Добрый день.

Пишу первый раз для аудитории, поэтому представлюсь. Зовут меня Артём, я разработчик приложения VestaXR для автомобилей LADA. Это приложение является бортовым компьютером для машин с магнитолами (ГУ) на базе Андроид, которое взаимодействует с машиной через электронную плату (канбас), и отправляет сигналы с каншины в ГУ и обратно, позволяя получать все данные и управлять некоторыми настройками автомобиля. Изначально канбас строился на базе STM32F405. Но настали времена, когда этот микроконтроллер стал дорогой и попал под санкции.

И вот волею судеб мне пришлось на время переквалифицироваться из программиста приложения для Андроид в программиста микроконтроллера (МК). Работать пришлось с МК, информации о котором очень мало, можно сказать даже что её толком нет. Всё что у меня было, это сайт производителя и один пример с led на github. Речь идёт о МК Artery AT32F403A.

По спецификации это очень навороченный МК

Опыт работы с STM32F405 у меня уже был, я правил уже готовую прошивку. Поэтому знаком с оболочкой Keil и принципами работы. Но я понимал, что здесь всё другое. Кроме конечно языка программирования.

Итак, две недели мозгового штурма, поиска информации и тупого копирования кода, принесли свои результаты. Я получил действующий канбас со всеми функциями, которые у него должны быть. работа с USB, CAN и USART. И я хочу с вами поделиться своим опытом, надеюсь кому-то это сэкономит время. Всё по порядку.

Моя первая статья будет о самом простом. Таймеры и LED. Так сказать "hello world"

Знакомимся с документами, выложенных на сайте производителя https://www.arterytek.com/en/product/AT32F403A.jsp

Для работы нам понадобится скачать следующие файлы (архив скачанных файлов в конце статьи):

• AT32F403A_407_Firmware_Library_V2.1.4 - примеры и основные шаблоны

• Keil5_AT32MCU_AddOn_V2.1.9 - файл данных для Keil и других средств разработки

• AT_Link_20221221 - драйвера для программатора

Далее тестовая плата (у меня готовый канбас, с перепаянным МК. Стоял STM32F405, поставили AT32F403A. Разводку платы не пришлось менять. Жирный плюс!)

И наконец программатор AT-Link+

Итак, запускаем Keil. Нажимаем Pack installer. Далее Import Packs, находим расположение папки Keil5_AT32MCU_AddOn_V2.1.9. Выбираем наш МК и нажимаем "Открыть". итоге получаем такую картинку:

Открываем папку с примерами AT32F403A_407_Firmware_Library_V2.1.4\project\at_start_f403a\examples\tmr (это примеры таймеров). Находим папку timer_base. Как следует из названия, это базовый пример работы таймера. Открываем проект из папки mdk_v5. Всё стандартно и знакомо, не правда ли?

Надо сказать спасибо, все примеры лежат по полочкам. Но осторожно, эти примеры для тестовой доски от Artery. В моём случае у меня уже есть плата.

Что же у нас есть в файле main.c:

• void clkout_config - функция настройки внешнего генератора частоты

• void TMR1_OVF_TMR10_IRQHandler - функция обработки таймера

• main - главное тело программы, которое состоит:

1. system_clock_config() - настройка тактирования всей платы. Не трогаем! К этому мы вернемся ещё в следующих постах

2. at32_board_init(); - настройка отладочной платы. Нам она не нужна, поэтому закомментируем

3. /* get system clock */
   crm_clocks_freq_get(&crm_clocks_freq_struct); - как следует из комментариев, настройка системных часов

4. /* turn led2/led3/led4 on */
   at32_led_on(LED2);
   at32_led_on(LED3);
   at32_led_on(LED4); - включение led на плате. У нас их нет, закомментируем всё

5. /* enable tmr1 clock */
   crm_periph_clock_enable(CRM_TMR1_PERIPH_CLOCK, TRUE);

   /* tmr1 configuration / / time base configuration / / systemclock/24000/10000 = 1hz */
   tmr_base_init(TMR1, 9999, (crm_clocks_freq_struct.ahb_freq / 10000) - 1);
   tmr_cnt_dir_set(TMR1, TMR_COUNT_UP);

   /* overflow interrupt enable */
   tmr_interrupt_enable(TMR1, TMR_OVF_INT, TRUE);

   /* tmr1 overflow interrupt nvic init */
   nvic_priority_group_config(NVIC_PRIORITY_GROUP_4);
   nvic_irq_enable(TMR1_OVF_TMR10_IRQn, 0, 0);

   /* enable tmr1 */
   tmr_counter_enable(TMR1, TRUE); - здесь собственно и объявляется работа таймера

6. clkout_config() - настройка внешнего генератора частоты

Находим строчку tmr_base_init(TMR1, 9999, (crm_clocks_freq_struct.ahb_freq / 10000) - 1). Здесь мы задаём время работы таймера.

Формула такая: время_сек * 10000 - 1. То есть 9999 это 1 секунда, 999 это 100 мс, 29999 - 3 секунды.

Обращаем внимание на надпись TMR1. Нажимаем F7, проект компилируется и нам теперь доступны переходы по телу проекта. Переходим по TMR1 и видим, что у нас можно сделать 14 таймеров

Итак, добавляем в теле главной функции main строчки с TMR2.

  /* enable tmr1 tmr2 clock */
  crm_periph_clock_enable(CRM_TMR1_PERIPH_CLOCK, TRUE);
  crm_periph_clock_enable(CRM_TMR2_PERIPH_CLOCK, TRUE);

  /* tmr1 tmr2 configuration */
  /* time base configuration */
  /* systemclock/24000/10000 = 1hz */
  tmr_base_init(TMR1, 9999, (crm_clocks_freq_struct.ahb_freq / 10000) - 1);
  tmr_cnt_dir_set(TMR1, TMR_COUNT_UP);
  tmr_base_init(TMR2, 29999, (crm_clocks_freq_struct.ahb_freq / 10000) - 1);
  tmr_cnt_dir_set(TMR2, TMR_COUNT_UP);

  /* overflow interrupt enable */
  tmr_interrupt_enable(TMR1, TMR_OVF_INT, TRUE);
  tmr_interrupt_enable(TMR2, TMR_OVF_INT, TRUE);

  /* tmr1 overflow interrupt nvic init */
  nvic_priority_group_config(NVIC_PRIORITY_GROUP_4);
  nvic_irq_enable(TMR1_OVF_TMR10_IRQn, 0, 0);

  /* enable tmr1 tmr2 */
  tmr_counter_enable(TMR1, TRUE);
  tmr_counter_enable(TMR2, TRUE);

Строчка 19 - это объявление главной функции работы с таймерами. Она не меняется. Ищем эту функцию и тоже исправляем для TMR2:

void TMR1_OVF_TMR10_IRQHandler(void)
{
  if(tmr_flag_get(TMR1, TMR_OVF_FLAG) != RESET)
  {
    /* add user code... */
    //at32_led_toggle(LED3);
    tmr_flag_clear(TMR1, TMR_OVF_FLAG);
  }
  if(tmr_flag_get(TMR2, TMR_OVF_FLAG) != RESET)
  {
    /* add user code... */
    //at32_led_toggle(LED3);
    tmr_flag_clear(TMR2, TMR_OVF_FLAG);
  }
}

У нас получается что при срабатывании таймера флаг переходит в !reset, с выполняется код в скобках для каждого таймера отдельно.

Теперь что касается внешнего генератора, а так же объявления в коде пинов МК.

У Artery объявление пинов обозначается gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_8, без указания A, B, C, D, F, E. (зависит от количество ножек МК). Они указываются в двух строчках:

/* enable gpio port clock */
  crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOA_PERIPH_CLOCK, TRUE); // - это его регистр, А

  /* set default parameter */
  gpio_default_para_init(&gpio_init_struct);

  /* clkout gpio init */
  gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
  gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
  gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
  gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_14; // - это пин МК
  gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
  gpio_init(GPIOA, &gpio_init_struct); // - это его регистр, А

То есть у меня на плате внешний генератор подцеплен на PA14. Если у вас на другой ноге, то и меняете в трёх местах: GPIOA, GPIOB, GPIOC и так далее.

С кодом разобрались, теперь надо настроить программатор для режима Debug.

переходим в Options for Target, и выбираем CMSIS-DAP. Нажимаем далее Settings. Выбираем программатор.

Нажимаем F7, компилируем, и нажимаем меню Debug - start/stop debug session, и через 5 секунд снова нажимаем F5 для запуска.

На плате тишина. Давайте проверим что таймеры работают. Поставим breakpoint на строчку первого таймера

Выйдем из режима debug и добавим функцию инициализации led и впишем её запуск в main

void init_led(void) {
    gpio_init_type GPIO_Init;

    crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOC_PERIPH_CLOCK, TRUE); // - очень важно не пропустить

	GPIO_Init.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
    GPIO_Init.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    GPIO_Init.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    GPIO_Init.gpio_pins = GPIO_PINS_1;
    GPIO_Init.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    gpio_init(GPIOC, &GPIO_Init);

    GPIO_Init.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
    GPIO_Init.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    GPIO_Init.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    GPIO_Init.gpio_pins = GPIO_PINS_2;
    GPIO_Init.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    gpio_init(GPIOC, &GPIO_Init);
}

LED у меня подключены на PC1 и PC2.

Для их включения или выключения есть уже готовые функции

    at32_led_off(LED3);
    at32_led_on(LED2);

Нажимаем F12 на LED3 и переходим в код настройки обозначений

Нажимаем F12 на at32_led_off в теле main и переходим на эту функцию, прокручиваем код вверх и меняем (создаём) текcт объявления переменных LED, убираем лишнее

Пишем вызов функций включения led в теле main:

    at32_led_on(LED3);
    at32_led_on(LED2);

Нажимаем F7, далее Debug и у нас загораются оба led. УРА! Поздравляю.

Теперь модифицируем функцию обработки таймеров:

void TMR1_OVF_TMR10_IRQHandler(void) {
    if(tmr_flag_get(TMR1, TMR_OVF_FLAG) != RESET) {
        /* add user code... */
        at32_led_toggle(LED3);
        tmr_flag_clear(TMR1, TMR_OVF_FLAG);
    }
    if(tmr_flag_get(TMR2, TMR_OVF_FLAG) != RESET) {
        /* add user code... */
        at32_led_toggle(LED2);
        tmr_flag_clear(TMR2, TMR_OVF_FLAG);
    }
}

И снова запускаем. Теперь led у нас перемигиваются. Один с частотой 1 секунда, второй с частотой 3 секунды.

Полный код main.с выглядит так:

#include "at32f403a_407_board.h"
#include "at32f403a_407_clock.h"

/** @addtogroup AT32F403A_periph_examples
  * @{
  */

/** @addtogroup 403A_TMR_timer_base TMR_timer_base
  * @{
  */

crm_clocks_freq_type crm_clocks_freq_struct = {0};

void clkout_config(void) {
    gpio_init_type gpio_init_struct;

    /* enable gpio port clock */
    crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOA_PERIPH_CLOCK, TRUE);

    /* set default parameter */
    gpio_default_para_init(&gpio_init_struct);

    /* clkout gpio init */
    gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_14;
    gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    gpio_init(GPIOA, &gpio_init_struct);

    /* config clkout division */
    crm_clkout_div_set(CRM_CLKOUT_DIV_1);

    /* config clkout clock */
    crm_clock_out_set(CRM_CLKOUT_PLL_DIV_4);
}

/**
  * @brief  this function handles timer1 overflow handler.
  * @param  none
  * @retval none
  */
void TMR1_OVF_TMR10_IRQHandler(void) {
    if(tmr_flag_get(TMR1, TMR_OVF_FLAG) != RESET) {
        /* add user code... */
        at32_led_toggle(LED3);
        tmr_flag_clear(TMR1, TMR_OVF_FLAG);
    }
    if(tmr_flag_get(TMR2, TMR_OVF_FLAG) != RESET) {
        /* add user code... */
        at32_led_toggle(LED2);
        tmr_flag_clear(TMR2, TMR_OVF_FLAG);
    }
}

void init_led(void) {
    gpio_init_type GPIO_Init;

    crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOC_PERIPH_CLOCK, TRUE);

	  GPIO_Init.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
    GPIO_Init.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    GPIO_Init.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    GPIO_Init.gpio_pins = GPIO_PINS_1;
    GPIO_Init.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    gpio_init(GPIOC, &GPIO_Init);

    GPIO_Init.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
    GPIO_Init.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    GPIO_Init.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    GPIO_Init.gpio_pins = GPIO_PINS_2;
    GPIO_Init.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    gpio_init(GPIOC, &GPIO_Init);
}

/**
  * @brief  main function.
  * @param  none
  * @retval none
  */
int main(void) {
    system_clock_config();

    //at32_board_init();

    /* get system clock */
    crm_clocks_freq_get(&crm_clocks_freq_struct);

    /* turn led2/led3/led4 on */
    //at32_led_on(LED2);
    //at32_led_on(LED3);
    //at32_led_on(LED4);

    /* enable tmr1 tmr2 clock */
    crm_periph_clock_enable(CRM_TMR1_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    crm_periph_clock_enable(CRM_TMR2_PERIPH_CLOCK, TRUE);

    /* tmr1 tmr2 configuration */
    /* time base configuration */
    /* systemclock/24000/10000 = 1hz */
    tmr_base_init(TMR1, 9999, (crm_clocks_freq_struct.ahb_freq / 10000) - 1);
    tmr_cnt_dir_set(TMR1, TMR_COUNT_UP);
    tmr_base_init(TMR2, 29999, (crm_clocks_freq_struct.ahb_freq / 10000) - 1);
    tmr_cnt_dir_set(TMR2, TMR_COUNT_UP);

    /* overflow interrupt enable */
    tmr_interrupt_enable(TMR1, TMR_OVF_INT, TRUE);
    tmr_interrupt_enable(TMR2, TMR_OVF_INT, TRUE);

    /* tmr1 overflow interrupt nvic init */
    nvic_priority_group_config(NVIC_PRIORITY_GROUP_4);
    nvic_irq_enable(TMR1_OVF_TMR10_IRQn, 0, 0);

    /* enable tmr1 tmr2 */
    tmr_counter_enable(TMR1, TRUE);
    tmr_counter_enable(TMR2, TRUE);
    clkout_config();
    
	// enable led 
	init_led();
    at32_led_on(LED3);
    at32_led_on(LED2);


    while(1) {
    }
}

Ещё один плюс, это очень много комментариев по всем функциям, что облегчает задачу.

В принципе на этом первоначальное знакомство можно считать законченным.

Если вам понравилось, и полезно, дайте обратную связь. И я продолжу статьи про USB, CAN и USART.

Скачать архив с нужными файлами можно по ссылке.