labview 与STM32 开发环境的开发与构建思路

2万 · 2019-11-4 12:53

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首先分析了虚拟仪器和LabVIEW forARM嵌入式移植的研究背景和发
展意义。然后查阅了将LabVIEW移植到ARM芯片的相关的资料，研究了LabVIEW
的嵌入式模块开发工具包以及软件架构，对LabVIEW的文件架构进行认真的研究
和总结，参阅了STM32芯片系列的相关资料。最后提出了把LabVIEW2012版本
移植到STM32芯片的具体方案和后续的嵌入式硬件开发方法。**主要提出了一
种新的研究方法，并以设计的STM32F107芯片的硬件开发板为基础详细的阐述了
移植过程和开发方法。主要包括LabVIEW和Keil之间工具链的新的整合方法、修
改Keil uVison工程文件、创建GPIO管脚的Elemental I/O节点等工作，当然这其
中还涉及到各种配置文件的修改和重新编写工作，以及嵌入式硬件功能开发的过
程。

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在国内，用图形化编程语言开发嵌入式的研究人员还很有限，即使是在大学
里面也几乎没有这方面工作的报道。究其原因可能有这么几个方面:首先由于
LabVIEW传入国内的时间还不算很长，再加上软件方面的诸多原因，很过软件编
程人员对其还没有很深刻的认识。其次，NI在做LabVIEW嵌入式工具包开发的
时候并没有发布一个标准的与之配套的硬件开发平台，导致该领域没有一套很完
善的软硬件开发模式供研究人员参考。
虽然在国内的研究工作不是很多，但是不能说做图形化嵌入式开发技术方面
的研究工作就是多余，因为这是嵌入式开发编程方面的趋势所在。在某些大中专
院校，很多学生对文本语言编程不是很感兴趣，特别是这种软硬件结合的二次开
发工作，他们更难理解。但是如果有一款完善的硬件开发平台，再加上一套相对
简单的编程工具会瞬间提高他们的开发兴趣。而本文所研究的课题恰好就是开发
出这么一套完善的软硬件工具，开发出的成品可以被学生们直接使用，提出的这
种开发思路和方法还可以帮助其他的工程师实现更多芯片的移植和开发。

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主芯片使用的是ST公司开发的互联型的STM107VCT6芯片，主频达到了
72MHz，内部含有256K字节的Flash和64K字节的SRAM;一个l OM/100M以太
网接口，标准的RJ45接口;一套USB2.0接口，可以作为USB HOST也可以作为
USB SLAVE;一个SD卡接口;一个RTC实时时钟备用电池座;一个标准的
JTAG/SWD仿真调试下载接口;一个直流SV电源底座;一个直流电源开关，可以
选择接DCSV电源也可以接USBSV电源。当然还有其它的板载设备，这里就不再
一一介绍了。下面就详细介绍核心芯片和各主要模块的开发电路图。

2万 · 2019-11-4 13:08

LabVIEW for ARM嵌入式移植过程

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(1)整合芯片在LabVIEW和Keil之间的工具链。整合工具链是一个难点，
由于新旧版本的LabVIEW安装文件的改变，导致安装过后的许多文件已经不同。
老版本的移植方法中需要安装的芯片编辑器(Microprocessor SDK软件)已经不
在适用于新版本，因此需要重新分析文件找出更好的整合方法。
(2)修改基于流明诺瑞公司(己被TI公司收购)的LM3S8962系列芯片的
Keil uVison工程为模板，在LabVIEW中创建的工程运行后会在此基础上编译出
一个Keil uVison工程文件，这里要做的就是修改此工程文件中的内容。最终使此
Keil uVison Z程能够正确的编译。
(3)修改STM32芯片的Keil uVison工程模板。芯片移植的最终目的还是修
改LabVIEW Embedded forARM工具包安装在PC上之后的文件。这里就以第二步
中修改的工程文件为基础，将所修改的文件之类的转移到STM32芯片的Keil
uVison工程模板中，使得LabVIEW中创建的程序能直接编译出正确的Keil uVison
工程。
(4)创建Elemental I/O节点。截止到以上三步，可以初步的认为在LabVIEW
己经移植进了这款STM32FI07芯片。一些不涉及硬件资源的程序就可以直接在芯
片中运行。如果想实现芯片的硬件开发就必须开发出该芯片硬件的底层驱动，本
文就以创建芯片GPIO口的Elemental I/O节点为例来研究芯片硬件的开发过程。

2万 · 2019-11-4 13:15

LabVIEW forARM嵌入式开发模块能够用在超过260种的基于ARM7, ARM9
和Cotex-M3架构的ARM芯片上编程。在LabVIEW中针对不同的ARM MCU分
两级支持，一级芯片己经经过验证，可以拿来直接使用。NI提供相应芯片对应的
硬件评估板和软件开发包。LabVIEW对一级芯片提供了基本的编程和算术算法，
同时还提供了LabVIEW面板来支持通讯、数字和模拟vo。而对于二级芯片就不
支持特定的面板了，这就需要开发者自己整合驱动。

2万 · 2019-11-4 13:15

下面列举出LabVIEW支持的一级芯片:
Cortex-M3架构系列:NI提供支持的芯片为Luminary(流明诺瑞)公司(己
被TI收购)的Stellaris LM3S8962 MCUo
ARM7架构系列:NI提供支持的芯片为Philips(飞利浦)公司的NXP LPC2300
和NXP LPC2400 ARM家族系列芯片。
对于二级芯片值得是那些支持RL-ARM实时库的芯片。我们本文使用的
STM32F107VCT6就属于二级芯片的范畴。

2万 · 2019-11-4 13:16

labview 与STM32 开发环境的开发与构建思路

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