使用 STM32Cube IDE 将代码从 Arduino 移植到 stm32f100

Question

我有一个 Arduino 草图，可以在我的 Arduino Mega 2560 上完美运行，但我应该将该代码从 Arduino IDE 移植到 STM32Cube IDE（基于 eclipse），因为我的项目必须使用 stm32f100。我是 stm32 世界的新手，而不是使用基于 Eclipse 的 IDE 的老手，所以我不知道在我的 stm32 上使用 Arduino 代码的最佳方法是什么。考虑到我在 Arduino IDE 上使用了这 2 个库：https : //github.com/olikraus/u8g2用于驱动我的 lcd； https://github.com/smarmengol/Modbus-Master-Slave-for-Arduino对于 modbus 协议。我需要帮助来了解将代码从 Arduino 移植到 stm32 的最佳方法是什么：如果可能的话，这样做有多容易？可能会更好地找到为 stm32 编写的不同库，并且基本上改变了我以前的很多代码？考虑到我不擅长使用这个基于 Eclipse 的 IDE，而且我对 HAL 的概念很少。感谢你们对我的帮助。

Answer 1

虽然我还没有使用 STM32CubeIDE，但它 - AFAIK - 本质上是 STM32CubeMX 和 Atollic Truestudio 的组合。我下面的建议部分基于我对这些的经验。

关于驱动程序......您提到的驱动程序 - 用于 LCD 和 Modbus 通信 - 不太可能无需修改即可工作。尽管如此，如果您不害怕这个事实，请继续阅读。

开始简单

如果您之前从未为 STM32 编程，最好先从简单的事情开始——在尝试实现或集成 LCD 驱动程序和 RS485 功能之前。像他们说的那样跑之前先走。

从简单地切换 LED 开始。

while (1) {
   HAL_Delay(500);
   HAL_GPIO_TogglePin(MyLED_Port, MyLED_Pin);
}

接下来尝试一些 UART 通信。我个人更喜欢为此使用低级库 - 因为它为接收串行数据提供了更多的控制。例如，使用 LL 接口通过 UART 发送一个字节，看起来像

while (1) {
   HAL_Delay(500);
   HAL_GPIO_TogglePin(MyLED_Port, MyLED_Pin);
}

请注意，LL_USART如果您已经使用 LL 接口初始化了 USART 外设，则您应该只在代码中使用例程。如果使用 HAL 接口对其进行初始化，则应在整个代码中仅使用 HAL 例程。您可能会发现从 HAL 库开始更容易。

顺便说一句......一些STM32开发板通过USB端口提供串行通信 - 这对于原型设计和调试非常有用。

中断

您将需要了解中断 - 如果您还没有这样做的话。例如，这对于 UART/串行通信可能很重要。

解释为什么中断在串行通信中很重要......

假设一个字节到达您的 UART 缓冲区，并且您在下一个字节到达之前没有读取它。在这种情况下，您将遇到 UART 溢出错误（将在相关外设的状态寄存器中设置特定标志）。缓解这种情况的最佳方法之一是使用 UART 接收中断 - 并写入该中断内的循环缓冲区。

Arduino 库会自动为您处理。例如，它Serial.read()和Serial.print()例程都在幕后使用中断。如果您切换到 STM32CubeMX - 使用 HAL 或 LL（低级）接口 - 您将需要自己处理中断。

我再怎么强调学习中断的重要性都不为过。谷歌是你的朋友。

计时器

微控制器最有用的功能之一是它们的硬件定时器。您还将希望在适当的时候了解这些。结合中断，它们可以用于各种各样的事情。

多任务和并发

除非您打算使用诸如 FreeRTOS 之类的 RTOS（我不确定您的 STM32F100 设备是否有足够的内存），否则您需要考虑如何处理多项任务 - 如果您有多个任务。理想情况下，您不希望您的任何任务被“阻塞”。将您的任务实现为状态机是实现这一目标的一种方法。

您可能已经在您的 Arduino 代码中执行了此操作 - 在您的loop()函数中。无论如何，这可能是了解“超级循环架构”和状态机的好机会。

HAL 还是 LL 接口？

您在帖子中提到您计划使用 HAL 接口。在适当的时候，您可能会发现低级 (LL) 驱动程序对于某些外设（例如 UART）具有更多功能。无论您为特定外围设备使用哪种接口，请记住，您不应将两者混合用于同一外围设备。即，如果您使用 HAL 库初始化外设，则不要尝试在程序稍后使用 LL 函数与该外设进行交互。一旦您为外围设备选择了接口，请在整个代码中坚持使用它。

调试经验

如果您使用 STM32 开发板进行原型设计，它们通常具有内置 ST-Link 设备 - 并提供开箱即用的良好调试体验。相比Arduino，其实调试体验要好很多。使用 Arduino 库，您依赖于Serial.print()在整个代码中插入的语句。使用 Truestudio / Eclipse / STM32CubeIDE + ST-Link 设备，您就有了合适的调试器——可以插入断点、查看调用堆栈、检查局部和全局变量、特殊功能寄存器等。

因此，即使上述建议可能会造成陡峭的学习曲线，调试器至少可以使某些事情变得更容易 - 并帮助您克服出现的任何问题。

备择方案

如果以上所有听起来工作量太大 - 或者学习曲线太陡峭 - 您可以按照评论中的建议查看STM32duino。我没有这方面的经验，所以不能发表评论。