Это вторая часть цикла статей про микроконтроллеры STM32F1xxx, начало тут. Здесь мы поговорим о библиотеке CMSIS, зачем она нужна, где взять и как ее подключить к своему проекту. Все стати цикла будут находиться здесь: https://dimoon.ru/category/obuchalka/stm32f1
Введение
Cortex Microcontroller Software Interface Standard (CMSIS) содержит описание всех регистров микроконтроллера, таблицу векторов прерываний и некоторый стартовый код, который выполняется перед передачей управления функции main(). Вообще говоря, СMSIS является необязательным компонентом проекта, однако, в этом случае придется самому заботиться об огромном количестве вещей. Кроме того, эта библиотека позволяет писать в некоторой степени переносимый код с одного микроконтроллера, на другой.
Качаем CMSIS
В данный момент CMSIS поставляется совместно с STM32Cube MCU Package. Скачать его можно на странице выбранного микроконтроллера (там, где качали даташит, Reference manual и так далее), называется STM32CubeF1:
Для скачивания нужно зарегистрироваться у них на сайте. Феее, ну и нафига они это сделали?:\ Оставлю ка я ссылку на архив в конце статьи, чтоб не возится во всеми этими регистрациями. Но все же лучше скачать актуальную версию библиотеки на официальном сайте. Весит архив к стати довольно много, 97 метров.
Создаем проект в IAR ARM
Теперь проводим небольшую подготовительную работу по созданию проекта в IAR ARM. Запускаем среду IAR Embedded Workbench:
В IAR-e все проекты (Projects) находятся внутри Workspace-а, причем количество проектов в одном воркспейсе может быть несколько.
Выбираем Project->Create New Project…
В открывшемся окне выбираем тип проекта: C->main:
Нажимаем ОК, набираем какое-нибудь имя (в моем случае test_proj) и сохраняем в какой-нибудь папке:
Проект создан. После этого выбираем File->Save All и в открывшемся окне набираем имя нашего Workspace-а, его можно назвать так же, как и проект.
Теперь нам надо настроить проект под конкретный микроконтроллер, а именно STM32F103C8. Нажимаем правой кнопкой мыши на названии нашего проекта и выбираем пункт Options…
В разделе General Options на вкладке Target выбираем наш микроконтроллер:
Далее настаиваем уровень оптимизации компиляции. При отладке иногда натыкался на некоторые проблемы при высоком уровне оптимизации, поэтому советую в C/C++ Compiler на вкладке Optimizations ставить None или на крайняк Low:
Складывать все файлы исходников в корень проекта не очень хорошая идея, в дальнейшем будет трудно ориентироваться среди кучи файлов, поэтому для CMSIS создадим одноименную папку CMSIS . Но нам необходимо указать компилятору путь, где искать исходники. Для этого на вкладке Preprocessor надо указать путь к папке с библиотекой. Чтоб не указывать абсолютные пути, в IAR-е существует переменная $PROJ_DIR$, в которой хранится путь к папке с проектом:
$PROJ_DIR$\ $PROJ_DIR$\CMSIS\
Первая строчка указывает на корень проекта, где лежит main.c, это вроде как не обязательно, но пусть будет, вторая на будущую папку с CMSIS. Обращаем внимание на стрелки прокрутки вкладок, выделил синим:
Теперь отладчик. В разделе Debugger на вкладке Setup выбираем ST-LINK, который идет в комплекте с отладочными платами Discovery:
и на вкладке Download ставим галочку Use flash loader(s):
После этого в разделе ST-LINK выбираем тип интерфейса подключения, у нас по SWD:
Фух, проект настроили. Нажимаем OK для сохранения изменений.
После этого идем в каталог с проектом и создаем там папку CMSIS, в нее мы будем складывать файлы библиотеки CMSIS:
Библиотека CMSIS
Архив с STM32CubeF1 скачали, разархивировали. В нем содержится много разных вещей: документация, примеры для отладочных плат, драйверы HAL и сам CMSIS, который нам и нужен. CMSIS расположен в .\STM32Cube_FW_F1_V1.6.0\Drivers\CMSIS.
Вначале идем в .\CMSIS\Device\ST\STM32F1xx\Include:
У нас тут куча .h файлов для разных микроконтроллеров, но чего-нибудь наподобие stm32f103x8.h не видно. Открываем stm32f1xx.h. Там есть вот такая вещь:
#if !defined (STM32F100xB) && !defined (STM32F100xE) && !defined (STM32F101x6) && \ !defined (STM32F101xB) && !defined (STM32F101xE) && !defined (STM32F101xG) && !defined (STM32F102x6) && !defined (STM32F102xB) && !defined (STM32F103x6) && \ !defined (STM32F103xB) && !defined (STM32F103xE) && !defined (STM32F103xG) && !defined (STM32F105xC) && !defined (STM32F107xC) /* #define STM32F100xB */ /*!< STM32F100C4, STM32F100R4, STM32F100C6, STM32F100R6, STM32F100C8, STM32F100R8, STM32F100V8, STM32F100CB, STM32F100RB and STM32F100VB */ /* #define STM32F100xE */ /*!< STM32F100RC, STM32F100VC, STM32F100ZC, STM32F100RD, STM32F100VD, STM32F100ZD, STM32F100RE, STM32F100VE and STM32F100ZE */ /* #define STM32F101x6 */ /*!< STM32F101C4, STM32F101R4, STM32F101T4, STM32F101C6, STM32F101R6 and STM32F101T6 Devices */ /* #define STM32F101xB */ /*!< STM32F101C8, STM32F101R8, STM32F101T8, STM32F101V8, STM32F101CB, STM32F101RB, STM32F101TB and STM32F101VB */ /* #define STM32F101xE */ /*!< STM32F101RC, STM32F101VC, STM32F101ZC, STM32F101RD, STM32F101VD, STM32F101ZD, STM32F101RE, STM32F101VE and STM32F101ZE */ /* #define STM32F101xG */ /*!< STM32F101RF, STM32F101VF, STM32F101ZF, STM32F101RG, STM32F101VG and STM32F101ZG */ /* #define STM32F102x6 */ /*!< STM32F102C4, STM32F102R4, STM32F102C6 and STM32F102R6 */ /* #define STM32F102xB */ /*!< STM32F102C8, STM32F102R8, STM32F102CB and STM32F102RB */ /* #define STM32F103x6 */ /*!< STM32F103C4, STM32F103R4, STM32F103T4, STM32F103C6, STM32F103R6 and STM32F103T6 */ /* #define STM32F103xB */ /*!< STM32F103C8, STM32F103R8, STM32F103T8, STM32F103V8, STM32F103CB, STM32F103RB, STM32F103TB and STM32F103VB */ /* #define STM32F103xE */ /*!< STM32F103RC, STM32F103VC, STM32F103ZC, STM32F103RD, STM32F103VD, STM32F103ZD, STM32F103RE, STM32F103VE and STM32F103ZE */ /* #define STM32F103xG */ /*!< STM32F103RF, STM32F103VF, STM32F103ZF, STM32F103RG, STM32F103VG and STM32F103ZG */ /* #define STM32F105xC */ /*!< STM32F105R8, STM32F105V8, STM32F105RB, STM32F105VB, STM32F105RC and STM32F105VC */ /* #define STM32F107xC */ /*!< STM32F107RB, STM32F107VB, STM32F107RC and STM32F107VC */ #endif
Обращаем внимание на строчку:
/* #define STM32F103xB */ /*!< STM32F103C8, STM32F103R8, STM32F103T8, STM32F103V8, STM32F103CB, STM32F103RB, STM32F103TB and STM32F103VB */
Ага, STM32F103C8 тут есть. Значит для нашего микроконтроллера подойдут исходники, от B версии: STM32F103xB. Запомним это. Из этой папки копируем в CMSIS проекта следующие файлы:
stm32f1xx.h stm32f103xb.h system_stm32f1xx.h
Далее переходим в .\CMSIS\Device\ST\STM32F1xx\Source\Templates и отсюда забираем файл system_stm32f1xx.c
После нам нужен стартап-файл. Заходим в .\CMSIS\Device\ST\STM32F1xx\Source\Templates\iar. Там нас так же ждет большое количество файлов и мы так же ищем тот, который оканчивается на xB: startup_stm32f103xb.s. Копируем его в $PROJ_DIR$\CMSIS\.
Затем переходим в .\CMSIS\Include и забираем вот эти 3 файла:
core_cm3.h core_cmFunc.h core_cmInstr.h
Так как в STM32F103C8 микропроцессорное ядро Cortex M3, то и берем соответствующие исходники.
Итого 8 файлов:
- stm32f1xx.h
- stm32f103xb.h
- system_stm32f1xx.h
- system_stm32f1xx.c
- startup_stm32f103xb.s
- core_cm3.h
- core_cmFunc.h
- core_cmInstr.h
Вот так это должно выглядеть в папке $PROJ_DIR$\CMSIS:
Теперь эти файлы надо добавить в обозреватель проекта в IAR-е. Для удобства создадим группу с одноименным названием CMSIS. Нажимаем правой кнопкой мыши на названии проекта и выбираем Add->Add Group…
Вводим название группы и нажимаем OK:
После этого в группу CMSIS добавляем файлы из папки CMSIS:
В открывшемся диалоге выбираем все файлы и нажимаем Открыть:
В результате получаем вот это:
После этого открываем файл stm32f1xx.h и раскомментируем стоку с #define STM32F103xB:
#if !defined (STM32F100xB) && !defined (STM32F100xE) && !defined (STM32F101x6) && \ !defined (STM32F101xB) && !defined (STM32F101xE) && !defined (STM32F101xG) && !defined (STM32F102x6) && !defined (STM32F102xB) && !defined (STM32F103x6) && \ !defined (STM32F103xB) && !defined (STM32F103xE) && !defined (STM32F103xG) && !defined (STM32F105xC) && !defined (STM32F107xC) /* #define STM32F100xB */ /*!< STM32F100C4, STM32F100R4, STM32F100C6, STM32F100R6, STM32F100C8, STM32F100R8, STM32F100V8, STM32F100CB, STM32F100RB and STM32F100VB */ /* #define STM32F100xE */ /*!< STM32F100RC, STM32F100VC, STM32F100ZC, STM32F100RD, STM32F100VD, STM32F100ZD, STM32F100RE, STM32F100VE and STM32F100ZE */ /* #define STM32F101x6 */ /*!< STM32F101C4, STM32F101R4, STM32F101T4, STM32F101C6, STM32F101R6 and STM32F101T6 Devices */ /* #define STM32F101xB */ /*!< STM32F101C8, STM32F101R8, STM32F101T8, STM32F101V8, STM32F101CB, STM32F101RB, STM32F101TB and STM32F101VB */ /* #define STM32F101xE */ /*!< STM32F101RC, STM32F101VC, STM32F101ZC, STM32F101RD, STM32F101VD, STM32F101ZD, STM32F101RE, STM32F101VE and STM32F101ZE */ /* #define STM32F101xG */ /*!< STM32F101RF, STM32F101VF, STM32F101ZF, STM32F101RG, STM32F101VG and STM32F101ZG */ /* #define STM32F102x6 */ /*!< STM32F102C4, STM32F102R4, STM32F102C6 and STM32F102R6 */ /* #define STM32F102xB */ /*!< STM32F102C8, STM32F102R8, STM32F102CB and STM32F102RB */ /* #define STM32F103x6 */ /*!< STM32F103C4, STM32F103R4, STM32F103T4, STM32F103C6, STM32F103R6 and STM32F103T6 */ #define STM32F103xB /*!< STM32F103C8, STM32F103R8, STM32F103T8, STM32F103V8, STM32F103CB, STM32F103RB, STM32F103TB and STM32F103VB */ /* #define STM32F103xE */ /*!< STM32F103RC, STM32F103VC, STM32F103ZC, STM32F103RD, STM32F103VD, STM32F103ZD, STM32F103RE, STM32F103VE and STM32F103ZE */ /* #define STM32F103xG */ /*!< STM32F103RF, STM32F103VF, STM32F103ZF, STM32F103RG, STM32F103VG and STM32F103ZG */ /* #define STM32F105xC */ /*!< STM32F105R8, STM32F105V8, STM32F105RB, STM32F105VB, STM32F105RC and STM32F105VC */ /* #define STM32F107xC */ /*!< STM32F107RB, STM32F107VB, STM32F107RC and STM32F107VC */ #endif
Далее пишем следующий main:
#include "stm32f1xx.h" int main() { return 0; }
Выбираем Project->Make. Если все сделали правильно, то получаем сообщение об успешной компиляции проекта:
Вот мы и научились подключать CMSIS к нашему проекту. В следующей статье мы продолжим изучение микроконтроллеров STM32 😉 Продолжение тут.
Ссылки:
STM32CubeF1: https://yadi.sk/d/E0BHVVrj3ZuZ9o
Пустой проект для STM32F103C8 на GitHub: https://github.com/DiMoonElec/stm32f103c8_empty_project
Все статьи цикла: https://dimoon.ru/category/obuchalka/stm32f1
И снова здравствуйте. Решил всё же запустить мк по Вашим урокам, и сразу проблема
core_cmFunc.h
core_cmInstr.h
Таких файлов нет в актуальной версии скачанной с сайта.
И небольшое замечание: Вы бы хоть немного давали возможность делать шаг в сторону)) Почему б не написать, какой стартап файл нужен для Keil? ARM, IAR, gcc…
Методом тыка подобрать можно, но это всё же время и нервы.
Второе замечание по ходу «Тыкания»: (речь про Keil, но думаю тут разница не большая)
cm3 подключает еще файлы, которые подключают еще файлы… Проще просто дать путь к папке со всеми файлами в Drivers\CMSIS\Include
Да, файлов core_cmFunc.h и core_cmInstr.h в STM32Cube_FW_F3_V1.11.0 нет. И, IAR в упор не видит файл stm32f3xx.h.
Автор делает хорошее дело! Спасибо!
После HAL приходится разбираться с CMSIS.
Не работает эта «манипуляция» файлами в проекте IAR. Как писалось выше (подключает еще файлы, которые подключают еще файлы…). Увы. Но мне удалось решить эту проблему, взял рабочие файлы с другого ресурса и все собралось без ошибок.
Автор, пожалуйста распишите подробнее что и откуда берется для конкретного МК.
Если, что Автор молодец! Пишите еще.
А вот тут посмотрите, может поможет http://dimoon.ru/obuchalka/videourok-sozdaem-proekt-v-iar-arm.html