STM32 生态系统 2016 年度 STM32 全国巡回研讨会
MCU 开发生态系统的构成 STM32 生态系统 2 硬件开发工具 评估板调试和烧写工具 嵌入式软件资源 驱动中间件和协议栈应用例程 ST 软件开发工具 配置工具开发和调试工具 生态系统 信息共享 全球 / 本地网站产品选型工具在线社区和公众号 合作伙伴 开源资源
ST 全球生态系统合作伙伴 3
中国市场生态链合作伙伴 4
评估和开发工具 硬件开发工具 5 第三方 STM32 Nucleo 快速灵活 出货 220,000 套 探索套件重点功能 出货 550,000 套 评估板全功能 扩展功能模块 连接, 传感器 开源硬件, 扩展,
软件开发工具 6 从 MCU 配置 开发到运行监测, 提供完整的软件开发流程所需工具 免费的 IDE STM32CubeMX 配置 & 生成初始化代码 开发环境编译和调试 STMStudio 监测
不同层级的软件资源 嵌入式软件资源 7 硬件独立性 基于其他高级语言的方案 mbed 基于 C 语言的方案 STM32Cube Standard Libs STM32Cube LL 可移植性
信息共享 8 www.st.com/mcu www.stmcu.com.cn 所有 STM32 开发者共享信息平台! 手机 / 平板端 APP ST MCU Finder 在线社区 / 微信公众号 产品信息设计资源下载线上线下培训 MCU 选型利器 活动 培训通知技术资料分享
MCU 开发生态系统的构成 STM32 生态系统 9 硬件开发工具 评估板调试和烧写工具 嵌入式软件资源 驱动中间件和协议栈应用例程 ST 软件开发工具 配置工具开发和调试工具 生态系统 信息共享 全球 / 本地网站产品选型工具在线社区和公众号 合作伙伴 开源资源
STM32 硬件开发工具 10 STM32 Nucleo 探索套件 评估板 典型用例 灵活快速原型搭建, 社区推广 原型搭建, 创新 demo 全功能评估 扩展性 连接性 + + + Arduino ST Morpho + + + + + ST ST
大 中 小三种 Nucleo 板 STM32Nucleo 板 11 灵活的供电方式 : 通过 USB 或者外部电源 集成 ST-Link/V2-1 STM32 微控制器 Arduino Uno 接口 Nucleo-32 带 32 引脚 STM32 Arduino Nano 接口 ST Zio 接口 : 易于扩展 Nucleo-64 带 64 引脚 STM32 ST morpho 扩展口 : 直接访问所有的 MCU I/O 口 以太网 & USB OTG ( 可选 ) Nucleo-144 带 144 引脚 STM32
STM32 Nucleo 板 12 不断壮大, 覆盖各个 STM32 系列 主流系列 超低功耗系列 高性能系列 Nucleo-32 Nucleo-64 Nucleo-144
ST 提供更广泛的模块功能板 13 Sense Translate Move / Actuate Connect 还有很多
众多 Arduino 扩展板 Arduino 接口 : 广阔的生态圈 14 还有很多 Arduino Uno 接口 3.3v 输入 / 输出 5v 输入 / 输出 Vin 输入 Arduino Nano 接口 AD 接口 I2C SPI 定时器 USART
MCU 开发生态系统的构成 STM32 生态系统 15 硬件开发工具 评估板调试和烧写工具 嵌入式软件资源 驱动中间件和协议栈应用例程 ST 软件开发工具 配置工具开发和调试工具 生态系统 信息共享 全球 / 本地网站产品选型工具在线社区和公众号 合作伙伴 开源资源
STM32Cube TM 16 STM32Cube TM 组件由两部分组成 PC 端的图形化配置工具 :STM32CubeMX 基于 STM32 上的完备固件集合 :STM32Cube 库 均可从 ST 官网免费下载 STM32CubeL0 STM32CubeF7 STM32CubeF4 STM32CubeL1 STM32CubeL4 STM32CubeF2 STM32CubeF0 STM32CubeF1 STM32CubeF3
STM32CubeMX 18 MCU 型号选择 / 开发板选择管脚分配, 中间件选配 代码和工程自动生成 外设配置, 中间件配置 时钟配置
功耗评估通用参数配置区 STM32CubeMX 功耗评估 19 工作模式时序设置 多种结果表现方式 : 时序图 ( 电流 vs. 时间 ) 饼图 外设功耗对比 结果显示
低功耗应用的测量 20 使用 CubeMX 估算功耗 Vs. 万用表实际测量 运行环境 STM32L476 Nucleo 板 Run 模式和 Sleep 模式, 间隔 5 秒交替切换
视频 21
第三方免费的软件工具 22 MDK-ARM www.keil.com/st STM32F0 / L0 系列提供免费 license: 无代码大小限制 SW4STM32, 基于 Eclipse 开发 www.openstm32.org 免费的 TrueSTUDIO-Lite 版 www.atollic.com 在线开发 & 社区 www.mbed.com
MCU 开发生态系统的构成 STM32 生态系统 23 硬件开发工具 评估板调试和烧写工具 嵌入式软件资源 驱动中间件和协议栈应用例程 ST 软件开发工具 配置工具开发和调试工具 生态系统 信息共享 全球 / 本地网站产品选型工具在线社区和公众号 合作伙伴 开源资源
STM32 嵌入式软件资源 24 硬件独立性 高度可移植 高效 STM32CubeHAL 标准外设固件库 STM32CubeLL 可移植性
高效 & 高度可移植 25 基于板子的项目例程 评估板 探索套件板 NUCLEO 板 以太网协议栈 HAL 层例程 底层驱动 HAL 驱动 USB 协议栈 中间件层例程 GUI 中间件 LL 层例程 硬件抽象层 API 和 LL API LL 驱动 文件系统 实时操作系统 HAL+LL 例程 板级支持包
HAL 应用程序 HAL STM32 寄存器级别的访问 向后兼容 HAL 架构改进 26 HAL+LL 应用程序 HAL 独立的 LL 驱动文件 底层驱动 ( 内部 ) 核心驱动 ( 内部 ) LL 驱动
HAL vs. LL 28 覆盖所有外设 移植性好集成度高易于上手 代码量大, 执行时间长 涵盖所支持外设的全部功能 独立于 HAL 高度优化代码量小 专家级别的移植工作量使用大 User code STM32Cube Middleware 内联函数, 直接操作寄存器 STM32Cube STM32Cub e HAL STM32Cub e LL APIs 初始化函数 基于 HAL API 的例程 基于 LL API 的例程 混合使用 HAL 和 LL API 的例程
DMA 初始化举例 HAL vs. LL 29 单独使用 LL DMA 驱动函数 ( 通过 LL 函数直接操作寄存器 ) 单独使用 HAL DMA 驱动函数 ( 调用初始化函数 )
DMA 初始化举例 HAL vs. LL 30. 单独使用 LL DMA 驱动函数 ( 通过 LL API 直接操作寄存器 ) 单独使用 HAL DMA 驱动函数 ( 调用初始化函数 )
DMA 初始化举例 HAL vs. LL 31 单独使用 LL DMA 驱动函数 ( 通过 LL API 直接操作寄存器 ) 单独使用 HAL DMA 驱动函数 ( 调用初始化函数 ) 内联函数 Stm32l4xx_ll_dma.h
STM32Cube 固件库结构 33 用户应用程序可以直接调用 中间件协议栈 HAL 接口函数 LL 接口函数 STM32Cube 固件库 STM32Cube 中间件 用户程序 HAL 和 LL 可以各自单独使用 HAL 可以和 LL 混合使用 不能使用 HAL 和 LL 同时操作同一个外设模块 STM32Cube HAL STM32Cube LL API 底层硬件
混合使用 HAL 和 LL API 34 操作不同外设模块 比如 USART 用 HAL,I2C 用 LL 或者 USART1 用 HAL, USART2 用 LL 操作同一个外设模块 不推荐同时使用 HAL 和 LL 操作同一个外设模块 比如用 HAL 函数进行 I2C1 通信的处理的同时, 又调用 LL API 修改 I2C1 的寄存器 顺序使用 HAL 和 LL API: 举例 初始化部分使用 HAL API 执行期间, 使用 LL API
SPL,HAL 和 LL 的比较 36 ST 免费 提供 可移植性 存储空间占用 执行效率 易用性 完备性 硬件覆盖范围 标准外设库 ++ ++ ++ + ++ +++ HAL +++ + + ++ +++ ++++ STM32Cube LL + +++ +++ + ++ ++
基准测试 :SPL vs. HAL vs. LL 36 测试环境 工具 IDE: IAR7.40.7( 高优化等级 ) 硬件 Nucleo-STM32L476RG Nucleo-STM32F401RE 软件 SPL F4, V1.1.0 Cube HAL/LL L4, V1.3.0 测试内容 :ROM 和 RAM 的占用 GPIO LED 闪烁例程 TIM PWM 输出例程 DMA 模式下的 ADC 单次转换例程
结果比较 37 LL 驱动和 HAL 相比, 能显著降低代码占用量, 甚至比 SPL 还节省空间 LL 驱动中所有函数都是内联函数, 且直接对寄存器操作 LL 例子中, 没有使用 Init 函数 LL 驱动对 RAM 的使用也少于 HAL, 和 SPL 相当 LL 例子中, 没有使用 PPP_Handle 句柄 SPL CUBE HAL CUBE LL GPIO Led 闪烁 ROM 代码占用量 (kb) 1.40 3.74 1.36 RAM 占用量 (B)* 8 28 4 TIM PWM Output ADC DMA ROM 代码占用量 (kb) 2.11 5.52 1.57 RAM 占用量 (B)* 28 68 12 ROM 代码占用量 (kb) 2.11 9.90 2.04 RAM 占用量 (B)* 8 76 8 *: 表中所列是减去 Stack(1024 字节 ) 后占用的 RAM 大小
各软件库之间的移植 38 SPL STM32Cube HAL STM32Cube LL 标准外设库 (SPL) 同一个 STM32 系列内移植容易 不同 STM32 系列间的移植较困难 没有简单的移植路径应用代码需要重写 在 LL API 中有和 SPL 的初始化函数功能类似的函数 STM32 Cube 固件库 HAL API LL API 没有简单的移植路径, 应用代码需要重写 LL API 中有和 SPL 初始化函数功能类似的函数 可以方便的在 STM32 各系列间移植 不同 STM32 系列间的移植较困难
STM32Cube 库扩展软件 39 项目例程 中间件 连接 :Wifi 蓝牙 SubG 电机 : 步进电机 无刷直流电机音频 : 回响消除 音源定位 波束成形智能穿戴 : 手势识别 传感器数据融合 低功耗特性应用 (BAM,LPUART, ) 安全和加密 (PCROP, crypto, Class B ) IAP, boot loader, flash HAL 层例程 底层驱动 LL 层例程 LL 驱动 HAL+LL 例程 板级支持包
如何获得? 40 www.st.com Cube 软件库 扩展应用例程
第三方丰富的软件资源 41 中间件和应用层软件 汽车应用 Sensor Hub 音频应用电机控制工业应用 虚拟机 和 RTOS 文件系统 USB TCP/IP 蓝牙 人机界面 触摸感应 安全 加密 模型驱动开发 硬件抽象层 (HAL)
广阔领域中的众多合作伙伴 42 还有很多, 详情参考 www.st.com
STM32 开放式开发环境 43 http://www.st.com/stm32ode STM32 Nucleo 开发板 STM32 Cube 软件库 STM32 Nucleo 扩展板 STM32 Cube 扩展软件
STM32ODE 44 快速原型搭建 加快产品开发 电机 连接 搭建软件 基于 Nucleo 确定需要的功能 选择扩展板 硬件搭建 检测 转换 电源
举例 : 基于 L0 传感器节点 45 基于 ST NUCLEO-L073RZ, ST X-NUCLEO-IKS01A1 和 Semtech SX1276MSLAS www.st.com/stm32l0 www.st.com/stm32nucleo STM32 Nucleo 板板载 STM32L0 长距离 低功耗 灵活 易于搭建原型 庞大的可利用的生态系统 www.st.com/x-nucleo ST 传感器扩展板 节点 Semtech 与 Nucleo 板配套的 Lora 扩展板
MCU 开发生态系统的构成 STM32 生态系统 46 硬件开发工具 评估板调试和烧写工具 嵌入式软件资源 驱动中间件和协议栈应用例程 ST 软件开发工具 配置工具开发和调试工具 生态系统 信息共享 全球 / 本地网站产品选型工具在线社区和公众号 合作伙伴 开源资源
ST MCU Finder 47 手机和平板端 APP 快速找到最合适的 MCU 获取技术资料的便捷通道 最新产品动态 活动预告 赶快下载, 分享给你的同事和客户吧! www.st.com/stmcufinder
STMCU 本地官网 48 www.stmcu.com.cn 1700 分钟技术培训视频 9000 页技术文档译文 150 篇中文实战经验 新增会员制积分兑换礼品
技术培训 49 www.stmcu.com.cn/training 技术培训 线下培训信息发布 线下培训报名入口 增加实验环节 赠送开发板 交通便利
第三方参考设计 50 www.stmcu.com.cn/design 还有很多
来自第三方的参考设计 51 Alinket, 健康一体机无线解决方案 MXCHIP,WiFi 模块 CSU, 蓝牙平衡小车 Finchos, 指纹锁 Bluetum, 智能手表 Wellbeing, 心率测量 Aobell, 航模主控 Hiworld, 车联网 还有很多, 详情参考 www.stmcu.com.cn
来自第三方的开发 / 教学平台 52 BMR, 可穿戴开发和教学平台 星翼, 开发板之精英版 Mini 版 战舰版 探索版 Juma, 蓝牙开发板 奇格电子, 烧录器 迈斯威志, 烧录器 劳特巴赫, 调试 还有很多, 详情参考 www.stmcu.com.cn
微信和 YOUKU 频道 53 STM32 微信公众号更方便快捷的了解 STM32 MCU 产品信息 STM32 每月培训信息 开发实战经验和应用笔记 各类活动信息 优酷视频 :@STM32 蝴蝶粉丝库 培训视频 精彩活动 ST 新闻快递
线上合作伙伴 54 21ic 论坛 与非网社区
线上线下活动 55 方案分享会 STM32 中国峰会 线上工具推广活动 粉丝俱乐部
STM32 大学计划 56 创新基地 课程建设 大学竞赛 研讨会和培训
样片和小批量购买 57 获得样片很容易 小批量购买 每年 10000 套 www.st.com www.stmcu.com.cn
STM32 的 10 年供货承诺 58
谢谢! 19