文件调试

删除program项前面的部分，只留下"program":"${workspaceRoot}/a.out"花括号里面的workspaceFolder，就是你打开调试的文件夹的目录，也叫做工作目录。其他的就不需要修改了。

配置task.json来进行编译的配置

按ctrl+p打开命令面板，然后输入>task后选择配置任务运行程序

我们只需要把这几项改成

{

    "version": "0.1.0",

    "command": "g++",

    "isShellCommand": true,

    "args": ["-g","${workspaceRoot}/你的源码文件名.cpp"],

    "showOutput": "always"

}

其实真正修改的也就只有command项和args项，command就是调用的控制台命令（就是我们平常用控制台编译时输入的命令），然后args就是命令行参数了，-g参数是必须的，否则到时候没有调试信息，vscode会无法设置断点。

编译调试C++程序

可以看见编译成功输出Hello World！

二、Proteus仿真——STM32流水灯

1.创建工程

1.点击创建新工程，输入工程名、安装路径。

2.选择从选中的模板中创建原理图（DEFAULT）

3.选择不创建PCB布版设计

4.选择创建固件项目，其中：系列选择Cortex-M3，Controller选择STM32F103R6，点击下一步，然后创建成功

2.配置实验所需元件

1.创建项目完成后就如下图所示，显示出自己所选的型号，STM32F103R6，系统并以配置好电源，连接电路如下，我们选用C0-C7端口，总共8个，如下图所示：

3.进入keil 5中生成hex文件

2.程序代码如下（程序实现要求：8个led灯依次闪烁，然后8个灯同时闪烁8次，依次重复）

/*main.c*/

#include "stm32f10x.h"

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

void delay_ms(uint32_t ms)

{

uint32_t i_cnt,j_cnt;

for(i_cnt=0;i_cnt<3000;i_cnt++);

for(j_cnt=0;j_cnt

}

uint32_t i;

int main(void)

{

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

GPIOC->BSRR=0xff;

while (1)

{

  for(i=0;i<8;i++)

  {

delay_ms(99000);

GPIOC->BRR=(1<   

delay_ms(99000);

GPIOC->BSRR=(1<   }

  for(i=0;i<8;i++)

  {

  delay_ms(99000);

  GPIOC->BRR=0x000000ff;

  delay_ms(99000);

  GPIOC->BSRR=0x000000ff;

  }

}

}

4.STM32的配置

1.双击stm32f103r6芯片，然后进入Program File 选择刚才生成的hex文件，并配置Crystal Frequency改成8M（设置晶振为8M）

5.实验结果

GIF演示如下：

三、Altium Designer的使用

1.创建工程

在 DXP 主页面下

用鼠标左键点击 文件新的工程PCB 工程,左边的工程 资源管理器中就出现了一个名为 PCB_Project1.PrjPCB 的 PCB 工程,

现在可以左键点击 文件保存工程 来改变项目的保存路径和项目名称。

在项目名称上右键点击，在引处的菜单中选择添加新的工程Schematic,这样，在当前的工程当中添加了一个新的原理图文件 Sheet.schDoc, 原理图文件上右键点击，在引处的菜单中选 择 Save as 来改变原理图名称和保存路径。

到这一步，我们已经在一个 PCB 工程中添加了一张空白的原理图了。

2.绘制原理图

1) 添加库文件

在原理图的下方偏右的边框上，左键点击 SystemLibraries,打开库文件，在库文件的面板里左键点击 Libraries 可以对当前使用的库文件进行添加，移出和排序。

2) 绘制原理图

接下来， 要从元器件库中拖出我们需要的元器件， 用线把它们连起来， 完成原理图设计。

从元器件库选中需要的元器件，拖出我们需要的元器件，左键点击 PlaceBus 和 PlaecWire ,用线或总线把它们连起来，并且给所有的元器件加上相应的标号（ Designator） , 保存完成原理图设计。

要注意的是，如果你还要进行 PCB 设计，你选的器件就必须要有相应的 Footprint封装。

如果你还要进行功能仿真，你选的器件就必须要有相应的 Simulation 模型文件。

如果你还要进行信号完整性分析，你选的器件就必须要有相应的 Signal integrity 模型文件。

3) 编译原理图

完成原理图设计后,左键点击原理图名称，在引出的菜单中左键点击 Compile Document xxx.SCHDOC ,(xxx 是用户自己定义的文件名)，对这个原理图文件进行编译，如果有错误信息就会自动启动消息窗口（ Message），来提示用户有什么样的错误。经检查没有错误后，保存原理图。

示例原理图如下：

总结

通过这次练习，我对STM32的认识又进了一步。STM32在C51的基础上进行了完善，学习过C51的朋友们在接触STM32时可能会感到容易上手。有条件的朋友们可以买一块STM32板，写一些简单的hex文件（如流水灯）进行烧录，观察学习。对嵌入式系统也能有一个更清楚的认识。

附录

Altium Designer常用快捷键