了解高級用戶如何在STM32上提高工作效率

STM32CubeProgrammer 2.12有什么新功能？

STM32WB支持的更新

STM32CubeProgrammer 2.12對STM32WB進行了許多改進，正如我們在2022年慕尼黑電子展上看到的那樣，STM32WB在機器學習應用中越來越受歡迎。更具體地說，意法半導體軟件帶來了新的圖形工具和更新的無線堆棧，以幫助開發(fā)人員。例如，該工具在遇到錯誤時具有更明確的準則，例如當開發(fā)人員嘗試在激活防回滾的情況下更新無線堆棧但忘記加載以前的堆棧時。同樣，新消息將確保用戶知道堆棧版本是否與固件更新不兼容。

腳本管理器的更新

為了使STM32CubeProgrammer CLI更加強大，腳本管理器現(xiàn)在支持循環(huán)和條件語句。事實上，該實用程序是可編寫腳本的，為了確保腳本是可移植的，ST軟件附帶了其腳本管理器。因此，開發(fā)人員不受 shell 或操作系統(tǒng)的限制。無論其開發(fā)環(huán)境如何，他們都可以共享腳本，因為他們知道腳本將運行。循環(huán)和條件語句代表了腳本管理器發(fā)展的自然發(fā)展，因為 ST 使開發(fā)人員能夠創(chuàng)建更復雜的批處理文件。

STM32MPx安全密鑰配置更新

STM32CubeProgrammer 2.12帶有新的圖形用戶界面，可幫助開發(fā)人員為STM32MPx微處理器上的安全密鑰配置設置參數(shù)。該機制與STM32微控制器上提供的安全固件安裝有相似之處。它使用硬件安全模塊來存儲加密密鑰，并使用閃光器和設備之間的安全通信。然而，微處理器的性質(zhì)意味著有更多的參數(shù)需要配置。STM32CubeProgrammers的GUI現(xiàn)在公開了以前在CLI版本的實用程序中可用的設置，以加快工作流程。

什么是STM32CubeProgrammer？

STM32閃存器和調(diào)試器

STM32CubeProgrammer的核心是幫助調(diào)試和刷新STM32微控制器。因此，它包括優(yōu)化這兩個過程的功能。例如，版本 2.6 引入了轉(zhuǎn)儲整個寄存器映射和動態(tài)編輯任何寄存器的功能。以前，更改寄存器的值意味著更改源代碼、重新編譯和刷新固件。如今，測試新參數(shù)或確定值是否導致錯誤要簡單得多。同樣，工程師現(xiàn)在可以使用STM32CubeProgrammer一次刷新所有外部存儲器。傳統(tǒng)上，刷新外部嵌入式存儲和SD卡要求開發(fā)人員單獨啟動每個過程。STM32CubeProgrammer只需一步即可完成。

開發(fā)人員面臨的另一個挑戰(zhàn)是解析通過STM32CubeProgrammer的大量信息。任何刷新固件的人都知道跟蹤所有日志是多么困難。因此，我們帶來了自定義跟蹤，允許開發(fā)人員為特定函數(shù)分配顏色。它確保開發(fā)人員可以快速將特定輸出與日志的其余部分區(qū)分開來。因此，調(diào)試變得更加簡單和直觀。此外，它還可以幫助開發(fā)人員與STM32CubeIDE協(xié)調(diào)他們的配色方案，STM《》CubeIDE是我們獨特生態(tài)系統(tǒng)的另一個成員，旨在為創(chuàng)作者提供支持。

腳本模式

該軟件包括一個命令行界面（CLI），以支持腳本的創(chuàng)建。由于腳本管理器是應用程序的一部分，因此它不依賴于操作系統(tǒng)或其 shell 環(huán)境。因此，腳本是高度可共享的。另一個優(yōu)點是腳本管理器可以保持與目標的連接。因此，STM32CubeProgrammer CLI可以在整個會話中保持連接，而無需在每個命令后重新連接。它還可以處理局部變量，甚至支持對這些變量的算術或邏輯運算。因此，開發(fā)人員可以創(chuàng)建功能強大的宏來自動化復雜的流程。

STM32的安全門戶

意法半導體博客的讀者都知道STM32CubeProgrammer是STM32Cube生態(tài)系統(tǒng)中安全解決方案的核心部分。該實用程序附帶受信任的包創(chuàng)建器，使開發(fā)人員能夠?qū)?OEM 密鑰上傳到硬件安全模塊，并使用相同的密鑰加密其固件。然后，OEM廠商使用STM32CubeProgrammer將固件安全地安裝到STM32 SFI微控制器上。開發(fā)人員甚至可以使用 I2C 或 SPI 接口，這給了它們更大的靈活性。此外，STM32H735、STM32H7B、STM32L5和STM32U5還支持外部安全固件安裝（SFIx），這意味著OEM廠商可以在微控制器外部的內(nèi)存模塊上刷新加密二進制文件。

使 SFI 更易于訪問

自2.11版本以來，STM32CubeProgrammer的安全固件安裝（SFI）功能得到了顯著改進。用戶首先注意到新的圖形用戶界面突出顯示了地址和 HSM 信息。此外，受信任包創(chuàng)建者的 GUI 還在 SFI 和 SFIx 選項卡下接收了新布局，以公開設置安全固件安裝時所需的信息。受信任的包創(chuàng)建者還獲得了各種選項字節(jié)的圖形表示，以方便其配置。

雙重認證

從2.9版開始，STM32CubeProgrammer在通過JTAG或STM32WB上的藍牙堆棧引導加載程序配置加密密鑰時，支持雙重認證系統(tǒng)。簡而言之，該功能使制造商能夠保護其藍牙堆棧免受最終用戶的更新。事實上，在大多數(shù)情況下，開發(fā)人員可以使用意法半導體的安全固件更新藍牙堆棧，前提是他們知道自己在做什么。但是，制造商可能會提供特定的環(huán)境，因此希望對其進行保護。因此，雙重身份驗證系統(tǒng)會阻止最終用戶訪問更新機制。意法半導體發(fā)布了AN5185申請，以提供更多細節(jié)。

PKCS#11 支持

從2.9版本開始，STM32CubeProgrammer在加密STM11MP32固件時支持PKCS#1。公鑰加密標準 （PKCS） 11（也稱為 Cryptoki）是一種在低級別管理加密過程的標準。隨著API幫助嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員利用其機制，它越來越受歡迎。在STM32MP1上，PKCS#11允許工程師隔離私鑰的存儲和安全密鑰配置（SSP）的加密過程。

SSP 相當于 MPU 的安全固件安裝。開發(fā)人員在將代碼發(fā)送給OEM之前，使用STM32CubeProgrammer使用私鑰-公鑰系統(tǒng)加密其固件。因此，第三方無法讀取該 IP。在組裝過程中，OEM 使用提供的硬件安全模塊 （HSM）（其中包含他們無法讀取的加密密鑰）來加載 MPU 將在內(nèi)部解密的固件。但是，到目前為止，加密MPU代碼的開發(fā)人員可以訪問私鑰。問題在于，某些組織必須限制對此類關鍵信息的訪問。得益于新的STM32CubeProgrammer和PKCS#11，私鑰仍然隱藏在HSM中，即使在開發(fā)人員的加密過程中也是如此。

用于讀出保護的圖形用戶界面

新版本的STM32CubeProgrammer為各種STM32器件帶來了新功能。例如，它現(xiàn)在包括一個用于讀出保護（RDP）回歸的接口，其密碼為STM32U5xx。開發(fā)人員可以定義密碼，然后從禁用所有調(diào)試功能的級別 2 移動到級別 1（保護閃存免受某些讀取或轉(zhuǎn)儲操作）或級別 0（沒有保護）。因此，它將使原型設計變得更加簡單。

統(tǒng)一的體驗

STM32CubeProgrammer旨在統(tǒng)一用戶體驗。意法半導體將ST-LINK實用程序、DFU等實用程序的所有功能引入STM32CubeProgrammer，成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員的一站式商店。我們還設計了它適用于所有主要的操作系統(tǒng)，甚至嵌入了OpenJDK8-Liberica以方便其安裝。用戶不需要自己安裝Java，在體驗STM32CubeProgrammer之前就很難解決兼容性問題。

一個 Sigfox 配置器

使用STM32WL微控制器時，開發(fā)人員可以使用STM32CubeProgrammer提取嵌入到MCU中的Sigfox證書。首先，開發(fā)人員將此 136 字節(jié)字符串復制到剪貼板或?qū)⑵浔４嬖诙M制文件中。其次，他們訪問 my.st.com/sfxp，在那里他們可以粘貼證書并立即以 ZIP 文件的形式下載 Sigfox 憑據(jù)。第三，他們通過STM32CubeProgrammer將下載的軟件包的內(nèi)容加載到MCU，并使用AT命令獲取MCU的Sigfox ID和PAC。最后，開發(fā)人員去 https://buy.sigfox.com/activate/ 注冊。激活將持續(xù)兩年，開發(fā)人員可以在一年內(nèi)每天免費發(fā)送 140 條消息。

STM32立方體監(jiān)視器

STM32立方體監(jiān)視器有哪些新功能？

節(jié)點紅 3

STM32CubeMonitor 1.5現(xiàn)在支持去年夏天發(fā)布的Node-RED 3。最大的改進之一是添加了用戶右鍵單擊時可用的上下文菜單。因此，他們可以訪問更多操作并發(fā)現(xiàn)以前需要深入研究菜單的功能。Node-RED 3 中提供的另一個重要功能是結(jié)點，這是一種特殊類型的節(jié)點，可以更輕松地布線。它通過帶來更大的靈活性來幫助簡化和澄清設計。新版本還引入了調(diào)試功能，可在使用子流時公開節(jié)點位置，從而幫助開發(fā)人員查看哪個節(jié)點正在生成錯誤消息。

環(huán)保采集模式

新版本的STM32CubeMonitor還帶來了一種新的低功耗采集機制，稱為ECO模式，可降低CPU功耗，將環(huán)形采樣率降低到10 Hz以下。在許多情況下，開發(fā)人員不需要快速數(shù)據(jù)采集，而是可以從較低的處理負載中受益。傳統(tǒng)上，該實用程序每 50 毫秒捕獲一次變量，或?qū)⒌退俾暑l率提高一倍。借助 ECO 模式，開發(fā)人員可以獲得更高的粒度，并且可以更好地管理資源。該功能也很容易訪問，因為閾值只是設置文件中的一個值。因此，更改它很簡單。

什么是STM32立方體監(jiān)視器？

MCU的網(wǎng)飛

STM32CubeMonitor是一款運行時變量監(jiān)控和可視化工具，具有用于遠程連接的Web界面和用于創(chuàng)建自定義儀表板的圖形界面。它確保開發(fā)人員可以通過依賴于 Node-RED 的圖形界面有效地監(jiān)控其應用程序。這種基于流的編程工具使用戶能夠創(chuàng)建復雜的數(shù)據(jù)表示，而無需編碼。它將允許他們輕松調(diào)試軟件并分析行為，而不會中斷現(xiàn)有的代碼庫。此外，用戶可以在 Node-RED 和 ST 社區(qū)上共享他們的儀表板，以便相互構(gòu)建。

為了使STM32CubeMonitor的首次體驗更加直觀，ST Wiki詳細解釋了開發(fā)人員如何通過兩個簡單的步驟監(jiān)控應用程序中的變量。用戶選擇他們在內(nèi)存中跟蹤的數(shù)據(jù)的起始地址及其類型。為了幫助完成此任務，我們有一個指南，展示了如何從 ELF 文件中獲取地址。然后，界面要求用戶選擇一個STLINK探針。

基于 Node-RED 的運行時監(jiān)視實用程序

跟蹤寄存器、內(nèi)存中的變量、中斷以及在任何給定時刻發(fā)生的無數(shù)事件都是令人生畏的。因此，手動監(jiān)控它們的要求如此之高，以至于團隊通常沒有資源來進行這項工作。STM32CubeMonitor為這個問題提供了一個解決方案，并依靠Node-RED使事情盡可能簡單。用戶將程序元素的圖形表示拖放到畫布上以創(chuàng)建流，即一系列事件。例如，條件可以觸發(fā)通過電子郵件發(fā)送警報或使用 MQTT 將數(shù)據(jù)推送到云平臺的模塊。

無需輸入任何代碼，用戶就可以創(chuàng)建圖形、圖表或生成儀表，幫助他們可視化計數(shù)器中的值、來自傳感器的數(shù)據(jù)以及應用程序的許多其他方面。此外，Web服務器的存在意味著可以在任何PC或移動瀏覽器上使用這些可視化，無論是在本地網(wǎng)絡上還是遠程。此外，得益于 Node-RED 和 ST 社區(qū)，用戶可以從簡單地查看其他用戶的儀表板開始，并通過研究其他人的示例來有機地學習。

貫穿產(chǎn)品生命周期的支持工具

在原型設計階段，工程師可能會使用STLINK探頭，例如目前可用的STLINK-V3模塊之一。它將MCU板連接到PC，這將有助于設置STM32CubeMonitor儀表板，并充當Web界面的網(wǎng)關。當設計人員準備交付最終產(chǎn)品時，他們還可以創(chuàng)建一個軟件例程，使用UART將數(shù)據(jù)發(fā)送到USB端口。因此，開發(fā)人員仍然可以通過使用連接到該USB端口的STM32CubeMonitor的計算機來安全地監(jiān)控其應用程序。因此，該工具提供了長期分析，有助于規(guī)劃升級或即將推出的功能。

新格式和符號更改通知

最新版本的STM32CubeMonitor能夠以CSV格式導出數(shù)據(jù)，而不是簡單地使用專有格式。因此，用戶將能夠?qū)⑿畔隕xcel，MATLAB等，為更多的數(shù)據(jù)優(yōu)化和操作打開大門。如果符號發(fā)生變化，新軟件還將拋出通知。簡而言之，該實用程序通過在文件中定義變量并將其與符號相關聯(lián)來跟蹤變量。但是，重新編譯代碼可能會使符號的文件過時，從而與 Node-RED 儀表板產(chǎn)生差異。新的STM32CubeMonitor將在用戶忘記更新符號文件時提醒用戶。

STM32立方體監(jiān)視器-射頻

STM32CubeMonitor-RF有什么新功能？

新版本收到了更新，以與OpenThread 1.3堆棧保持一致。此外，開發(fā)人員現(xiàn)在可以將 802.15.4 嗅探器固件與 USB 加密狗或 Nucleo 板一起使用。STM32CubeMonitor-RF還推出了新的BLE接收信號強度指示（RSSI）采集方案，有助于確定兩個藍牙設備之間的大致距離。意法半導體博客的忠實讀者會記得，該技術在大流行期間至關重要，可以幫助像 Inoces 這樣的公司提出 Nextent 標簽等產(chǎn)品，以幫助維持物理距離準則。

此版本的另一個里程碑是STM32CubeMonitor-RF 2.10帶來了STM32WB BLE 5.3固件（堆棧版本1.15.0）的最新功能。因此，開發(fā)人員可以享受BLE擴展廣告。傳統(tǒng)上，藍牙 4 和 5 有三個廣告通道，只能發(fā)送 255 字節(jié)的有效載荷。由于擴展了廣告，可以使用 37 個數(shù)據(jù)通道之一發(fā)送更大的有效負載。三個通道之一只是發(fā)送指向擴展的標頭。因此，開發(fā)人員無需在所有三個通道上發(fā)送相同的數(shù)據(jù)來確保其接收，并且可以更快地傳輸更多數(shù)據(jù)。

什么是STM32CubeMonitor-RF？

STM32CubeMonitor-RF是一款測試STM802WB微控制器藍牙和15.4.32無線電性能的工具。圖形用戶界面有助于可視化一段時間內(nèi)的信號強度和數(shù)據(jù)包錯誤，而命令行界面則為宏、批處理文件和其他類型的自動化打開了大門。簡而言之，它借鑒了與傳統(tǒng)STM32CubeMonitor相同的理念，但專注于無線電性能。因此，開發(fā)人員可以快速測試他們的設計并潛在地發(fā)現(xiàn)問題。該實用程序還可以嗅探設備之間的 802.15.4 通信。試用該實用程序的最簡單方法是將STM32WB開發(fā)板連接到計算機并使用其USB或UART接口。

自2.8.0版本以來，STM32CubeMonitor-RF的無線性能提高了一倍以上，這要歸功于更大的數(shù)據(jù)包。當用戶在“OTA 更新程序”中選擇“優(yōu)化 MTU 大小”選項時，軟件工具會將 OTA 傳輸從 16 kbit/s 增加到 41 kbit/s。因此，對于開發(fā)人員來說，這是提高生活質(zhì)量的基本條件。發(fā)送文件或更新設備固件是開發(fā)過程中的日常操作。更快的速度將確保開發(fā)人員更快、更高效地工作。

STM32立方體監(jiān)視器-UCPD

STM32CubeMonitor-UCPD有什么新功能？

STM32CubeMonitor-UCPD 1.2.0最重要的新增功能之一是Java機器的集成。與本博客文章中的其他工具一樣，該實用程序具有安裝程序所需的一切。用戶不再需要在運行應用程序之前自行安裝 Java。此外，用戶現(xiàn)在可以顯示電壓和電流總線、VDM、UCSI等的走線。新型STM32CubeMonitor-UCPD還可以監(jiān)測電池的電氣值。因此，開發(fā)人員可以跟蹤更多進程并了解連接兩個USB-C設備或使用供電時發(fā)生的情況。

什么是STM32CubeMonitor-UCPD？

STM32CubeMonitor-UCPD監(jiān)控并幫助在運行ST USB PD堆棧的STM32微控制器上設置USB-C和供電系統(tǒng)。開發(fā)人員可以使用該工具監(jiān)視 USB-C 接口上的交互、使用灌電流或源電源配置文件，以及使用供應商定義的消息 （VDM）。該工具甚至具有預定義的設置，通過處理這些新技術固有的許多復雜性來促進和加速開發(fā)。STM32CubeMonitor-UCPD是意法半導體2019年推出USB-C供電生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的一部分。

審核編輯：郭婷