标签: CUBEMX

stm32 CubeMx 实现SD卡/sd nand FATFS读写测试。 　　材料：stm32F407ZGT6开发板、雷龙公司的SD_NAND 测试板（CSNP1GCR01-AOW）。（一开始是使用 Nandflash的操作起来不太方便而且 stm32cubemx自带的 fatfs还没有磨损平衡算法，很是难受。） 　　CSNP1GCR01-AOW的优势： 　　不用写驱动程序自带坏块管理的NAND Flash（贴片式TF卡），尺寸小巧，简单易用，兼容性强，稳定可靠，固件可定制，LGA-8封装，标准SDIO接口，兼容SPI/SD接口，兼容各大MCU平台，可替代普通TF卡/SD卡，尺寸6x8mm毫米，内置SLC晶圆擦写寿命10万次，通过1万次随机掉电测试耐高低温，支持工业级温度-40°~+85°，机贴手贴都非常方便，速度级别Class10（读取速度23.5MB/S写入速度12.3MB/S）标准的SD 2.0协议使得用户可以直接移植标准驱动代码，省去了驱动代码编程环节。支持TF卡启动的SOC都可以用SD NAND，提供STM32参考例程及原厂技术支持，主流容量：128MB/512MB/4GB/8GB，比TF卡稳定，比eMMC便宜，样品免费试用（可到官网找客服小姐姐领取样品哦）。雷龙官网 　　话不多说开始正文： 　　stm32cubeMX 版本：6.6.1 　　MDK5 版本5.35 　　开始配置STM32 　　1、 配置时钟： 　　系统时钟树配置（我这里直接拉满，实际使用根据功耗要求作相应的调整） 　　2、 配置调试接口 　　注意DEBUG这个一定要配置，如果是默认的那下载一次程序之后第二次就下载不进去了. 　　3、配置SDIO: 　　(我这里还是用了DMA 减少mcu的资源开销) 　　配置完成之后随便选一个IO口作为SD_NAND的插入检测引脚（没有检测脚的也选上不然在生成代码的时候会有警告，看着很不舒服，我这里选的是 PE4 引脚） 　　4、配置SDIO的DMA 　　5、添加文件系统 　6、配置堆栈大小（稍微调大一点，不然在读写大一点的数据的时候可能会出错） 　　7、生成代码 　　8、生成代码后在 bsp_driver_sd.c这个文件中将这三行代码注释（这是检测SD卡是否接入的引脚 如果不注释在挂载sdnand的时候会提示 not_ready） 　　9、在main.c中 添加测试代码 */ /* USER CODE END Header */ /* Includes ------------------------------------------------------------------*/ #include "main.h" #include "dma.h" #include "fatfs.h" #include "sdio.h" #include "gpio.h" /* Private includes ----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN Includes */ /* USER CODE END Includes */ /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PTD */ FATFS fs; /* FatFs 文件系统对象 */ FIL file; /* 文件对象 */ FRESULT f_res; /* 文件操作结果 */ UINT fnum; /* 文件成功读写数量 */ BYTE ReadBuffer = {0}; /* 读缓冲区 */ BYTE WriteBuffer */ void* work, /* Pointer to working buffer */ UINT len /* Size of working buffer */ ) 　f_mkfs 这个函数有五个参数，老版本的只有三个参数 　　所以在格式化的时候得这么来操作 f_res = f_mkfs("0:/",FM_FAT|FM_SFD,0,&ReadBuffer,sizeof(ReadBuffer));

FreeModbus从站设计（11）-把Modbus的通信参数存在单片机的flash中 关键词：FreeModbus CubeMX HAL库 flash 通信参数 作为从站，Modbus-RTU通信的参数主要包括从站地址和串口参数，串口参数又包括波特率、校验位、停止位等，把这些参数存储在单片机的flash里，孔丙火（微信公众号：孔丙火）认为，可以简化电路设计，应用更加灵活。通用串口参数中数据位，在Modbus-RTU通信中是不需要设置的，因为Modbus协议规范规定，Modbus-RTU的数据位必须为8位。 1. 通信参数在 flash 中的存储位置 STM32F103C8T6的flash存储区是没有区分程序区和用户数据区的，将通信参数存在flash中，最大的一个原则是不能影响程序代码存储区，否则会有意想不到的后果。具体存在flash中的哪个位置，要根据实际情况来，一般来说，程序代码都不会把flash占满，一般存在最后一页。以此系列文章的示例程序为例，通过keil的编译信息，可以看到程序占用的flash空间只有十几kB，如图1所示，而STM32F103C8T6的flash空间是64kB，共64页，因此擦除、写数据到最后一页不会影响程序代码。 图1 STM32F103C8T6属于中等容量的STM32F103，其flash组织结构如图2所示。中等容量的STM32F103有64kB和128kB两种，STM32F103C8T6是64kB的，因此，只有64页。Flash的操作必须要先擦除，再写入，并且是按页擦除的。最后一页的地址为：0x0800FC00。 图2 2. 基于 HAL 库写 flash 的方法 图3 如图3所示，孔丙火（微信公众号：孔丙火）在modbus_app.c文件中写了一个写flash的函数。总体流程就是先擦除再写入，直接调用HAL库函数就可以了。 3. 通信参数修改的基本流程 基本流程：从站收到修改通信参数的命令→将参数存储到中间数组→写flash→重新初始化串口和协议栈参数。 这里的示例程序，采用写多个保持寄存器（16功能码）传输修改通信参数命令，设定为：从地址15（协议地址格式）开始，写5个寄存器，首个寄存器写入的输入必须为0xFFAA，后面四个寄存器分别表示：从站地址、波特率、校验位、停止位，程序代码如图4所示。 图4 这段代码写在eMBRegHoldingCB()函数中，这个函数在之前的章节有阐述。收到的通信参数存储在了usUsrComFlashData[]中，这是一个全局变量。并且将ucUsrComconfig置1，用于在函数外部写flash的标识。 图5 如图5所示，调用vUsrWriteFlash()函数写flash，此段代码写在主循环while(1)中。 重新初始化串口和协议栈参数，有两种方法，一种是在修改通信参数后，让用户重启，程序在main()函数的初始化阶段完成串口和协议栈参数的初始化，还有一种是在收到修改通信参数的命令后，在线重新初始化串口和协议栈。孔丙火（微信公众号：孔丙火）认为，在工业控制领域，前一种方法更好，因为工控领域最重要的是安全，如果从站正在接收控制命令，这时对串口和协议栈重新初始化，是有危险的，而且修改通信参数的事件，并非高频率。 总结 ：介绍了STM32F103C8T6的flash的组织结构，进一步分析了通信参数在flash中的存储位置，阐述了基于HAL库写flash的方法和通信参数修改的基本流程。代码经过实践，可以实现将通信参数存在flash中，并可以通过Modbus命令修改通信参数。 文章在公众号（ 孔丙火 ）同步推出，欢迎查看更多系列文章。 单片机、ARM、现场总线、PLC、嵌入式软硬件的设计经验分享，秉承“点点滴滴皆智慧”的理念，以实际项目为单元阐述知识点，一起分享，共同交流。

关键词：Modbus FreeModbus STM32F103C8T6 CubeMX 1.开发环境 （1）STM32CubeMX，版本：4.27.0，截止写稿时，最新版本已到6，但孔丙火（微信公众号：孔丙火）实在是用不习惯版本5以后的界面，所以还继续用4版本的。 图1 （2）MDK（Keil），版本：5.17，有部分朋友用的还是4版本的，建议升级到5，在5下装一个兼容包，就可以用5打开4版本的程序。 2.时钟及串口初始化 （1）新建CubeMX工程 孔丙火（微信公众号：孔丙火）认为，这一步比较简单，点击初始界面中的New Project，在后面出现的配置窗口中，按照图2搜索STM32F103C8，选择这个器件，然后点击Start Project就可以了。 图2 然后就到了图3的配置界面，红框部分跟图中配置一样即可。左侧红框选择后，右边红框的部分会自动出来。TIM2用来做RTU的3.5字符周期的定时，下一节孔丙火（微信公众号：孔丙火）会详细讲解。 图3 单片机、ARM、现场总线、PLC、嵌入式软硬件的设计经验分享，秉承“点点滴滴皆智慧”的理念，一起分享，共同交流。

关键词：Modbus FreeModbus STM32F103C8T6 CubeMX 只有串口通信的话，硬件设计相对简单，孔丙火（微信公众号：孔丙火）认为，大体可以分为3个部分：单片机、电源部分和485部分，分别如图1、图2和图3所示。 图1 图2 图3 单片机采用STM32F103C8T6，从孔丙火（微信公众号：孔丙火）的认知来看，这款单片机是当前比较常用的型号之一。UART1用过ISP下载和串口打印，UART2用于RS485通信，整块板子采用DC5V供电，通过AMIS1117转换成3.3V给单片机供电，RS485采用隔离设计，隔离电源采用IB0505S-W75R3，隔离电压是1500VDC，485信号转换及隔离采用ADM2483BRWZ。在单片机部分加一个外部看门狗SP706SEN，同时具备供电电源监控功能，单片机供电电源低于2.93V时会复位单片机。单片机留有SWD接口，用于程序调试。由于IB0505S-W75R3的负载范围是10%-100%，为了保证电源的稳定，孔丙火（微信公众号：孔丙火）在输出端加了一个R8的死负载。ADM2483BRWZ内部采用磁隔离设计，虽然成本高一些，但电路设计简单，也可以节省PCB面积。 单片机、ARM、现场总线、PLC、嵌入式软硬件的设计经验分享，秉承“点点滴滴皆智慧”的理念，一起分享，共同交流。

STM32F103C8T6、FreeModbus从站的设计与测试（1）——引言 关键词：Modbus FreeModbus STM32F103C8T6 CubeMX 在国内的工业控制系统和传感器中，Modbus总线是很常见的，主要原因是其硬件设计简单、通信流程简洁、易于软件实现，Modbus总线最初是由德国的Modicon（莫迪康）公司的提出的，已有几十年的历史，现已成为国际标准。 孔丙火（微信公众号：孔丙火）认为，如果我们仅仅是使用Modbus总线，比如使用带有Modbus通信接口的PLC，则只需要关注Modbus的通信格式即可，如从站地址、功能码、通信超时参数等，而如果我们开发一块带有Modbus接口的控制板或者传感器，则需要关注Modbus通信协议的内部实现方法。 Modbus总线的物理层实现有两种：工业以太网和串口，工业以太网使用的Modbus-TCP协议，串口使用Modbus-RTU和Modbus-ASCII协议。串口是最常用的一种通信方式，那孔丙火（微信公众号：孔丙火）就来说它。 单片机上都有通用异步收发串口（UART），一个或多个，在硬件上，只需要加一个RS485或RS232的电平转换，即可实现工业串口通信。因此，只要我们在UART收发准确的基础上，按照Modbus标准编写通信协议，即可实现单片机的Modbus通信，想想是不难的，但工业通信不仅要实现功能，还要确保稳定，自己编写源码去实现一个通信协议，并不是一个最优方案，性价比不高，还有一种方法，是采用成熟的协议栈实现，成熟的协议栈有专门的组织维护，大量的使用，也更容易发现bug。当然，孔丙火（微信公众号：孔丙火）认为，对于程序猿或攻城狮来说，有免费的成熟的协议栈就更完美了，而FreeModbus协议栈就满足这个要求，然而美中不足，它只支持从站协议，主站协议是要收费的，不过已经很好了，知足常乐。 那么，孔丙火（微信公众号：孔丙火）的主题来了，用FreeModbus协议栈实现一个基于串口通信的Modbus从站，采用什么单片机呢，这个可以随便选，只要有一个UART接口就可以，那就选一个常用的，意法半导体的STM32F103C8T6，Cortex-M3的内核，片上资源对于Modbus协议来说也足够。孔丙火（微信公众号：孔丙火）在网上也查看了一些STM32F103移植FreeModbus的资料，总感觉不清晰，看起来有点费劲，可能是我的水平太差吧，所以在一次开发Modbus从站的过程中，想着整理一下开发心得，目的是对正在开发Modbus的朋友有一些帮助，少走一些弯路，另外，网上缺乏一些对Modbus协议测试的文章，我也把相关的心得写出来，包括各种功能码的测试、错误码的测试等。 意法半导体的单片机，在开发时可以使用CubeMX，生成初始化代码，可以为新手朋友节省不少开发时间，孔丙火（微信公众号：孔丙火）认为，这是意法半导体的一个优势，当然，ST的单片机使用量很大，且网上的资料多，易于学习。 单片机、ARM、现场总线、PLC、嵌入式软硬件的设计经验分享，秉承“点点滴滴皆智慧”的理念，一起分享，共同交流。 关注公众号，欣赏更多精彩文章。