96Boards扩展板 STM32 B96B-F446VE 牛刀小试

前言

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http://www.cnblogs.com/sjqlwy/p/st_puzzle.html

这块B96B-F446VE（以下简称stm96）官方缺少相关例程和应用资料，网上别人分享的项目也很匮乏，所以上手stm96的过程中走了很多弯路，这里记录如下。

1、文档资料汇总

首先是意法半导体产品页面，资料很详细（需要注册下载），这里特地讲一下各个文件：

• TN1235 ：ST-Link基本介绍，包括虚拟串口（VCP）的说明。
• UM1959 ：用户手册，注意不是应用手册，主要是该扩展板的技术参数，非常有用。
• B-F446E-96B01A BOM ： Bill of Materials，物料表，可以知道具体的原件。
• B-F446E-96B01A schematics pack ：电路图，非常有用。
• ST-Link 固件和驱动下载 ：有些功能需要升级到最新固件
• STM32 ST-LINK Utility：非常有用的工具，之前有所介绍。

其次是Mbed的开发板页面，也有很多参考信息：

• PeripheralPins.c 外围引脚定义

• PinNames.h 引脚名称

• mbed手册

• Arduino兼容引脚和Grove引脚定义图

  

  

  ​

其他参考网站：

• EMCU | 关于STM32相关非常多的参考
• 21ic | 国内关于ST MCU 比较不错的论坛
• stmcu_cn | st中文网站
• stm32f4-discovery | 面向初学者
• 正点原子 和 野火 都是国内比较不错的stm32论坛

2、开发工具

个人了解到的开发IDE有：

• Keil | 流行的开发工具，收费
• mbed online | ARM官推，在线免费使用
• Arduino IDE (stm32duino) |基于stm32duino项目，免费
• CooCox IDE | 基于Eclipse和gcc，免费

由于个人不喜欢在电脑里安装太多软件，另外想要Linux CLI终端、Windows GUI图形切换时不费劲，所以想要找一个通用（支持多种开发板）且跨平台的开发环境，最后找到了PlatformIO ：

可以看到它支持市面上各种常见平台的开发，真正Use whenever. Run everywhere.

PlatformIO核心是Platform Core，使用该命令行程序即可以使用大多数功能。此外，它还可以集成到多种流行的编辑器中，比如Atom、Visual Studio Code、Sublime Text、Vim等。这里我们以VSC为例。

安装VSC之后，在扩展界面搜索并安装PlatformIO IDE即可，另外一个Jun Han制作的PlatformIO扩展也不错。

建议额外安装vscode-icons扩展。

正常安装之后即可以看到左下角多出一排按钮，启动vsc也会看到程序主界面。

3、小试牛刀

点击New Project，开发板选择B96B，开发框架支持mbed和STM32Cube，以mbed为例。

点灯及串口通讯代码如下：

#include "mbed.h"
//初始化一个串口，这里使用ST-Link默认的虚拟串口，串口调试设置为9600-8-N-1，流控制：无。
Serial pc(SERIAL_TX, SERIAL_RX);
DigitalOut myled(LED1);

init main(){
  	//pc.baund(19200);
    while(1){
        pc.printf("Hello World\n");
        myled = !myled;
      	wait(1);
    }
}

【编译上传】a.首次编译固件会额外编译mbed os，耗时较长，后面就好了；b.默认会将firmware.bin自动拷贝到stm96存储空间里，但是我这里有问题，拷贝失败(虽然显示success)？没有reset？总之我是用ST-Link Utility手动上传的，生成的bin文件可以右击选择在资源管理器打开。

3.1 代码简述

1. Serial xx(tx, rx) | 参考mbed手册，可以使用指定串口，tx在前，rx在后。

2. 参考原理图及PinNames.h，可知SERIAL_TX = PC_10 = USBTX，SERIAL_RX = PC_11 = USBRX。

   

   【f446的uart4与st-link相连，由st-link的虚拟串口与PC连接】

3. 板载用户资源引脚（计LED x 3；button x 1）：

   LED1	PD_10
   LED2	LED1
   LED3	PD_11
   LED4	PD_12
   LED_RED	LED1
   USER_BUTTON	PD_13
   BUTTON1	USER_BUTTON

4. 虚拟串口的默认波特率为9600，也可以手动设置。

5. 程序效果为：每秒钟串口输出Hellow World，并且红色LED闪灭。

6. 串口调试可以用Xshell、AiThinker Serial Tool 或者 platformio for VSC自带的。

7. platformio串口波特率默认9600，可以通过platformio.ini修改。

8. 除了mbed框架，platformio还支持stm32cube框架编程。

3.2 点灯也出错？教练这剧本不对啊！

初起看到灯闪了也没啥，结果串口调试总是不对，9600波特率显示乱码，调整为19200显示正确。搜索问题时发现19200为9600的两倍。再回头去看LED1闪灭频率，调整为10s，结果数下来5秒就交替闪灭，这里面一定有问题！由于对于STM32相关开发还是小白状态，为了解决问题查看了大量资料，最后猜测是系统时钟问题。

发现问题

• 换晶振导致stm32串口数据飞码的解决办法
• 换晶振导致stm32串口数据飞码的解决办法(补充)
• 关于STM32外部晶振的一个问题
• 使用mbed进行STM32开发及STM32F0的时钟问题

解决问题

现在我们怀疑mbed使用了外部晶振，而且频率设置可能错了。查看BOM和PCB文件：

【板载三颗晶振】

【PCB文件显示晶振位置】

【原理图】OSC=OSCILLATOR 振荡器

对比原理图，可知X1附属于ST-Link，X2和X3附属于STM32F446主芯片。那么X2和X3是什么作用呢（后来知道X3一般为外部晶振）？

查阅以下文章STM32时钟配置和STM32 系統時脈介紹，捋了捋思路，对照STM32F446芯片手册，终于搞明白了。

1. HSI是STM32F446高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。
2. HSE是高速外部时钟，X3石英振荡器，频率为16MHz。
3. LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的X2石英晶体。

16/8=2，正好两倍关系。这时我们看到ST官方Wiki页面Automatic clock configuration，按图索骥：

• .platformio\packages\framework-mbed\targets\TARGET_STM\TARGET_STM32F4\TARGET_STM32F446xE\TARGET_B96B_F446VE目录下的system_clock.c文件，可以看到

  /* Select the clock sources (other than HSI) to start with (0=OFF, 1=ON) */
  #define USE_PLL_HSE_EXTC (0) /* Use external clock */
  #define USE_PLL_HSE_XTAL (1) /* Use external xtal */
  

  提示mbed正在使用外部时钟。

• .platformio\packages\framework-mbed\targets\TARGET_STM\TARGET_STM32F4\device目录下的stm32f4xx_hal_conf.h文件，可以看到

  /* ########################## HSE/HSI Values adaptation ##################### */
  /**
    * @brief Adjust the value of External High Speed oscillator (HSE) used in your application.
    *        This value is used by the RCC HAL module to compute the system frequency
    *        (when HSE is used as system clock source, directly or through the PLL).
    */
  #if !defined  (HSE_VALUE)
    // #define HSE_VALUE    ((uint32_t)8000000U) /*!< Value of the External oscillator in Hz */
    #define HSE_VALUE    ((uint32_t)16000000U) /*!< Value of the External oscillator in Hz */
  #endif /* HSE_VALUE */
  

  问题明了了，默认外部晶振频率为8MHz，我们手动修改为16MHz，先clean重新编译，闪灭时间和串口波特率终于正常了，问题解决。.platformio在当前用户文件夹下，如C:\Users\yourname\ 。