如何创建硬件在环工程-电子发烧友网

我们很多时候使用的STM32 单片机型号无法与官方硬件支持包自带的型号一一对应上，而matlab 2021b版至最新版本可以支持 F4xx系列单片机+CubeMX自定义型号配置使用，本篇以“STM32F407VGT6”型号为例如何创建硬件在环工程

温馨提示 ：2021b版本Matlab只支持F4xx以上型号使用CubeMx自定义配置功能，而F4xx以下（F1x、F0x等）则只能使用官方开发板支持包方式开发。

CubeMX版本 ：6.2.0

Matlab版本 ：2021b

STM32CubeProgrammer版本 ：2.6.0

3.0 软件版本验证

创建simulink模型前需要先检查下硬件支持包和相关软件是否安装正确，主要是验证CubeMX和STM32CubeProgrammer版本是否正确，不然后期使用过程中会出现一些意想不到的问题。
在MATLAB主页面中找到“附加功能->管理附加功能“，点击打开，如图3.0.0所示

图3.0.0 “管理附加功能”位置

在”附加功能管理器中“找到如图3.0.1所示位置，点击右侧的齿轮设置图标

图3.0.1 ”附加功能管理器“页面

进入到”Hardware Setup“弹窗，保持默认，然后点击"Next>"，如图3.0.2所示

图3.0.2 选择要检查的选项

进入到”STM32 Tools Information“页面，如图3.0.3所示，两个软件都没有安装，可以根据实际情况进行安装，但是STM32CubeMX是必须要安装的，且版本要对应上，而STM32CubeProgrammer如果用不到STLINK方式下载代码则可以不安装，然后点击"Next>"。

图3.0.3 软件版本详情

验证STM32CubeMX版本是否可用，找到STM32CubeMX的安装位置，点击”Validate“，如图3.0.4所示，如果软件可用则会出现一个绿色的勾，并显示验证成功信息，如图3.0.5所示

图3.0.4 选择STM32CubeMX安装位置

图3.0.5 验证STM32CubeMX版本是否可用

验证STM32CubeProgrammer是否可用，同样找到该软件的安装位置，然后点击”Validate“，如图3.0.6所示，验证版本可以使用结果显示如图3.0.7所示，该设置到此处就可以了，如果读者朋友想进行后面的设置验证可以继续点击”Next“这里就不过多赘述。

温馨提示 ：Simulink中STM3CubeProgrammer只是作为STLINK的下载工具使用，如果用不到STLINK下载工具可以不安装该软件

图3.0.6 选择STM32CubeProgrammer安装位置

图3.0.7 STM32CubeProgrammer验证有效

3.1 CubeMX工程创建与配置

首先打开STM32CubeMX软件，创建新工程，然后搜索“STM32F407VGT6”单片机型号并选中，如图3.1所示。

图3.1 搜索寻找需要使用的单片机型号

在“Pinout & Configuration”栏中找到“RCC”将“High Speed Clock(HSE)”设置为“Crystal/Ceramic Resonator”，如图3.2所示。

图3.2 设置高速晶振为外部时钟

找到“SYS”选项将“Debug”设置为“Serial Wire”，将"Timebase Source"设置为“TIM5”(此处设置很重要，需要引起特别注意 )，如图3.3所示。

图3.3 设置调试器类型和基础时钟源

设置要控制的LED(作者板子上的是PC13)引脚为“GPIO_Output”，如图3.4所示

图3.4 设置要控制的LED引脚

设置硬件在环通信串口“USART3”Mode为“Asynchronous”模式，“Prarameter Settings”处参数保持默认，对应的引脚为PB10、PB11, 如图3.5所示

温馨提示 ：这里只示范USART3作为硬件在环通信接口用，而实际在simulink参数设置中可以选择其他串口（USART1~USART5），读者朋友可以根据个人实际情况进行设置。

图3.5 设置USART3模式为异步通信方式

切换到“DMA Settings”栏，点击“Add”添加两个选项并将其分别选择为“USART3_RX”和“USART3_TX”，如图3.6所示（ 此处设置也是非常重要的，一定不要漏掉，不然可能通信不成功 ）

图3.6 USART3的DMA传输设置

时钟设置没有太多要求，只要设置正确即可，作者这里使用的是外部8MHz晶振，具体设置如图3.7所示

图3.7 使用外部8MHz时钟树设置

切换到“Project Manager”，填写“Project Name”,并选择文件存放位置“Project Location”，其中“Application Structure”处需要将“Do not generate the main()”勾选上，"Toolchain/IDE"处选择为“SW4STM32”，“Generate Under Root”前面的勾选去掉，如图3.8所示

图3.8 “Project”参数设置

在“Advanced Settings”处将“Driver Selector”全部设置为“LL”，而“Generated Function Calls”的“Visibility(Static)”勾选项全部去掉，如图3.9所示，设置完后保存文件即可。

注意 ：设置完后不要点击“GENERATE CODE”，“CTL+S”或点击保存文件即可

图3.9 “Advanced Settings”设置

3.2 Simulink模型创建与参数设置

接下来创建simulink模型，切换到3.1节中创建的”F407_Test.ioc“文件保存位置，然后点击”Simulink“图标开始创建模型，如图3.10所示

图3.10 matlab 2021b主页面

进入到Simulink起始页面，点击创建”空白模型“，如图3.11所示

图3.11 Simulink起始页

将刚刚创建的simulink模型保存到"F407_Test.ioc"所在的文件夹，并命好名字，如图3.12所示

图3.12 保存Simulink模型

切换到“建模”栏，点击“模型设置”按钮，如图3.13所示

图3.13 ”模型设置“按钮位置

在“配置参数”对话框中找到“硬件实现”并点击，然后在“Hardware board”中选择“STM32F4xx Based”，如图3.14所示

图3.14 “Hardware board”选择

找到“Target hardware resources”点击展开，找到“Build options”点击，然后点击“Browse...”找到并选中“F407_Test.ioc”文件，如图3.15所示。

图3.15 选择"xx.ioc"文件

选择好“F407_Test.ioc”后的效果如图3.16所示，“Build options”其他部分保持默认即可

图3.16 “Build options”设置好效果

找到“Connectivity”并点击，“USART/UART:”栏选择“USART3”，“Serial port”选择你电脑上的COM端口，作者这里选择的是COM47， 这一步很关键 ，如图3.17所示。

温馨提示： 作者这里为了方便使用的是STLINK 2V1带串口一体下载器，读者如果使用单独的USB转串口模块也是可以的，注意连线正确即可(USART3:PB10,PB11)

图3.17 选择硬件在环通信串口

找到“STM32Fxx Based Boards”点击，放置“Digital Port Write”模型，并将端口设置为PC13，如图3.18，3.19所示

图3.18 放置“Digital Port Write”模型

图3.19 设置“Digital Port Wriet”参数

错误提示处理 ：File or directory C:Program FilesSTMicroelectronicsSTM32CubeSTM32CubeProgrammerbinSTM32_Programmer_CLI.exe not found. 回到3.0节中检查STM32CubeProgrammer该软件是否正确安装

小技巧 ：如果串口不能正常通信，可以试着调换TX和RX，或试着换连接线解决下

3.3 模型硬件在环验证

切换到“HARDWARE”栏，将“Stop Time”改为“inf”，然后点击“Monitor & Tune”按钮自动代码编译烧录连接，如图3.20所示。

注意： 此处硬件在环只适用于STLINK下载器，其他下载器暂时无法使用此方法