ＭＡＴＬＡＢ与ＳＴＭ３２ＣｕｂｅＭＸ联合

1万 · 2019-9-19 14:05

1万 · 2019-9-19 14:05

利用专门的软件ＳＴＭ３２ＣｕｂｅＭＸ与ＭＡＴＬＡＢ进行嵌入式建模与仿真，仿真成功后，在编译器中将其翻译为高效的ＭＤＫ　Ｃ语言代码，大大提高了嵌入式程序的开发效率，缩短了开发周期，并且可以同时利用ＭＡＴＬＡＢ的代码优化工具箱，提高代码质量。实验结果表明，利用ＭＡＴＬＡＢ与ＳＴＭ３２ＣｕｂｅＭＸ生成的代码在目标系统中运行良好，在设计效率和易维护性方面优于手工编写的代码。

1万 · 2019-9-19 14:06

２０１４年ＳＴ公司推出了官方的ＳＴＭ３２ＣｕｂｅＭＸ工具，为基于ＳＴＭ３２所有系列的上百种芯片的嵌入式开发提供了强大的技术支持，使开发人员能够快速地完成ＳＴＭ３２的开发和维护工作。传统的嵌入式开发主要有两种方法，一种是使用ＳＴ公司提供的固件库函数来配置ＣＰＵ，建立工程后调用芯片内的各种功能；另一种是通过直接操作寄存器的方式使用ＳＴＭ３２系列芯片。两种方法均要求开发者熟悉固件库函数或者能够准确地掌握众多寄存器结构及其定义，使开发者将大量精力花费在芯片本身的操作上，而不能有效地进行控制程序的算法设计。ＭＡＴＬＡＢ是美国Ｍａｔｈｗｏｒｋｓ公司开发的一款基于矩阵计算的高性能计算机软件，其包含众多的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ控制模块，让使用者能够在短时间内开发出理想的控制程序。ＭＡＴＬＡＢ２０１５Ｂ版本更是集成了最新的Ｅｍｂｅｄｄｅｄｃｏｄｅｒ功能，能够自动生成在嵌入式芯片运行的Ｃ语言代码，同时还能够对代码的结构和芯片的ＲＡＭ使用效率进行优化，可以大大提高用户的开发效率，降低开发费用。本文介绍针对ＳＴ公司ＳＴＭ３２ＣｕｂｅＭＸ所支持的芯片与ＭＡＴＬＡＢ进行联合开发，并通过实例介绍基于ＭＡＴＬＡＢ控制的ＳＴＭ３２嵌入式快速开发方法。

1万 · 2019-9-19 14:06

ＳＴＭ３２－Ｍａｔｌａｂ工具箱是ＳＴ公司推出的使用ＭＡＴＬＡＢ的工具套件，使用ＳＴＭ３２－Ｍａｔｌａｂ工具箱能够快速为ＳＴＭ３２芯片开发出基于ＭＡＴＬＡＢ和Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的应用模型，通过ＵＳＢ数据线连接芯片串口后可以进行ＰＩＬ（处理器循环）实时仿真，同时生成仿真报告并给出优化建议，大量节约开发时间与成本。该工具箱含有ＡＤＣ、ＣＡＮ、ＧＰＩＯ、ＳＰＩ、ＵＳＡＲＴ等ＳＴＭ３２芯片所有外设模块，并且能过通过ＭＣＵ　ＣＯＮＦＩＧ模块设置任意一款ＳＴＭ３２ＣｕｂｅＭＸ所支持的芯片与ＭＡＴＬＡＢ所自带的控制、函数模块（如高通滤波、ＰＩＤ控制等）进行联合编程，然后使用Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｃｏｄｅｒ生成基于ＳＴＭ３２Ｃｕｂｅ　ＨＡＬ　ｌｉｂｒａｒｉｅｓ的Ｃ语言代码，而无需具体了解底层设备配置，不用手工编写Ｃ语言代码，能够同时满足对控制要求高而又有嵌入式编程需求的用户。

1万 · 2019-9-19 14:07

为了保证软件的兼容性、可操作性和版本的连续性以
及计算机程序运行的流畅性，需要合理配置相关软件和硬
件。经过实验验证，在Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｗｉｎｄｏｗｓ　７下使用
ＳＴＭ３２－Ｍａｔｌａｂ模块的最低软硬件配置如下：
　ＭＡＴＬＡＢ２０１５Ｂ　　　　　Ｖｅｒｓｉｏｎ　８．６
　Ｓｉｍｕｌｉｎｋ　　　　　　　　Ｖｅｒｓｉｏｎ　８．６
　ＭＡＴＬＡＢＣｏｄｅｒ　　　　　Ｖｅｒｓｉｏｎ　３．０
　ＭＡＴＬＡＢＣｏｍｐｉｌｅｒ　　　　Ｖｅｒｓｉｏｎ　６．１
　ＭＡＴＬＡＢＣｏｍｐｉｌｅｒＳＤＫ　　Ｖｅｒｓｉｏｎ　６．１
　ＭＡＴＬＡＢＲｅｐｏｒｔＧｅｎｅｒａｔｏｒ　Ｖｅｒｓｉｏｎ　４．２
　Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ．ＮｅｔＦｒａｍｅｗｏｒｋ　Ｖｅｒｓｉｏｎ　４．０
配置完成后，可在意法半导体公司的官方网站下载
ＳＴＭ３２ＣｕｂｅＭＸ和ＳＴＭ３２－Ｍａｔｌａｂ软件，下载完成后分别
安装好即可。

1万 · 2019-9-19 14:07

当成功安装了ＳＴＭ３２－Ｍａｔｌａｂ工具箱后，新建一个
Ｓｉｍｕｌｉｎｋ　ｍｏｄｅ，进入Ｍｏｄｅｌ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ模
式，找到Ｃｏｄｅ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ中的Ｓｙｓｔｅｍ　ｔａｒｇｅｔ　ｆｉｌｅ并将其设
置更改为ｓｔｍ３２．ｔｌｃ，然后保存，打开系统仿真库（Ｓｉｍｕｌｉｎｋ
ｌｉｂｒａｒｙ），找到Ｔａｒｇｅｔ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｐａｃｋａｇｅ－ＳＴＭ３２Ａｄａｐｔｅｒ中
的ＭＣＵ　ＣＯＮＦＩＧ模块，并将其添加到Ｓｉｍｕｌｉｎｋ　ｍｏｄｅｌ
中，如图１所示

1万 · 2019-9-19 14:08

双击该图标，在弹出的Ｂｌｏｃｋ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ对话框中，单击ｓｅｌｅｃｔ　ＳＴＭ３２ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｆｉｌｅ，选择通过ＳＴＭ３２ＣｕｂｅＭＸ已设置好外设的硬件目标板芯片型号（本文选择的是ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＺＥＴ６，如图２所示）并保存，然后根据设计需要，在Ｔａｒｇｅｔ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｐａｃｋａｇｅ－ＳＴＭ３２Ａｄａｐｔｅ中合理地选择功能模块（比如ＧＰＩＯ、ＵＳＡＲＴ等）进行设计。对于应用于实际系统，在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境中可用多个子模块建立嵌入系统的软件模型。

1万 · 2019-9-19 14:08

1万 · 2019-9-19 14:08

在ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境中建模并完成系统仿真的模
型，选择Ｓｉｍｕｌｉｎｋ　ｍｏｄｅｌ中ｃｏｄｅ命令中的子命令Ｃ／Ｃ＋＋
ｃｏｄｅ，并在利用Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｃｏｄｅｒ功能后，会生成Ｃ语言代
码，其中包含用于建立工程的多个．ｃ文件和．ｈ文件。选
择Ｋｅｉｌ　ｖｉｓｉｏｎ５作为目标嵌入式系统的软件编译环境。
在ＳＴＭ３２ＣｕｂｅＭＸ软件中，把已经设置好外设的目
标板芯片文件（ＩＯＣ文件）进行Ｃ语言自动转换，将会得到
该型号芯片的底层硬件设备配置文件及驱动程序，最后将
Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｃｏｄｅｒ生成的ｍａｉｎ．ｃ代码移植到
ＳＴＭ３２ＣｕｂｅＭＸ生成的ｍａｉｎ．ｃ文件中，对软件程序工程
进行编译，将编译结果下载到目标系统中执行，即可完成
设计工作。

1万 · 2019-9-19 14:08

实际工程中经常需要对芯片进行ＧＰＩＯ接口的操作，
而且需要产生满足一定要求的信号波形，下面的实例说明
如何利用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ自带的函数发生器，快速操作Ｉ／Ｏ接
口并通过ＤＡＣ模块转换成需要的波形。本设计中让
ＳＴＭ３２的ＤＡＣ分别产生正弦信号（ｙ＝ｓｉｎ（０．５×ｘ））以及
单位脉冲信号波形。

1万 · 2019-9-19 14:09

1万 · 2019-9-19 14:09

在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中运行Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｃｏｄｅ将会生成一个模型名＿ＳＴＭ３２文件夹，该文件中包含一系列．ｃ及．ｈ文件，将该文件夹中．ｃ文件移动到Ｓｒｃ文件夹，．ｈ文件文件移动到Ｉｎｃ文件夹中，并将ｍａｉｎ．ｃ中的代码移植到ＭＫＤＡＲＭ文件夹中的ｍａｉｎ．ｃ文件中。将工程编译好后，下载到目标开发板中并用示波器测量ＤＡＣ１（见图４）、ＤＡＣ２（见图５）端口输出波形。