2024-10-26

基于 opencm3 尝试了开发 stm32f107c8t6最小系统板的嵌入式开发，搭建了Gcc toolchain, 测试了 UART USB I2C SPI 等通信协议, PWM ADC 等数模转换, CAN 总线等

目标：开发自定义硬件

阅读《Linux Device Drivers, Third Edition》这本书有了一个初步的概念

操作系统包含

区分内核态和用户态
内核态支持系统调用
内核负责：内存管理，文件系统，中断处理，任务schedule,网络协议等
内核和硬件EPROM固件通信，通过固件来操作寄存器和内存来命令硬件
硬件电路由VHDL定义，ALU risc-spm, uart transmitter等IP模块来支持固件, 参考《advanced digital design with the verilog hdl》By Michael D. Ciletti

上图：传奇的16位新芯片 6502

练习：

演示1： PWM 控制电机
Todo 此处添加b站演示
演示2： A2D 读取传感器
Todo 此处添加b站演示
演示3： UART tty通信
# 注意这里要设置波特率
# baud rate to 38400, 8 bits, 1 stop bit, no parity:
$chmod 666 /dev/ttyUSB0
$stty -F /dev/ttyUSB0 38400 cs8 -cstopb -parenb -echo -icanon -onlcr

GPIO
arm-none-eabi 交叉编译环境如何设置看这里
下载 opencm3 stlink-v2 freertos 的代码并编译
得到一个这样的目录结构，对应makefile中寻找freertos和opencm3依赖库的路径
工程模板
// GPIO 测试，仅使用opencm3
/stm32/led_test/

// rtos gpio 测试
/stm32/rtos-template
注意其中 stm32f103c8t6.ld 指定了代码段的内存分布
I2C
用来和OLED， tb6612cnf电机控制器，MPU6050陀螺仪等外设通信
// 用软件i2c连接oled和mpu6050陀螺仪
/stm32/rtos-mpu

// 用软件i2c连接oled
/stm32/rtos-oled
SPI
用来和winbond w25q64外部flash芯片通信，速度更快
Todo 目前芯片烧了待验证
UART
用来和电脑 ttyUSB 通信
// uart 通信
/stm32/uart_test/
USB
USB cdc 串口通信
// usb 连接 , 【注意】用这个连接时一定要拔掉电源，因为usb本身就是电源
/stm32/rtos-usbcdc
A2D
用来接各种外部传感器
// 模拟信号转换为数字信号
/stm32/rtos-adc
PWM
用来把数字信号转为模拟信号，驱动外部电机，舵机等，需要用到TIM
// pwn 驱动舵机和电机用的电机控制芯片是 tb6612fng
/stm32/pwm
DMA
代替cpu来访问内存，节约CPU io开销，可以用来篡改内存
// 用dma搬运adc数据
/stm32/rtos-dma
CAN 总线
用来在多个设备之间通过统一的通信协议通信，距离远抗干扰
这里因为我只有一个芯片，所以开启了回环模式，在一个芯片里也可以xmit 和 receive
// can 总线
/stm32/rtos-can

1. STlink 有debug的功能，在接通的情况下可以直接debug stm32单片机中的代码
#启动远程调试server
$st-util -p 4500
#启动arm gdb
$arm-none-eabi-gdb
(arm-none-eabi-gdb) target extended-remote localhost:4500
(arm-none-eabi-gdb) file your_path/your app.elf
2. 有时如果有代码禁用了stm32 开发板上对应 stlink的IO 引脚 pin
会导致无法flash烧录代码，这个时候需要按住reset模式，再用stlink erase删除flash中的代码才能继续烧录

stm32 opencm3 rtos

Starofus

你好呀，我是Sans