Рисунок 19: Все параметры установки должны быть включены при установке Python на Windows

После того, как мы установили Python и библиотеку lxml, можно скачать скрипт CubeMXImporter с github и поместить его в удобное место (я предполагаю, что он загру-

жается в папку /STM32Toolchain/CubeMXImporter).

Теперь закройте проект Eclipse (не пропустите этот шаг) и выполните CubeMXImporter на консоли терминала следующим образом:

$ python cubemximporter.py <путь-к-проекту-eclipse> <путь-к-проекту-cube-mx>

Через несколько секунд проект CubeMX будет правильно импортирован. Теперь снова откройте проект Eclipse и выполните обновление дерева с файлами с исходным кодом, щелкнув правой кнопкой мыши по корню проекта и выбрав пункт Refresh.

Вы можете приступить к сборке проекта.

4.3. Изучение сгенерированного кода приложения

Наконец, у нас есть полностью рабочий шаблон проекта. Если вы хотите избежать повторения предыдущих раздражающих процедур, вы можете следовать этому рецепту:

•хранить шаблон проекта в месте, отделенном от рабочего пространства Eclipse;

•импортировать его в рабочее пространство, когда вам нужно начать новый про-

ект (выберите File → Import… и выберите пункт Import Existing Projects into Workspace);

•откройте проект и переименуйте его, как вы хотите, щелкнув правой кнопкой мыши по корню проекта и выбрав пункт Rename….

Асейчас мы настроим его main.c, чтобы сделать что-то полезное с нашей Nucleo. Но, прежде чем изменять файлы приложения, давайте посмотрим на них.

Первым важным файлом, который мы собираемся проанализировать, является include/stm32XXxx_hal_conf.h. Это файл, в котором конфигурации HAL переводятся в код на языке Си с использованием нескольких определений макросов. Эти макросы используются для «инструктирования» HAL о включенных функциях микроконтроллера. Вы найдете много закомментированных макросов, как показано ниже:

SysTick, то есть процедура, которая вызывается, когда таймер SysTick достигает 0. Но где вызывается эта ISR?

Ответ на данный вопрос дает нам возможность начать работу с одной из самых инте-

ресных функций процессоров Cortex-M: Контроллером вложенных векторных прерываний

(Nested Vectored Interrupt Controller, NVIC). Таблица 1 в Главе 1 показывает типы исключений Cortex-M. Если вы помните, мы говорили, что в Cortex-M прерывания процессора – это особый тип исключений. Cortex-M определяет SysTick_Handler как пятнадцатое исключение в массиве векторов контроллера NVIC. Но где этот массив определен? В предыдущем параграфе мы добавили специальный файл, написанный на ассемблере, который мы назвали startup-файлом. Открыв данный файл, мы видим минимальную векторную таблицу для процессора Cortex, примерно в строке 140, как показано ниже:

Имя файла: system/src/cmsis/startup_stm32f401xe.S

142g_pfnVectors:

143.word _estack

144.word Reset_Handler

145.word NMI_Handler

146.word HardFault_Handler

150.word 0

151.word 0

152.word 0

153.word 0

154.word SVC_Handler

156.word 0

157.word PendSV_Handler

158.word SysTick_Handler

Встроке 158 SysTick_Handler() определяется как ISR для таймера SysTick.

Пожалуйста, учтите, что startup-файлы имеют небольшие изменения между разными версиями HAL от ST. Указанные здесь номера строк могут немного отличаться от startup-файла вашего микроконтроллера. Более того, исключе-

ния MemManage Fault, Bus Fault, Usage Fault и Debug Monitor не доступны (и, сле-

довательно, соответствующая запись вектора ЗАРЕЗЕРВИРОВАНА – см. таблицу 1 в Главе 1) в процессорах на базе Cortex-M0/0+. Однако первые пятнадцать исключений в контроллере NVIC всегда одинаковы для всех процессоров на базе Cortex-M0/0+ и всех микроконтроллеров на базе Cortex-M3/4/7.

Другой действительно важный файл для анализа – это src/stm32XXxx_hal_msp.c. Прежде всего, важно уточнить значение «MSP». Оно обозначает MCU Support Package (пакет поддержки микроконтроллера) и определяет все функции инициализации, используемые для конфигурации встроенных периферийных устройств в соответствии с пользовательской конфигурацией (назначение выводов, разрешение тактирования, использование DMA и прерываний). Давайте объясним его подробно на примере. Периферийное устройство, по существу, состоит из двух вещей: само периферийное

устройство (например, интерфейс SPI2) и аппаратные выводы, связанные с данным периферийным устройством.

Рисунок 20: Связь между файлами MSP и HAL

HAL от ST спроектирован таким образом, что в HAL модуль SPI является универсальным и абстрагируется от конкретных конфигураций I/O, которые могут отличаться в зависимости от корпуса микроконтроллера и пользовательской аппаратной конфигурации. Таким образом, разработчики ST возложили на пользователя ответственность за «заполнение» данной части HAL кодом, необходимым для конфигурации периферийного устройства, используя своего рода процедуры обратного вызова (callback routines), и этот код находится в файле src/stm32XXxx_hal_msp.c (см. рисунок 20).

Давайте откроем файл src/stm32XXxx_hal_msp.c. Здесь мы можем найти функцию

void HAL_MspInit(void):

Имя файла: src/ch4-stm32XXxx_hal_msp.c

44void HAL_MspInit(void)

45{

46/* USER CODE BEGIN MspInit 0 */

48/* USER CODE END MspInit 0 */

52/* Инициализация системных прерываний*/

53/* Конфигурация прерываний SysTick_IRQn */

54HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);

56/* USER CODE BEGIN MspInit 1 */

58/* USER CODE END MspInit 1 */

59}

HAL_MspInit(void) вызывается внутри функции HAL_Init(), которая, в свою очередь,

вызывается в файле main.c, как мы скоро увидим. Функция просто определяет приоритет исключения SysTick_IRQn, которое обрабатывается ISR SysTick_Handler(). Код назначает самый высокий определенный пользователем приоритет (чем меньше число, тем выше приоритет).

Последний файл, который остается проанализировать, – это src/main.c. По сути, он

содержит три процедуры: SystemClock_Config(void), MX_GPIO_Init(void) и int main(void).

Первая функция используется для инициализации тактирования ядра и периферии. Ее объяснение выходит за рамки данной главы, но ее код не так сложен для понимания. MX_GPIO_Init(void) – это функция, которая конфигурирует GPIO. Глава 6 объяснит данный вопрос подробно.

Наконец, у нас есть функция int main(void), как показано ниже.

Имя файла: src/main.c

60int main(void)

61{

62/* USER CODE BEGIN 1 */

64/* USER CODE END 1 */

66/* Конфигурация микроконтроллера---------------------------------------------------*/

67/* Сброс всей периферии, Инициализация интерфейса Flash и Systick. */

68HAL_Init();

69/* Конфигурация системного тактового сигнала */

70SystemClock_Config();

71/* Инициализация всей сконфигурированной периферии */

72MX_GPIO_Init();

73

74 /* USER CODE BEGIN 2 */

75

76 /* USER CODE END 2 */

77

78/* Бесконечный цикл */

79/* USER CODE BEGIN WHILE */

80while (1)

81{

82/* USER CODE END WHILE */

84/* USER CODE BEGIN 3 */

85}

86/* USER CODE END 3 */

87}

88

89/** Конфигурация системного тактового сигнала

90*/

91void SystemClock_Config(void)

92{

Код действительно говорит сам за себя. Сначала HAL инициализируется путем вызова функции HAL_Init(). Не забывайте, что это приводит к тому, что HAL автоматически вызывает функцию HAL_MSP_Init(). Затем инициализируются тактирование и GPIO. Наконец, приложение входит в бесконечный цикл: это место, где должен быть размещен наш код.