开源一夏 | 在 STM32L051 上使用 RT-Thread (二、无线温湿度传感器 之 CubeMX 配置)
前言
上篇文章我们仅仅是开了个头，使用 RT-Thread Studio 新建了一个基于 STM32L051 的 RT-Thread Nano 工程，本文我们就在在这个工程的基础上使用 STM32CubeMX 做 STM32 的基本配置。
本 RT-Thread 专栏记录的开发环境：
RT-Thread 记录（一、RT-Thread 版本、RT-Thread Studio 开发环境 及 配合 CubeMX 开发快速上手）
https://xie.infoq.cn/article/44be1057caace7a6a2c4c4b59
RT-Thread 记录（二、RT-Thread 内核启动流程 — 启动文件和源码分析）
https://xie.infoq.cn/article/44be1057caace7a6a2c4c4b59
RT-Thread 内核篇系列博文链接：
RT-Thread 记录（三、RT-Thread 线程操作函数及线程管理与 FreeRTOS 的比较）
https://xie.infoq.cn/article/1d2e8e030ae689d6b8ee44b05
RT-Thread 记录（四、RT-Thread 时钟节拍和软件定时器）
https://xie.infoq.cn/article/3198c9b741782036bfd6e54e9
RT-Thread 记录（五、RT-Thread 临界区保护
https://xie.infoq.cn/article/7a41020e03184950664df7391
RT-Thread 记录（六、IPC 机制之信号量、互斥量和事件集）
https://xie.infoq.cn/article/1f49bfd6c69377deb9eee838f
RT-Thread 记录（七、IPC 机制之邮箱、消息队列）
https://xie.infoq.cn/article/360b04e7bc6024917afecef1d
RT-Thread 记录（八、理解 RT-Thread 内存管理）
https://xie.infoq.cn/article/bd5d8f8a19fa11ea9feacf34d
RT-Thread 记录（九、RT-Thread 中断处理与阶段小结）
https://xie.infoq.cn/article/3da9530cfac06feece3523a0c
RT-Thread 应用篇系列博文连接：
在 STM32L051 上使用 RT-Thread (一、无线温湿度传感器 之 新建项目)
一、使用 STM32CubeMX 配置
STM32CubeMX 配合 RT-Thread Studio 使用的方法在我的博文：
RT-Thread 记录（一、RT-Thread 版本、RT-Thread Studio 开发环境 及 配合 CubeMX 开发快速上手）
https://xie.infoq.cn/article/44be1057caace7a6a2c4c4b5
的第三小节有说明：
配置我们需要根据原理图进行，本应用所用到的外设原理图如下（无线通讯模块没有放进来，使用的是串口 TXD3 和 RXD3，另外使用的外部 8Mhz）：
1.1 基础步骤
点击 CubeMX Setting，然后选择芯片类型，点击 OK 即可打开 STM32CubeMX，如下图：
进入 CubeMX 后设置步骤就很基础了。不会可以参考这篇博文，正好是使用 STM32L051C8 写的：
STM32L051测试 （一、使用CubeMX生成工程文件 — ST系列芯片通用）
我们按照 时钟，调试接口，串口，GPIO，定时器，工程选项 依次配置，下面就简单列一下步骤：
时钟：
RCC 选项，外部高速时钟 选择使用外部晶振：
选择完时钟就可以在 Clock Configuration 中配置系统时钟，直接把系统时钟改成最大的 32Mhz，点击确定，系统会自动修改好时钟树：
调试接口：
SYS 选项，在 Debug Serial Wire 前打勾，表示使用 SWD 接口：
串口：
串口一已经用作了打印串口，在工程 drivers 文件夹里的drv_usart.c 文件中已经使用INIT_BOARD_EXPORT(rt_hw_usart_init); 初始化了，所以我们这里不需要使能。
我们直接设置一下我们需要和无线通讯模块 通信的 串口，原理图上是串口 3，在 L051 上是LPUART1（STM32F103C8 和 STM32L051C8 是 pin to pin 的）：
GPIO：
普通 GPIO 设置，2 个按键输入，一个 LED 输出，2 个 IO 口做软件 I2C：
定时器：
我们设置两个硬件定时器，一个 1S，一个 1ms，我们可以根据自己使用不使用选择初始化。
设置为 1S 的定时器 TIM2：
设置为 1ms 的定时器 TIM21：
工程选项：
最后在 Project Manager 中做最后的配置，生成工程：
完成上述步骤，点击 CubeMX 右上角 GENERATE CODE 生成工程。根据我以前的博文说明，生成好了以后，不要打开，直接关闭 CubeMX 即可，然后回到 RT-Thread Studio，出现下面的弹框点击确定即可。
完成以后多了 cubemx 文件夹，然后编译一下，正常结果如下（其实我自己走流程的时候，出过一次问题，后面小节会说明）：
1.2 修改配置
还是根据《RT-Thread 记录（一、RT-Thread 版本、RT-Thread Studio 开发环境 及 配合 CubeMX 开发快速上手）》中的记录，修改一下SConscript文件，使得包含我们 CubeMX 生成的 GPIO 、串口和定时器设置：
修改完成以后不要忘了同步 scons 配置！！再重新构建！
这里要特别说明一下stm32f1xx_it.c 这个文件：
在《RT-Thread 记录（一、RT-Thread 版本、RT-Thread Studio 开发环境 及 配合 CubeMX 开发快速上手）》中我建议不需要添加，因为里面有些中断响应函数， RT-Thread 内核有自己的实现方式。但是这里我还是添加了，但是要把stm32f1xx_it.c 文件中 一些中断响应函数的给注销了，因为在 RT-Thread 内核有其他地方有实现！
我的做法是，除了下图自己后面程序设计需要使用到的，其他的都给删除了，注意这里方便说明用的是函数声明部分，需要在stm32f1xx_it.c 文件中函数实现部分删除：
配置完成以后再次进行编译，结果如下：
完成上面配置后我们就可以开始设计我们的程序了。
1.3 踩坑记录
按照上面 1.1 小节的基础步骤设置 ，完成以后，在 CubeMX 最后一步生成工程的时候居然卡死了，我只能强制退出 CubeMX 任务，重新点击 CubMX Settings 打开 CubeMX 进行配置。
完成以后发现左边 CubeMX 里面的文件列表不是和当时我文章记录的一样：
居然没有SConscript，编译报错了，即便我重新复制进去，也没有用……
一般来说，如果编译除了问题，我们应该从编译结果去查找问题，然后分析解决，但是对于这种软件联动的自动化配置，我还是建议重新操作尝试解决。所以我把工程全部删除，然后重新来一遍看看。
因为考虑到 CubeMX 卡死过一次，项目出问题了，两个软件没有成功的关联，所以我是重新操作了一次正常了。
而且有一个系列操作，在我们点击 RT-Thread Studio 打开 CubeMX 以后，最好是等待 RT-Thread Studio 的一个弹框消失以后再进行操作：
二、初始简单测试
完成上面的配置，我们的基本框架就已经搭建好了，剩下的就是实现应用程序了，那么在实际的操作之前，我们先简单验证一下整体的框架没有问题，简单测试下 LED 和按键，串口的话要单独一篇文章分析。
2.1 基本设计思路
首先我们得在 main.c 文件中包含必备头文件，和在 main 线程中做基本的初始化：
其实这个步骤就和裸机一样，我们完全可以把 main 当成裸机中的 main 函数，所有的程序在 main 中实现，也是可以。 这种方式就类似于 ESP32-C3 使用 ESP-IDF 开发环境中，大部分操作都在 app_main 任务中实现， app_main 也不过是 FreeRTOS 启动时候创建的一个任务。
记得在上一篇博文中我们提到过 一个 main 线程就占用了 2K，这个 2K 不能浪费，要么我们在 main 里面多做一些工作，要么就是到时候把 main 线程的大小改小。
我们一个单品温湿度传感器，有几个主要的工作：
I2C 数据采集，这个部分需要移植一下代码，然后采集实现部分需要用一个线程来实现，计划是定时器到了一定的计数之后，发送一个信号量使得线程唤醒采集一次；
无线模块串口通讯，这个部分是和上一步联动的，定时器到了定时时间，通知传感器采集数据，然后把数据放置无线通讯协议中发送出出去，这个部分还得用一个线程实现，串口的通讯；
LED 灯，其实可有可无，但是作为我们第一个基础应用，还是加上也没关系，LED 的切换，到时候可以随意加在哪里，比如采集到了数据成功发送以后，LED 灯闪烁一次；
按键，按键其实也可有可无，但是还是因为我们的第一个基础应用，我想把我常用的按键驱动移植过来试一试，根据以往经验，按键驱动也需要一个线程，而且这个线程至少需要 512 字节的空间；
定时器，根据产品所需要的的定时时间释放信号量，使得数据采集线程开始工作，定时器是硬件定时器，使用中断实现不用额外线程；
这里思路暂时先这样，后期如果使用过程中有新的改动，再来更新。
2.2 外设简单测试
然后我们把一些外设需要的宏定义设置一下：
LED：
然后在主函数中写一个 LED 灯切换的逻辑（此部分太简单了，所以截个图看看就行了）：
按键：
然后新建一个线程，给到时候按键驱动移植使用，这里就用简单的按键处理方式，大小设定为 512 字节。
<font color=#0033FF>值得注意的是，我们新建任务只能用静态初始化的方式，因为我们没有定义使用 heap，新建的线程大小直接影响 RAM 空间大小。</font>
定时器：
我们有一个 1S 的定时，我们也来简单测试一下，具体的测试方式和我们在记录九中的一致：RT-Thread 记录（九、RT-Thread 中断处理与阶段小结）
但是这次我们加了stm32f1xx_it.c 文件，所以我们这次直接在stm32f1xx_it.c 文件中修改（再次说明，实际使用中中断响应函数中不要添加打印操作，这里只是测试测试！！！）：
所有改完以后编译一下：
OK！编译没问题，下载查看测试结果：
三、时刻关注占 RAM 大小
在小内存芯片上使用操作系统，程序运行占用的 RAM 大小我们不容忽略，我们在应用中务必学会观察内存占用情况：
完成 CubeMX 基础步骤以后，默认只添加了两个.c 文件，与初始工程的比较：
修改完配置，表示着我们的基础框架基本搭建好了，我们多添加了 GPIO、串口，和定时器的驱动程序：
说明！上面几张图因为刚开始，所以贴了和初始工程的比较，往后的比较我不可能从初始工程开始贴图，只能与上一次工程完善的结果做比较：
本文的简单测试，程序运行时候需要占用 RAM 的大小： 1536+5184= 6720 字节，我们的芯片 RAM：8192 字节。
结语
本文依然还处于工程配置阶段，再次手把手做了次教学，如何使用 STM32CubeMX 配合 RT-Thread Studio 开发。
我们详细的说明了配置步骤，同时在初始测试小节写好了本应用的的设计思路。做了基本框架设计 和 初步的测试说明。
现在看来，这系列应用篇还真算得上保姆级的教程了 = =！博主自己现在都觉得真的细……
下一篇的内容应该是把 I2C 读写的程序移植过来，到时候看看篇幅，如果又有很多细节那就这一个内容，如果内容篇幅简单到时候看情况添加。
好了，本文就到这，谢谢大家！
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【矜辰所致】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/b8695fecf630f5c93262b0dd8】。文章转载请联系作者。
不浮夸，不将就，认真对待学知识的我们！ 2022.08.02 加入
不浮夸，不将就，认真对待学知识的我们，矜辰所致，金石为开！ 为了活下去的嵌入式工程师，画画板子，敲敲代码，玩玩RTOS，搞搞Linux ...
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