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STM32在ArduinoIDE环境下的开发（不同的下载方式，不同的BootLoader方式，无需BootLoader方式）

2023-09-05 07:58| 来源: 网络整理| 查看: 265

STM32在ArduinoIDE环境下的开发

1.前言 网上有不少介绍Arduino下开发STM32的帖子，但因为时间发展关系，核心库的开发和第三方库的发展有好几种，另外采用的下载方式也各不相同，因此容易让人进坑。为此，试通过此文综合介绍下STM32在ArduinoIED环境下的开发，减少入坑几率。 2.基本介绍 STM32在ArduinoIDE的环境下开发使用，可以做到程序开发的简单容易，为更多非电子专业的应用提供了便捷条件。使用时要注意几个方面：第一是使用哪个内核做开发；第二个是注意准备使用哪个下载工具如：外带的串口工具，stlink下载器、自带的串口、自带的DFU方式、自带的HIDUSB口等。第三个是关注下BootLoader，一般建议如果有外带下载工具如stlink、USB转串口等工具，那么就不用关心这个BootLoader，用PA9、PA10做串口，或者stlink直接接SWD接口就可以了，省心方便；如果是想接线简单，扎个势，只要连接一跟USB线即可下载程序，那么就关注下Bootloader。 3.支持stm32的Arduino内核 3.1 支持Cotex-M3的arduino官方内核 使用时必须安装此内核，这样才能够对stm32文件进行编译。 在这里插入图片描述 3.2第三方内核 （1）LibMaple内核 其早期有专门的团队做这方面的开发，即Maple STM32等，团队已经不在了。rogerclarkmelbourne目前仍然支持。其核心库为Arduino_STM32，Bootloaderw为STM32duino-bootloader，看起来还在继续更新，支持之前的Maple STM32 DUF模式。主要硬件支持F1和F4两种，Bootloader主要支持DFU模式。下载地址为： rogerclarkmelbourne/Arduino_STM32： https://github.com/rogerclarkmelbourne/Arduino_STM32 rogerclarkmelbourne/STM32duino-bootloader： https://github.com/rogerclarkmelbourne/STM32duino-bootloader

（2）Steve改进的LibMaple 内核 Steve在原来LibMaple的基础上增加了一个F3的内容。下载地址为： https://github.com/stevstrong/Arduino_STM32

（3）STMicroelectronics(ST)公司编写的内核 ST官方已经自己整合并开发了自己的STM32的核心库：Arduino_Core_STM32。编译采用GCC-ARM的开源编译器，支持win、linux和marc。该库也支持更多的硬件和开发板，并可以增加自定义的开发板。并且支持ST公司的STM32CubeProgrammer下载方式，可以实现STM32CubeProgrammer的SWD、DFU和Serial的程序下载。同时支持上述两种下载方式：Maple DFU方式和USBHID方式。 这种方式目前支持的芯片和开发板最多，也是最流行的方式。 4.需要BootLoader的开发（无需BootLoader的开发，可参考5.3内容） 这个BootLoader实际是客户方的钩子程序，仍然再用户flash区内。和芯片内部固话的BootLoader程序有一定区别。通常，如上所说的，不想用外部下载设备，或者购买的开发板的Bootloader被刷掉了，那么就需要用到这个BootLoader。 目前开源的BootLoader有DFU方式的，USBHID、USBCDC和SD卡方式的几种。最常用的是DFU和USBHID，其它几种使用范围有限。当然，下载这个BootLoader也要用到外部工具，比如USB转串口工具（刷机线）、或者Stlink。 4.1DFU方式的Bootloader下载（下图为串口方式下载，其它方式也可） 4.24.1.1硬件连接 开发板boot设置：boot0=1，接高电平 boot1=0接低电平 连接如图：Rx—>A9 Tx---->A10 GND–>G VCC–>3.3 在这里插入图片描述在这里插入图片描述 4.1.2下载BootLoader到开发板： 1）下载BootLoader文件： 使用https://github.com/rogerclarkmelbourne/STM32duino-bootloader下载包内的二进制文件或者直接进入https://github.com/rogerclarkmelbourne/STM32duino-bootloader/tree/master/binaries下载所需文件。 在这里插入图片描述

2）用flash_loader_demo工具下载bin到开发板 使用早期的flash_loader_demo_v2.8.0软件工具串口下载，ST官方下载地址： http://www.st.com/en/development-tools/flasher-stm32.html 这个只简单介绍： 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述 3）使用STM32CubeProgrammer工具下载bin到开发板 软件下载地址： https://www.st.com/content/st_com/en/products/development-tools/software-development-tools/stm32-software-development-tools/stm32-programmers/stm32cubeprog.html 下载安装完成后，按下图序号操作： 在这里插入图片描述在这里插入图片描述 4.2 USBHID方式的Bootloader下载 1）下载BootLoader文件： Serasidis/STM32_HID_Bootloader： https://github.com/Serasidis/STM32_HID_Bootloader bin文件地址： https://github.com/Serasidis/STM32_HID_Bootloader/releases 下载并打开文件夹： 在这里插入图片描述 2）下载bin到开发板 同上，选择hid_generic_pc13.bin，用上述两种软件都可以将bin下载到开发板。 4.3注意 如果使用STM32CubeProgrammer软件工具，那么也可以使用stink下载工具下载BootLoader。 硬件连接如图： 在这里插入图片描述 软件选择如图： 在这里插入图片描述 5.内核安装（建议使用第三种5.3） 5.1支持stm32的arduino内核安装方法之一： 1）下载文件包 在这里插入图片描述 2）解压并创建一个Arduino_STM32文件夹 路径为Arduino安装路径之下。这样在工具----->开发板下能够获得支持的stm32器件或者开发板。 在这里插入图片描述如果使用的是Maple或者Maple Mini开发板，那么需要安装串行和DUF驱动。驱动可以在该文件夹下寻找，打开一个CMD windows窗口，在/drivers/win路劲下执行install_driver.bat文件。

3）运行Arduino IDE，然后在“工具”菜单上，选择“ Boards”管理器，然后从可用板列表中安装Arduino SAM板（Cortex-M3）。 必须执行此步骤，它将安装arm-none-eabi-g ++工具链，如上所说的arduino内核程序，将对stm32ARM芯片进行编译。 在这里插入图片描述 4）注意下载方式的选择 在这里插入图片描述 如果使用的是前一步下载的BootLoader，是DFU方式的选第一个STM32duino BootLoader，如果下载的是HID那么选择HID BootLoader。如果直接连接的是外部工具，如连接的是usb转串口的选Serial，连接的是stlink选Stlink，Jlink选Jlink，直接连接就和前面的BootLoader没有关系了。 5）打开一个blink程序，编译并上传

void setup() { pinMode(PC13, OUTPUT); Serial.begin(115200); } // the loop function runs over and over again forever void loop() { digitalWrite(PC13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(1000); // wait for a second digitalWrite(PC13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(1000); // wait for a second Serial.println("hello world"); }

上传成功提示信息（此处选择HID BootLoader，需要提前下载BootLoader为HID的 BootLoader，IDE中下载方式选择HID BootLoader2.0，硬件直接接USB端口，上传方式选择如下图）： 在这里插入图片描述在这里插入图片描述 5.2 支持stm32的arduino内核安装方法之二 通过开发板管理器安装arduino内核安装方法： 1）运行Arduino。选择文件->首选项，在附加开发板管理器中填入以下网址： http://dan.drown.org/stm32duino/package_STM32duino_index.json 这样在开发板管理器内能够获取开发板基本信息，下载会自动安装内核和库。 在这里插入图片描述 2）选择工具---->开发板----->开发板管理器 在这里插入图片描述 3）选择下图内容安装 在这里插入图片描述 注意：下载速度较慢，需要耐心，或者直接翻墙，速度会飙升。 4）选择开发板，配置下载内容 这里看到有两个同样的板子名称，原因是用不同的2种方法安装，所以产生了2个相同名称的板子。 在这里插入图片描述

同样注意你的下载方式的选择，如果下载了BootLoader使用，那么就选对应的BootLoader，如果直接接外部设备，就选外部下载器。 在这里插入图片描述

5）打开一个blink程序，编译并上传

void setup() { pinMode(PC13, OUTPUT); Serial.begin(115200); } // the loop function runs over and over again forever void loop() { digitalWrite(PC13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(1000); // wait for a second digitalWrite(PC13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(1000); // wait for a second Serial.println("hello world"); }

上传成功提示信息如下图（此处选择DFU，提前下载BootLoader为STM32duino BootLoader，IDE中下载方式选择STM32duino BootLoader，硬件直接接USB端口，上传方式选择如下图）： 在这里插入图片描述在这里插入图片描述 5.3 ST公司的arduino内核安装 1）运行Arduino。选择文件->首选项，在附加开发板管理器中填入以下网址： https://github.com/stm32duino/BoardManagerFiles/raw/master/STM32/package_stm_index.json 在这里插入图片描述 2）选择工具---->开发板----->开发板管理器 在这里插入图片描述 3）选择下图内容安装 在这里插入图片描述 注意：下载速度较慢，需要耐心，或者直接翻墙，速度会飙升。 4）选择开发板，配置下载内容 在这里插入图片描述 Board选择： 在这里插入图片描述 如果是下载的BootLoader方式，那么必须选择串口支持，无论是DFU方式还是HID方式，端口都会失去（因为flash被刷新了），但会变成新的串口号，可继续进行后续程序下载，当然后续需要选择端口号，但上传方式选择不变。 如果不是用BootLoader的方式，可忽略。 在这里插入图片描述 上传方式的选择如下图，根据使用的工具决定，如果是下载的BootLoader，那么选择对应的BootLoader，如果是使用st官方的stm32cubeprogrammer，那么就需要连接stlink，并一定要安装stm32cubeprogrammer。 在这里插入图片描述 特别要注意的是： 因为安装路径的关系，可能安装路径都不一样，所以需要指定一个环境变量。如图，在我的电脑，右键选择属性项，弹出如下对话框。 在这里插入图片描述 如图，输入你安装路径的执行路径。 如;D:\Program Files (x86)\STMicroelectronics\STM32Cube\STM32CubeProgrammer\bin 在这里插入图片描述 5）打开一个blink程序，编译并上传

void setup() { pinMode(PC13, OUTPUT); Serial.begin(115200); } // the loop function runs over and over again forever void loop() { digitalWrite(PC13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(1000); // wait for a second digitalWrite(PC13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(1000); // wait for a second Serial.println("hello world"); }

上传成功提示信息（此处选择SWD方式，外接stlink）： 在这里插入图片描述 6.总结 网上很多的资料都是用Arduino_STM32的内核，但这个支持的范围有限，使用ST内核Arduino_Core_STM32支持的芯片和开发板越来越多，并且完全开放，可以添加自己的开发板，因此建议用ST的来做开发。



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