micro_ros移植到STM32F405RG，STM32CubeMX+STM32CubeIDE开发环境+freertos

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已于 2023-11-30 22:02:00 修改 · 2.4k 阅读

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#stm32 #嵌入式硬件 #单片机

于 2023-11-29 09:54:47 首次发布

本文详细描述了如何在STM32F405RGT6开发板上使用STM32CubeIDE和micro_ros，包括安装工具链、配置STM32CubeMX、移植过程中的外设设置和freertos集成，以及测试步骤。

测试日期：2023年11月28日
工具链：STM32CubeIDE++GCC
参考资料：micro_ros_stm32cubemx_utils
1、准备工作
1.1、安装STM32CubeIDE和STM32CubeMX
1.2、准备mirco_ros 支持cortex-m4的静态库，生成方法可参考我的一篇博文，或者直接下载地址
1.3、下载 micro_ros_stm32cubemx_utils

2、移植过程
2.1、创建STM32CubeMX项目选择芯片为STM32F405RGT6
2.2、工程配置
2.2.1、填写工程名称的路径
2.2.2、Toolchain/IDE配置：STM32CubeIDE
2.2.3、Code Generate 勾选 Generate peripheral initialization as a pair of ".cl.h’ files per peripheral

2.3、基本配置
2.3.1、时钟配置，根据开发板配置时钟源为外部8MHZ，系统时钟168M。
2.3.2、开启SW调试功能
2.3.3、因为freertos使用了systick，Timebase Source 这里选TIM14

2.4、配置外设
2.4.1、配置USART1 异步模式，波特率921600bps 8N1 用于printf输出
2.4.2、配置USART2 异步模式，波特率115200bps 8N1 使能DMA收发功能用于mirco_ros 通讯接口
2.4.3、根据开发板配置PD2和PA15为输出，对应LED3和LED2

2.5、配置freertos并生成
2.5.1、配置默认任务栈大小位3000

2.5.2、生成CubeIDE工程

2.6、复制文件
2.6.1、复制micro_ros_stm32cubemx_utils\extra_sources文件夹到CubeIDE工作空间的Core文件夹。我们只使用USART2的DMA传输方式作为mirco_ros接口，因此需要禁用或者删除it_transport.c和usb_cdc_transport.c文件
在这里插入图片描述
extra_sources目录下文件说明：
（1）、microros_transports文件夹：与硬件相关的通讯接口实现，3个C文件分别提供了串口中断、串口DMA和USB虚拟串口传输案列，这里我们只用到串口DMA传输，即dma_transport.c
（2）、custom_memory_manager.c和microros_allocators.c 提供了microros的内寸分配接口实现
（3）、microros_time.c 提供了microros的时间相关接口实现

2.6.2、将静态库文件和头文件复制到工作空间，这里直接把M4lib文件夹直接复制到Core目录，然后禁用编译它们。这一步主要是方便后续引用，不一定要复制进来。
在这里插入图片描述

2.6.3、添加头文件路径
右键项目->Properties->C/C++Build->Setings->MCU GCC Compiler->include paths 点击右边的+图标选择工作空间下的/Core/M4lib/include 文件夹添加头文件路径，这时项目应该可以编译通过。
在这里插入图片描述

2.6.4、添加静态库文件和路径
右键项目->Properties->C/C++Build->Setings->MCU GCC linker->Library search path（-L）点击右边的+图标选择工作空间下的/Core/M4lib 文件夹添加库文件路径，在Libraries（-l）下添加库文件名microros，注意库文件名在文件夹下为libmicroros.a,GCC连接器-l选项自动添加前面的lib字符和后缀名，因此只需要填写microros
在这里插入图片描述
2.7、修改freertos.c文件
参考micro_ros_stm32cubemx_utils\sample_main.c文件，复制代码到用到的代码到freertos.c,这里这样操作是因为前面CubeMX设置时选了Generate peripheral initialization as a pair of ".cl.h’ files per peripheral，如果前面不选这个选项则应该复制到main.c文件。

2.7.1、添加头文件包含
在freertos.c合适位置添加以下内容

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "usart.h"

#include <rcl/rcl.h>
#include <rcl/error_handling.h>
#include <rclc/rclc.h>
#include <rclc/executor.h>
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