STM32 - Cube介绍

只看该作者 · 2023-3-28 11:14

打开ST芯片的官网：Home - STMicroelectronics。

在菜单栏里逐级找到：“Tools & Software” -> "Ecosystems" -> "STM32Cube Ecosystem"，然后点开。

STM32Cube - Discover the STM32Cube Ecosystem - STMicroelectronics

STM32Cube系统是一个用于STM32的控制器和处理器芯片的完整的软件解决方案。目的是为用户使用STM32芯片找到完整的和免费的开发环境，同时也使用其他IDE的用户，比如Keil或iAR，也能方便的和这个系统里的组件集成到一起。

简单的说STM32Cube是一个软件工具和嵌入式软件库的组合。

- 一整套PC软件工具，来解决完整的项目开发周期中的各种需求。

- 一些嵌入式软件库，用来在STM32芯片上实现各种功能，从MCU外设驱动到面向应用的高级特性。

只看该作者 · 2023-3-28 11:15

Cube的寓意是魔方，有很多个小方块组成。如下图：

Inside the STM32Cube ecosystem

右边的Azure RTOS，是不是没听过，我之前也只知道用的最多是免费的FreeRTOS。

那这个Azure RTOS，就是之前的ThreadX，被微软收购并开源了。ThreadX是收费的RTOS系统，性能上更强大。我也是才上网查了下才知道，2019年就收购拉。

如此一来，这个优秀的RTOS就代替FreeRTOS，集成进了STM32Cube系统中。

只看该作者 · 2023-3-28 11:15

A. STM32Cube软件工具套件可以在各个开发阶段助力开发者：

- STM32CubeMX, STM32设备配置工具. 用图形化的界面工具，为Cortex-M芯片生成初始化代码，为Cortex-A芯片生成Linux Device Tree。

- STM32CubeIDE, 一个集成开发环境，基于开源的Eclipse工具和GNU C/C++ toolchain。并能更好的和其他Cube工具配合，比如方便集成CubeMX自动生成的初始化代码。不过大家可能用的比较多还是IAR和Keil。

- STM32CubeProgrammer, 一个烧写工具。它提供了一个简单有效的环境，来读、写和验证片内存储和片外存储，支持广泛的通讯方式：JTAG, SWD, UART, USB DFU, I2C, SPI, CAN, etc.

- STM32CubeMonitor系列工具。强大的监视哦工具，用来帮助开发者功耗的优化有实时性要求的应用的行为和性能。

只看该作者 · 2023-3-28 12:00

B. STM32Cube嵌入式软件库帮助开发者加快开发：

- STM32Cube MCU and MPU 芯片支持包, 各个STM32系列芯片专用的

这些包提供了STM32片上外设的操作实现和接口。包括HAL层的驱动，中间件软件框架和大量的示例，很多真实案例的项目可供参考。

- STM32Cube扩展包, 在一些应用方案中使用。

从ST自有或经过许可的第三方合作伙伴，提供可扩展包，增强STM32 Cube工具软件的功能。

通过A+B，STM32Cube, 为开发者提供了一个综合的节省时间的方案，包含的工具和软件库，简单好用易集成，更利于商用。

- 使用free and open-source software (FOSS)，No copyleft licenses terms。

- 这些工具和软件由ST开发，都是免费的。各种扩展包也可在官网直接下载，免费共享。

这些软件库，在发布之前都经过测试，并遵循良好的代码规范，比如MISRA, code checkers和validation reports等。

只看该作者 · 2023-3-28 12:01

A. Software Development Tools

相关的STM32Cube的强大工具，在各个开发阶段都能堪以大用，并可以单独使用。

只看该作者 · 2023-3-28 12:02

B. Embedded Software

B.1 STM32Cube MCU Packages

包括片上外设驱动，还有第三方软件框架。

芯片支持包里包含的驱动分两种，一种使Low-Layer API，是性能优化版本。一种是可移植的Hardware Abstract Layer （HAL）API。

只看该作者 · 2023-3-28 12:02

可以在Github上查看STM32Cube嵌入式软件支持包：

https://github.com/STMicroelectronics/STM32Cube_MCU_Overall_Offer

注意，这表里现在还都用的是原来的FreeRTOS。

只看该作者 · 2023-3-28 12:02

B.2 STM32Cube MCU Packages embedding the Azure RTOS middleware suite:

下面是应用了Azure RTOS的STM32芯片：

只看该作者 · 2023-3-28 12:03

B.3 STM32Cube Expansion Packages

还有一些扩展包，作为STM32Cube MCU包的补充，在某些应用领域比如传感器、电源管理、音频和NFC等，提供一些特殊的应用案例。

得益于STM32的良好生态，有ST和认证伙伴所提供的扩展包持续增长，在集成的开发环境中包含了丰富的参考项目案例。

这些扩展包增强了STM32CubeMX和STM32CubeIDE的功能，使开发者能更好的进行软件设计。

只看该作者 · 2023-3-28 12:03

STM32CubeMX

STM32CubeMX - STM32Cube initialization code generator - STMicroelectronics

方便我们配置芯片，使用图形化的方式，很多工作大大简化。
比如，之前配个GPIO要查芯片手册，看寄存器怎么操作，而现在只要在界面上选中这个端子，然后选择相应的配置模式即可，然后就自动生成硬件初始化设置代码。
如果是Linux系统，就是生成Device Tree。

只看该作者 · 2023-3-28 14:25

所以，这个工具就是一个硬件配置工具，简化了我们初始化硬件的软件设计和编码工作。

操作方法如下：
第一步，选择相应的芯片或开发平台。
第二步，对MCU，要配置GPIO(Pinout with automatic conflict resolution)、时钟和其他外设，这里每一部分都有相应的标签对应不同功能操作。
第三步，处理一些middleware stacks (such as USB or TCP/IP)。
第四步，点击代码生成，自动生成硬件初始化代码或Device Tree内容。

只看该作者 · 2023-3-28 14:26

注：
STM32CubeMX里不同标签的功能，包含但不限于：
- Clock tree with dynamic validation of the configuration
- Power sequence with estimated consumption results