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1、20092009年年年年ST MCUST MCU巡回演讲巡回演讲巡回演讲巡回演讲北京、深圳、上海、台北、北京、深圳、上海、台北、青岛、重庆、南京、哈尔滨、青岛、重庆、南京、哈尔滨、武汉、福州、西安武汉、福州、西安如何开始如何开始STM8SSTM8S系列系列单单片机的开片机的开发发STMicroelectronicsSept. 1425, 2009主要内容主要内容 vSTM8S系列单片机简介v一步一步开始STM8S系列单片机的开发v基于STM8S的电容触摸式按键方案介绍2STMicroelectronicsSept. 1425, 2009STM8S框图框图3STMicroelectronicsS
2、ept. 1425, 2009STM8S产品线介绍产品线介绍4STMicroelectronicsSept. 1425, 2009一步一步开始一步一步开始STM8S系列单片机的开发系列单片机的开发5STMicroelectronicsSept. 1425, 2009集成开发环境集成开发环境STVD(1) 下载下载http:/ http:/STM8S系列相关的资料和系列相关的资料和软件都可以在这个页面找到软件都可以在这个页面找到6STMicroelectronicsSept. 1425, 2009集成开发环境集成开发环境STVD(2) 安装安装7STMicroelectronicsSept. 1
3、425, 2009COSMIC C编译器（编译器（1） 下载下载请仔细填写注册信息请仔细填写注册信息选择提交信息后，会弹出软件下载链接选择提交信息后，会弹出软件下载链接8STMicroelectronicsSept. 1425, 2009COSMIC C编译器（编译器（2） 安装（安装（1）9STMicroelectronicsSept. 1425, 2009COSMIC C编译器（编译器（2） 安装（安装（2）详详细细填填写写注注册册信信息息以以便便获获得得免免费费的的16K以以下下版版本本的的License.发发 送送 此此 邮邮 件件 后后 ， 可可 以以 收收 到到COSMIC公公司司
4、发发出出的的license.lic文文件件。将将收收到到的的License.lic文文件件复复制制到到COSMIC安安装装路路径径下下的的License文件夹下即可。文件夹下即可。10STMicroelectronicsSept. 1425, 2009安装在线调试工具安装在线调试工具注注：由由于于STVD自自带带ST-Link的的驱驱动，所以无须另行安装。动，所以无须另行安装。如如果果要要使使用用Rlink, 则则需需要要手手动动安安装装Rlink的驱动。的驱动。11STMicroelectronicsSept. 1425, 2009STM8S项目开发举例项目开发举例12STMicroelec
5、tronicsSept. 1425, 2009NRST1PA1/OSCIN2PA2/OSCOUT3VSSIO_14VSS5VCAP6VDD7VDDIO_18PA49PA510PA611VDDA12VSSA13PB7/AIN714PB6/AIN615PB5/AIN516PB4/AIN417PB3/AIN318PB2/AIN219PB1/AIN120PB0/AIN021PE6/AIN922PE5/SPI_NSS23PC1/TIM1_CC1/LINUART_CK24PC2/TIM1_CC225PC3/TIM1_CC326PC5/SPI_SCK27VSSIO_228VDDIO_229PC6/SPI_M
6、OSI30PC7/SPI_MISO31PG032PG133PE2/I2C_SDA34PE1/I2C_SCL35PE0/CLK_CCO36PD0/TIM3_CC237PD1/SWIM38PD2/TIM3_CC139PD3/TIM2_CC240PD4/TIM2_CC1/BEEP41PD5/LINUART_TX42PD6/LINUART_RX43PD7/TLI44U2STM8S105SxBeeperLED3LED2LED1UART_TXUART_RXPD7PA4PA5PE6PB0PB1PB2PB3key1key2key3ShieldPC1PC2PC3PC5PC6PC7VCAPX18MHz1234CN
7、1SWIM Con_2VDD20pFC1220pFC10RESET#RESET#VDD104PC13SWIMPE0PE1PE2PE5PG0PG1IN1GND4OUT3GNDU1L78M05CDT123J1PWR2.5104PC2104PC11104PC161uFC15SWIM12LD2105PC17104PC8VDD10u/25VC1104PC4VDD10uF/16VC910uF/16VC3VDD1432B2Key1432B1KeyLOADR101MR12100R114K7R161KR710K102PC14R31100STM8S硬件设计硬件设计 以以STM8S105S4-PKT评估板为例评估板
8、为例13STMicroelectronicsSept. 1425, 2009STM8S硬件设计硬件设计 注意事项注意事项 （1）v电源STM8S系列单片机的工作电压约为2.95V 5.5V（具体的电压以Datasheet提供的数据为准）。因此在设计时要注意保证MCU的供电电源在这个范围之内。对于不同封装的STM8S MCU，最多会有下面这些电源引脚：VDD/VSS，VDDIO/VSSIO，VDDA/VSSA，VREF+/VREF-: 要保证MCU的正常工作，必须将芯片所有的电源引脚都连接到相应的供电电源上。vVcapVcap引脚是STM8S系列MCU内核供电电源的引出脚。为了保证内核能够正常运
9、行，必须在Vcap引脚加去耦电容，并且要求距离MCU越近越好。建议这个引脚上的电容取680nf1uF比较合适。注意不能使用电解电容，其较差的高频特性不适合用于此处。v时钟STM8可使用外时钟或内时钟，当使用外时钟时，如果MCU主频超过16MHz，要在选项字节中配置等待周期为1。STM8的内时钟为16MHz，可根据需要进一步分频。其内部有3或4位的频率微调器，经过校正后其频率误差理论上可不大于0.5%(频率微调器为3位)或0.25%(频率微调器为4位)。 14STMicroelectronicsSept. 1425, 2009STM8S硬件设计硬件设计 注意事项注意事项 （2）v复位电路复位电路
10、复位电路可采用传统的外部RC方式，如上面的原理图所示。另外，由于MCU本身有内部弱上拉，因此外部的上拉电阻也可以不加。下图是数据手册提供的推荐电路。vI/O口的分配口的分配要注意选项字节的配置，尤其注意I/O重映射功能状态是否与实际项目相符合STM8的I2C接口为真正的开漏接口，意味着其没有内部上拉电阻和对电源的保护二极管。并非所有的I/O口都是大电流口，当需要I/O有很强驱动能力时要检查其是否需要外加驱动。SWIM接口要保证上电时为稳定电平以防止MCU误进入调试模式。 15STMicroelectronicsSept. 1425, 2009STM8S软件设计软件设计 创建工作区创建工作区Wo
11、rkspace名称名称Workspace存储路径存储路径16STMicroelectronicsSept. 1425, 2009STM8S软件设计软件设计 创建项目创建项目 本 例 对 Workspace 起 名 为STM8_IO_Test。存储路径为:C:STM8_NewProject1按照下面描述分别填入相关项：Project ：IO_Test。Project location：无需改变，保留（默认与Workspace同路径）。Toolchain：默认编译器为Raisonance，使用下拉菜单，将之选为STM8 Cosmic。Toolchain root：选择STM8 COSMIC编译器的
12、安装地址。配置完成后的窗口如图所示，确认后进入MCU 选择窗口。17STMicroelectronicsSept. 1425, 2009STM8S软件设计软件设计 MCU选择选择选择目标MCU,并双击。已选择的MCU会出现在此栏中本例使用STM8 mini kit2做为目标板，因此选中STM8S105S4并双击之，使之出现在Selected MCU 栏中。显示支持当前选中的MCU的所有工具。18STMicroelectronicsSept. 1425, 2009STM8S软件设计软件设计 项目保存项目保存展开展开将将屏屏幕幕左左侧侧io_test项项目目栏栏展展开开，可可以以看看见见系系统统已
13、已自自动生成了两个动生成了两个C文件：文件：main.c stm8_interrupt_vector.c 将将需需要要使使用用的的头头文文件件添添加加到到Include Files 文文件件夹夹下下所所有有的的源源文文件件和和头头文文件件添添加加完完成成后后，选选择择保存。保存。19STMicroelectronicsSept. 1425, 2009STM8S软件设计软件设计 编译编译选择选择Build Rebuild编译成功编译成功编译并且保存后，项目文件夹的内容编译并且保存后，项目文件夹的内容20STMicroelectronicsSept. 1425, 2009软件编写注意事项软件编写注
14、意事项v时钟分配主时钟是否正常起振并稳定，各个外设时钟是否开启v选项字节配置(option bytes)I/O重映射功能状态是否与实际项目相符合如果看门狗使用硬件方法使能，则看门狗在复位后立即有效，主程序必须喂狗。如果MCU主频高于16MHz，则需要配置选项字节的MCU等待周期为1v有一些状态寄存器的位的清零是通过读该寄存器来实现的，所以对这样的寄存器操作要清楚其后果。v建议将常用的变量分配在Zero page中，这样可以提高这些变量的访问速度。对于不常用的变量可以用near定义在0xFF以外区域（相对来说，访问速度略慢）。用户可以根据实际情况决定。21STMicroelectronicsSe
15、pt. 1425, 2009在线调试在线调试 选择在线调试工具选择在线调试工具 根据需要选择合适的调试工具根据需要选择合适的调试工具本例使用本例使用ST-Link22STMicroelectronicsSept. 1425, 2009在线调试在线调试 进入在线调试模式进入在线调试模式 23STMicroelectronicsSept. 1425, 2009在线调试在线调试 各个调试窗口介绍各个调试窗口介绍指令断点指令断点反汇编反汇编源程序源程序存储器存储器外设寄存器外设寄存器内核寄存器内核寄存器堆栈堆栈局部变量局部变量观察窗口观察窗口输出窗口输出窗口24STMicroelectronicsSe
16、pt. 1425, 2009在线调试在线调试 断点设置断点设置vSTM8软件断点无数量限制，但是不能将中断设在中断向量表内。 25STMicroelectronicsSept. 1425, 2009在线调试在线调试 RD/WR on flyvSTM8S在调试时支持RD/WR on fly功能，用户可以在程序运行时，直接观察变量的变化。也可以在不中断程序运行的条件下直接修改寄存器或者变量的值。v支持hot plug功能。当程序在运行时，可以通过SWIM接口在不影响程序连续运行的条件下，通过STVD窗口观测存储器内各个值的变化。（前提是不设读保护）。26STMicroelectronicsSept
17、. 1425, 2009在线调试在线调试 使能使能On fly功能功能在在Watch窗窗口口或或者者Memory窗窗口口右右击，选择击，选择“Read/Write on flyWatch窗窗口口或或者者Memory窗窗口口的的背背景景色色变变成成黄黄色色，表表示示已已经经处处于于on fly状态状态27STMicroelectronicsSept. 1425, 2009在线调试在线调试 Hot Plug功能功能1. 关闭所有的关闭所有的Workspace.2. 通通过过Debug instrument Target Settings 打打开开调调试试工工具配置界面具配置界面3. 使能使能Hot
18、 Plug功能功能4.重重新新进进入入在在线线调调试试界界面面，即即可可看看到到存存储储器器内内的的值值随随着着程程序序的的变变量量发发生生变变化。化。28STMicroelectronicsSept. 1425, 2009基于基于STM8S的电容触摸式按键方案介绍的电容触摸式按键方案介绍29STMicroelectronicsSept. 1425, 2009思想思想电容式触摸感应软件库的可提供如下功能：v软件库模块可以方便的应用于绝大部分微控制器中，直接内嵌在主控制器中。v软件库适用于大部分的用户接口需求:最多24个按键，以及2个滑动条/滚轮。v经济的解决方案：少量的硬件和软件开销v采用各种
19、必须的软件滤波处理以获得高可靠性v优化的固件源代码v完全免费的源代码（但仅限于应用在ST的微控制器上）30STMicroelectronicsSept. 1425, 2009如何工作如何工作?容性的人体接触可以通过对RC网络的充放电时间的检测来测得。RC网络由一个电阻和电极的电容（Cx）组成。按键电极电容 (Cx)Flash MemoryMCUHardwareResourcesSTM8 or STM32 MicrocontrollerTouch Sensing Software LayerAcquisition layerPost processing layerAPICustomer app
20、licationSoftware layerTimerHardwareSoftwareTime baseLoad电阻GP I/Os31STMicroelectronicsSept. 1425, 2009性能性能v每个触摸通道需要2个电阻和一个MCU 通用IO口。v可将MCU的任意通用IO口配置为触摸通道v触摸按键可分布在最多3个不同的GPIO 端口上（目前如此，以后可能会扩展）v软件库使用2个定时器：一个作为时基，一个用于采集32STMicroelectronicsSept. 1425, 2009STM8 资源需求资源需求MCU 硬件 1*16位定时器 (采集: 测量RC充放电时间) 1*8位
21、定时器 (后处理: 时基) 每个通道1个通用IO 1 I/O 作为LOAD输出 (common to all channels) MCU 存储器使用(库 + 常量) 只有按键 : 1900 bytes 按键 + 1滚轮/滑动条: 3800 bytes 按键 + 2 滚轮/滑动条 : 3900 bytes RAM只有按键 : 57 + (13*(Nb_keys -1) 按键 + 1滚轮/滑动条: 112 + (13*(Nb_keys -1) 按键 + 2 滚轮/滑动条 : 154 + (13*(Nb_keys -1) - 例1 :10 个按键占用174 bytes的RAM空间- 例2 : 5 按
22、键 + 1 滚轮占用174 bytes的RAM空间33STMicroelectronicsSept. 1425, 2009例：采用例：采用LQFP32封装的封装的 STM8S103K3(10 按键按键 I2C LEDs 蜂鸣器蜂鸣器)STM8S103K3(QFP32)Load12345678910GPI/oGPI/oGPI/oGPI/oGPI/oGPI/oIRQ3.3vVdd10 Resistors 3.3M10 Resistors 10K3.3vVss0v3.3vRESET3.3v100nF100nFGPI/oGPI/oGPI/oGPI/oGPI/oGPI/oBuzzer10 个通道I2C_
23、SCLI2C_SDALEDs Control主机GPI/oGPI/oGPI/oGPI/oGPI/oGPI/oGPI/oGPI/oGPI/o34STMicroelectronicsSept. 1425, 2009硬件配置硬件配置v软件库可配置为支持如下范围内的操作：所有按键分布在3个独立IO端口另外2个IO端口用来配置滚轮/滑动条 因此最多可支持24个按键和2个滚轮/滑动条v可使用任意的IO端口，除了:避免使用晶振所在的IO引脚，因为这些引脚的电容过大v屏蔽信号（Driven shield)需要占用每个端口的一个IO引脚因此最多只可支持21个按键和2个滚轮/滑动条v硬件配置通过软件库中的配置文件
24、（Configuration)完成。35STMicroelectronicsSept. 1425, 2009The license agreementThe touch sensing library provides a complete NRE/Royalty-free Capacitive Touch Sensing software solution for ST Microcontrollers.Anyone who install the touch sensing library will be required to acknowledge and agree to be bo
25、nd under the license agreementthe license agreement requires the software library to be used only with ST microcontrollers The library must be distributedto customer with the package to make sure they agree withthe license36STMicroelectronicsSept. 1425, 2009软件库概述软件库概述 采集层 Acquisition layer : I/O端口配置
26、 RC 采集 后处理层 Post processing layer : 数据处理 状态机 应用程序接口 API : 与用户应用程序接口 函数 变量Acquisition layerPost processinglayerLibraryAPIHardware: keys, IOs, TimersApplication firmware37STMicroelectronicsSept. 1425, 2009软件库架构软件库架构软件库核心：软件库核心：校准滤波ECS（环境处理系统） Main State MachineAPI layerKeys State MachineApplication layerI/O driverTimer driverH/W layerServices用户软件用户软件用户软件需要调用户软件需要调用或访问的函数用或访问的函数和变量和变量采集采集硬件外设硬件外设(GPIO和定时器和定时器)38STMicroelectronicsSept. 1425, 2009基于基于STVD的软件开发界面的软件开发界面39STMicroelectronicsSept. 1425, 2009谢谢 !40
