我們很多時(shí)候使用的STM32單片機(jī)型號(hào)無法與官方硬件支持包自帶的型號(hào)一一對(duì)應(yīng)上，而matlab 2021b版至最新版本可以支持 F4xx系列單片機(jī)+CubeMX自定義型號(hào)配置使用，本篇以“STM32F407VGT6”型號(hào)為例如何創(chuàng)建硬件在環(huán)工程

溫馨提示 ：2021b版本Matlab只支持F4xx以上型號(hào)使用CubeMx自定義配置功能，而F4xx以下（F1x、F0x等）則只能使用官方開發(fā)板支持包方式開發(fā)。

CubeMX版本 ：6.2.0

Matlab版本 ：2021b

STM32CubeProgrammer版本 ：2.6.0

3.0 軟件版本驗(yàn)證

創(chuàng)建simulink模型前需要先檢查下硬件支持包和相關(guān)軟件是否安裝正確，主要是驗(yàn)證CubeMX和STM32CubeProgrammer版本是否正確，不然后期使用過程中會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的問題。
在MATLAB主頁面中找到“附加功能->管理附加功能“，點(diǎn)擊打開，如圖3.0.0所示

圖3.0.0 “管理附加功能”位置

在”附加功能管理器中“找到如圖3.0.1所示位置，點(diǎn)擊右側(cè)的齒輪設(shè)置圖標(biāo)

圖3.0.1 ”附加功能管理器“頁面

進(jìn)入到”Hardware Setup“彈窗，保持默認(rèn)，然后點(diǎn)擊"Next>"，如圖3.0.2所示

圖3.0.2 選擇要檢查的選項(xiàng)

進(jìn)入到”STM32 Tools Information“頁面，如圖3.0.3所示，兩個(gè)軟件都沒有安裝，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行安裝，但是STM32CubeMX是必須要安裝的，且版本要對(duì)應(yīng)上，而STM32CubeProgrammer如果用不到STLINK方式下載代碼則可以不安裝，然后點(diǎn)擊"Next>"。

圖3.0.3 軟件版本詳情

驗(yàn)證STM32CubeMX版本是否可用，找到STM32CubeMX的安裝位置，點(diǎn)擊”Validate“，如圖3.0.4所示，如果軟件可用則會(huì)出現(xiàn)一個(gè)綠色的勾，并顯示驗(yàn)證成功信息，如圖3.0.5所示

圖3.0.4 選擇STM32CubeMX安裝位置

圖3.0.5 驗(yàn)證STM32CubeMX版本是否可用

驗(yàn)證STM32CubeProgrammer是否可用，同樣找到該軟件的安裝位置，然后點(diǎn)擊”Validate“，如圖3.0.6所示，驗(yàn)證版本可以使用結(jié)果顯示如圖3.0.7所示，該設(shè)置到此處就可以了，如果讀者朋友想進(jìn)行后面的設(shè)置驗(yàn)證可以繼續(xù)點(diǎn)擊”Next“這里就不過多贅述。

溫馨提示 ：Simulink中STM3CubeProgrammer只是作為STLINK的下載工具使用，如果用不到STLINK下載工具可以不安裝該軟件

圖3.0.6 選擇STM32CubeProgrammer安裝位置

圖3.0.7 STM32CubeProgrammer驗(yàn)證有效

3.1 CubeMX工程創(chuàng)建與配置

首先打開STM32CubeMX軟件，創(chuàng)建新工程，然后搜索“STM32F407VGT6”單片機(jī)型號(hào)并選中，如圖3.1所示。

圖3.1 搜索尋找需要使用的單片機(jī)型號(hào)

在“Pinout & Configuration”欄中找到“RCC”將“High Speed Clock(HSE)”設(shè)置為“Crystal/Ceramic Resonator”，如圖3.2所示。

圖3.2 設(shè)置高速晶振為外部時(shí)鐘

找到“SYS”選項(xiàng)將“Debug”設(shè)置為“Serial Wire”，將"Timebase Source"設(shè)置為“TIM5”(此處設(shè)置很重要，需要引起特別注意 )，如圖3.3所示。

圖3.3 設(shè)置調(diào)試器類型和基礎(chǔ)時(shí)鐘源

設(shè)置要控制的LED(作者板子上的是PC13)引腳為“GPIO_Output”，如圖3.4所示

圖3.4 設(shè)置要控制的LED引腳

設(shè)置硬件在環(huán)通信串口“USART3”Mode為“Asynchronous”模式，“Prarameter Settings”處參數(shù)保持默認(rèn)，對(duì)應(yīng)的引腳為PB10、PB11, 如圖3.5所示

溫馨提示 ：這里只示范USART3作為硬件在環(huán)通信接口用，而實(shí)際在simulink參數(shù)設(shè)置中可以選擇其他串口（USART1~USART5），讀者朋友可以根據(jù)個(gè)人實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。

圖3.5 設(shè)置USART3模式為異步通信方式

切換到“DMA Settings”欄，點(diǎn)擊“Add”添加兩個(gè)選項(xiàng)并將其分別選擇為“USART3_RX”和“USART3_TX”，如圖3.6所示（ 此處設(shè)置也是非常重要的，一定不要漏掉，不然可能通信不成功 ）

圖3.6 USART3的DMA傳輸設(shè)置

時(shí)鐘設(shè)置沒有太多要求，只要設(shè)置正確即可，作者這里使用的是外部8MHz晶振，具體設(shè)置如圖3.7所示

圖3.7 使用外部8MHz時(shí)鐘樹設(shè)置

切換到“Project Manager”，填寫“Project Name”,并選擇文件存放位置“Project Location”，其中“Application Structure”處需要將“Do not generate the main()”勾選上，"Toolchain/IDE"處選擇為“SW4STM32”，“Generate Under Root”前面的勾選去掉，如圖3.8所示

圖3.8 “Project”參數(shù)設(shè)置

在“Advanced Settings”處將“Driver Selector”全部設(shè)置為“LL”，而“Generated Function Calls”的“Visibility(Static)”勾選項(xiàng)全部去掉，如圖3.9所示，設(shè)置完后保存文件即可。

注 意 ：設(shè)置完后不要點(diǎn)擊“GENERATE CODE”，“CTL+S”或點(diǎn)擊保存文件即可

圖3.9 “Advanced Settings”設(shè)置

3.2 Simulink模型創(chuàng)建與參數(shù)設(shè)置

接下來創(chuàng)建simulink模型，切換到3.1節(jié)中創(chuàng)建的”F407_Test.ioc“文件保存位置，然后點(diǎn)擊”Simulink“圖標(biāo)開始創(chuàng)建模型，如圖3.10所示

圖3.10 matlab 2021b主頁面

進(jìn)入到Simulink起始頁面，點(diǎn)擊創(chuàng)建”空白模型“，如圖3.11所示

圖3.11 Simulink起始頁

將剛剛創(chuàng)建的simulink模型保存到"F407_Test.ioc"所在的文件夾，并命好名字，如圖3.12所示

圖3.12 保存Simulink模型

切換到“建?！睓冢c(diǎn)擊“模型設(shè)置”按鈕，如圖3.13所示

圖3.13 ”模型設(shè)置“按鈕位置

在“配置參數(shù)”對(duì)話框中找到“硬件實(shí)現(xiàn)”并點(diǎn)擊，然后在“Hardware board”中選擇“STM32F4xx Based”，如圖3.14所示

圖3.14 “Hardware board”選擇

找到“Target hardware resources”點(diǎn)擊展開，找到“Build options”點(diǎn)擊，然后點(diǎn)擊“Browse...”找到并選中“F407_Test.ioc”文件，如圖3.15所示。

圖3.15 選擇"xx.ioc"文件

選擇好“F407_Test.ioc”后的效果如圖3.16所示，“Build options”其他部分保持默認(rèn)即可

圖3.16 “Build options”設(shè)置好效果

找到“Connectivity”并點(diǎn)擊，“USART/UART:”欄選擇“USART3”，“Serial port”選擇你電腦上的COM端口，作者這里選擇的是COM47， 這一步很關(guān)鍵 ，如圖3.17所示。

溫馨提示： 作者這里為了方便使用的是STLINK 2V1帶串口一體下載器，讀者如果使用單獨(dú)的USB轉(zhuǎn)串口模塊也是可以的，注意連線正確即可(USART3:PB10,PB11)

圖3.17 選擇硬件在環(huán)通信串口

找到“STM32Fxx Based Boards”點(diǎn)擊，放置“Digital Port Write”模型，并將端口設(shè)置為PC13，如圖3.18，3.19所示

圖3.18 放置“Digital Port Write”模型

圖3.19 設(shè)置“Digital Port Wriet”參數(shù)

錯(cuò)誤提示處理 ：File or directory C:Program FilesSTMicroelectronicsSTM32CubeSTM32CubeProgrammerbinSTM32_Programmer_CLI.exe not found. 回到3.0節(jié)中檢查STM32CubeProgrammer該軟件是否正確安裝

小技巧 ：如果串口不能正常通信，可以試著調(diào)換TX和RX，或試著換連接線解決下

3.3 模型硬件在環(huán)驗(yàn)證

切換到“HARDWARE”欄，將“Stop Time”改為“inf”，然后點(diǎn)擊“Monitor & Tune”按鈕自動(dòng)代碼編譯燒錄連接，如圖3.20所示。

注 意： 此處硬件在環(huán)只適用于STLINK下載器，其他下載器暫時(shí)無法使用此方法

圖3.20 點(diǎn)擊“Monitor & Tune”按鈕

為了讓硬件在環(huán)效果更明顯，這里將“Pulse Generator”替換為“Constant”,繼續(xù)點(diǎn)擊“Monitor & Tune”按鈕進(jìn)入硬件在環(huán)連接，更改“Constant”的值來控制LED燈的亮滅，如圖3.21所示。

圖3.21 “Constant”值硬件在環(huán)控制LED亮滅

3.4 使用CMSIS-DAP下載燒錄硬件在環(huán)程序

由于市面上很多開發(fā)板或者學(xué)習(xí)板使用的下載器不是STLINK，這個(gè)時(shí)候我們需要將硬件在環(huán)模型的固件通過其他下載器燒錄到開發(fā)板中，下面以CMSIS-DAP下載器為例進(jìn)行演示。

使用CMSIS-DAP燒錄程序需要用到燒錄上位機(jī)，其中有一個(gè)開源的OpenOCD需要使用指令方式下載，初學(xué)者使用不是很方便，這里就不做過多介紹了，感興趣的讀者可以去使用這個(gè)方法燒錄試下。

這里另外介紹一款圖形化界面的燒錄軟件 CooCox CoFlash，如何安裝這里就不詳細(xì)介紹了，直接雙擊下一步，下一步即可。

打開軟件的主頁面，選擇單片機(jī)型號(hào)為“STM32F407VG”,“USB Adapter Setup->Adapter”處設(shè)置為“CMSIS-DAP”，其它地方保持默認(rèn)即可，如圖3.22所示

圖3.22 CooCox CoFlash"Config"設(shè)置頁

點(diǎn)擊切換到“Command”欄，在“Program->Data File”處選擇Simulink生成的“F407_test.bin”文件

圖3.23 選擇要下載的.bin文件

點(diǎn)擊“Program”按鈕燒錄程序，如圖3.24所示

圖3.24 點(diǎn)擊下載程序

程序燒錄完后，點(diǎn)擊“Monitor & Tune->Connect”按鈕進(jìn)行硬件在環(huán)通信連接，如圖3.25所示

溫馨提示 ：此處要注意串口設(shè)置，如果讀者使用其它串口一定要將其設(shè)置為你所在的COMx端口，否則無法進(jìn)行正常硬件在環(huán)通信，參考圖3.26設(shè)置方式。

圖3.25 點(diǎn)擊硬件在環(huán)連接

圖3.26 硬件在環(huán)串口設(shè)置

正確連接通信后，可以看到在“HARDWARE”欄處有個(gè)綠色的“Start”按鈕，點(diǎn)擊該按鈕，如圖3.27所示。

圖3.27 硬件在環(huán)啟動(dòng)按鈕

然后跟3.3節(jié)中一樣的操作方式，改變“Constant”值來控制LED亮滅，如圖3.28所示。

圖3.28 硬件在環(huán)控制LED亮滅