STM32在ArduinoIDE環境下的開發
1.前言
網上有不少介紹Arduino下開發STM32的文章，但因為時間發展關系，核心庫的開發和第三方庫的發展有好幾種，另外采用的下載下傳方式也各不相同，是以容易讓人進坑。為此，試通過此文綜合介紹下STM32在ArduinoIED環境下的開發，減少入坑幾率。
2.基本介紹
STM32在ArduinoIDE的環境下開發使用，可以做到程式開發的簡單容易，為更多非電子專業的應用提供了便捷條件。使用時要注意幾個方面：第一是使用哪個核心做開發；第二個是注意準備使用哪個下載下傳工具如：外帶的序列槽工具，stlink下載下傳器、自帶的序列槽、自帶的DFU方式、自帶的HIDUSB口等。第三個是關注下BootLoader，一般建議如果有外帶下載下傳工具如stlink、USB轉序列槽等工具，那麼就不用關心這個BootLoader，用PA9、PA10做序列槽，或者stlink直接接SWD接口就可以了，省心友善；如果是想接線簡單，紮個勢，隻要連接配接一跟USB線即可下載下傳程式，那麼就關注下Bootloader。
3.支援stm32的Arduino核心
3.1 支援Cotex-M3的arduino官方核心
使用時必須安裝此核心，這樣才能夠對stm32檔案進行編譯。
3.2第三方核心
（1）LibMaple核心
其早期有專門的團隊做這方面的開發，即Maple STM32等，團隊已經不在了。rogerclarkmelbourne目前仍然支援。其核心庫為Arduino_STM32，Bootloaderw為STM32duino-bootloader，看起來還在繼續更新，支援之前的Maple STM32 DUF模式。主要硬體支援F1和F4兩種，Bootloader主要支援DFU模式。下載下傳位址為：
rogerclarkmelbourne/Arduino_STM32：
https://github.com/rogerclarkmelbourne/Arduino_STM32
rogerclarkmelbourne/STM32duino-bootloader：
https://github.com/rogerclarkmelbourne/STM32duino-bootloader
（2）Steve改進的LibMaple 核心
Steve在原來LibMaple的基礎上增加了一個F3的内容。下載下傳位址為：
https://github.com/stevstrong/Arduino_STM32
（3）STMicroelectronics(ST)公司編寫的核心
ST官方已經自己整合并開發了自己的STM32的核心庫：Arduino_Core_STM32。編譯采用GCC-ARM的開源編譯器，支援win、linux和marc。該庫也支援更多的硬體和開發闆，并可以增加自定義的開發闆。并且支援ST公司的STM32CubeProgrammer下載下傳方式，可以實作STM32CubeProgrammer的SWD、DFU和Serial的程式下載下傳。同時支援上述兩種下載下傳方式：Maple DFU方式和USBHID方式。
這種方式目前支援的晶片和開發闆最多，也是最流行的方式。
4.需要BootLoader的開發（無需BootLoader的開發，可參考5.3内容）
這個BootLoader實際是客戶方的鈎子程式，仍然再使用者flash區内。和晶片内部固話的BootLoader程式有一定差別。通常，如上所說的，不想用外部下載下傳裝置，或者購買的開發闆的Bootloader被刷掉了，那麼就需要用到這個BootLoader。
目前開源的BootLoader有DFU方式的，USBHID、USBCDC和SD卡方式的幾種。最常用的是DFU和USBHID，其它幾種使用範圍有限。當然，下載下傳這個BootLoader也要用到外部工具，比如USB轉序列槽工具（刷機線）、或者Stlink。
4.1DFU方式的Bootloader下載下傳（下圖為序列槽方式下載下傳，其它方式也可）
4.24.1.1硬體連接配接
開發闆boot設定：boot0=1，接高電平 boot1=0接低電平
連接配接如圖：Rx—>A9 Tx---->A10 GND–>G VCC–>3.3
4.1.2下載下傳BootLoader到開發闆：
1）下載下傳BootLoader檔案：
使用https://github.com/rogerclarkmelbourne/STM32duino-bootloader下載下傳包内的二進制檔案或者直接進入https://github.com/rogerclarkmelbourne/STM32duino-bootloader/tree/master/binaries下載下傳所需檔案。
2）用flash_loader_demo工具下載下傳bin到開發闆
使用早期的flash_loader_demo_v2.8.0軟體工具序列槽下載下傳，ST官方下載下傳位址： http://www.st.com/en/development-tools/flasher-stm32.html
這個隻簡單介紹：
3）使用STM32CubeProgrammer工具下載下傳bin到開發闆
軟體下載下傳位址：
https://www.st.com/content/st_com/en/products/development-tools/software-development-tools/stm32-software-development-tools/stm32-programmers/stm32cubeprog.html
下載下傳安裝完成後，按下圖序号操作：
4.2 USBHID方式的Bootloader下載下傳
1）下載下傳BootLoader檔案：
Serasidis/STM32_HID_Bootloader：
https://github.com/Serasidis/STM32_HID_Bootloader
bin檔案位址：
https://github.com/Serasidis/STM32_HID_Bootloader/releases
下載下傳并打開檔案夾：
2）下載下傳bin到開發闆
同上，選擇hid_generic_pc13.bin，用上述兩種軟體都可以将bin下載下傳到開發闆。
4.3注意
如果使用STM32CubeProgrammer軟體工具，那麼也可以使用stink下載下傳工具下載下傳BootLoader。
硬體連接配接如圖：
軟體選擇如圖：
5.核心安裝（建議使用第三種5.3）
5.1支援stm32的arduino核心安裝方法之一：
1）下載下傳檔案包
2）解壓并建立一個Arduino_STM32檔案夾
路徑為Arduino安裝路徑之下。這樣在工具----->開發闆下能夠獲得支援的stm32器件或者開發闆。
如果使用的是Maple或者Maple Mini開發闆，那麼需要安裝串行和DUF驅動。驅動可以在該檔案夾下尋找，打開一個CMD windows視窗，在/drivers/win路勁下執行install_driver.bat檔案。
3）運作Arduino IDE，然後在“工具”菜單上，選擇“ Boards”管理器，然後從可用闆清單中安裝Arduino SAM闆（Cortex-M3）。
必須執行此步驟，它将安裝arm-none-eabi-g ++工具鍊，如上所說的arduino核心程式，将對stm32ARM晶片進行編譯。
4）注意下載下傳方式的選擇
如果使用的是前一步下載下傳的BootLoader，是DFU方式的選第一個STM32duino BootLoader，如果下載下傳的是HID那麼選擇HID BootLoader。如果直接連接配接的是外部工具，如連接配接的是usb轉序列槽的選Serial，連接配接的是stlink選Stlink，Jlink選Jlink，直接連接配接就和前面的BootLoader沒有關系了。
5）打開一個blink程式，編譯并上傳
void setup() {
pinMode(PC13, OUTPUT);
Serial.begin(115200);
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
digitalWrite(PC13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(1000); // wait for a second
digitalWrite(PC13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(1000); // wait for a second
Serial.println("hello world");
}
上傳成功提示資訊（此處選擇HID BootLoader，需要提前下載下傳BootLoader為HID的 BootLoader，IDE中下載下傳方式選擇HID BootLoader2.0，硬體直接接USB端口，上傳方式選擇如下圖）：
5.2 支援stm32的arduino核心安裝方法之二
通過開發闆管理器安裝arduino核心安裝方法：
1）運作Arduino。選擇檔案->首選項，在附加開發闆管理器中填入以下網址：
http://dan.drown.org/stm32duino/package_STM32duino_index.json
這樣在開發闆管理器内能夠擷取開發闆基本資訊，下載下傳會自動安裝核心和庫。
2）選擇工具---->開發闆----->開發闆管理器
3）選擇下圖内容安裝
注意：下載下傳速度較慢，需要耐心，或者直接翻牆，速度會飙升。
4）選擇開發闆，配置下載下傳内容
這裡看到有兩個同樣的闆子名稱，原因是用不同的2種方法安裝，是以産生了2個相同名稱的闆子。
同樣注意你的下載下傳方式的選擇，如果下載下傳了BootLoader使用，那麼就選對應的BootLoader，如果直接接外部裝置，就選外部下載下傳器。
5）打開一個blink程式，編譯并上傳
void setup() {
pinMode(PC13, OUTPUT);
Serial.begin(115200);
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
digitalWrite(PC13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(1000); // wait for a second
digitalWrite(PC13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(1000); // wait for a second
Serial.println("hello world");
}
上傳成功提示資訊如下圖（此處選擇DFU，提前下載下傳BootLoader為STM32duino BootLoader，IDE中下載下傳方式選擇STM32duino BootLoader，硬體直接接USB端口，上傳方式選擇如下圖）：
5.3 ST公司的arduino核心安裝
1）運作Arduino。選擇檔案->首選項，在附加開發闆管理器中填入以下網址：
https://github.com/stm32duino/BoardManagerFiles/raw/master/STM32/package_stm_index.json
2）選擇工具---->開發闆----->開發闆管理器
3）選擇下圖内容安裝
注意：下載下傳速度較慢，需要耐心，或者直接翻牆，速度會飙升。
4）選擇開發闆，配置下載下傳内容
Board選擇：
如果是下載下傳的BootLoader方式，那麼必須選擇序列槽支援，無論是DFU方式還是HID方式，端口都會失去（因為flash被重新整理了），但會變成新的序列槽号，可繼續進行後續程式下載下傳，當然後續需要選擇端口号，但上傳方式選擇不變。
如果不是用BootLoader的方式，可忽略。
上傳方式的選擇如下圖，根據使用的工具決定，如果是下載下傳的BootLoader，那麼選擇對應的BootLoader，如果是使用st官方的stm32cubeprogrammer，那麼就需要連接配接stlink，并一定要安裝stm32cubeprogrammer。
特别要注意的是：
因為安裝路徑的關系，可能安裝路徑都不一樣，是以需要指定一個環境變量。如圖，在我的電腦，右鍵選擇屬性項，彈出如下對話框。
如圖，輸入你安裝路徑的執行路徑。
如;D:\Program Files (x86)\STMicroelectronics\STM32Cube\STM32CubeProgrammer\bin
5）打開一個blink程式，編譯并上傳
void setup() {
pinMode(PC13, OUTPUT);
Serial.begin(115200);
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
digitalWrite(PC13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(1000); // wait for a second
digitalWrite(PC13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(1000); // wait for a second
Serial.println("hello world");
}
上傳成功提示資訊（此處選擇SWD方式，外接stlink）：
6.總結
網上很多的資料都是用Arduino_STM32的核心，但這個支援的範圍有限，使用ST核心Arduino_Core_STM32支援的晶片和開發闆越來越多，并且完全開放，可以添加自己的開發闆，是以建議用ST的來做開發。