初学者一次搭建成功simulink-stm32硬件在环开发环境

huangguang

本次实验所使用的软件版本和硬件平台参数如下：

Matlab版本:  2021b

STM32硬件平台：YF_STM32_Alpha 1R4(参考自STM32 Nucleo F103RB官方开发板)





YF_STM32_Alpha开发板



STM32 Nucleo F103RB 开发板

2.1 STM32硬件支持包下载

       读者朋友平时使用的是和谐版Matlab，还有些时候由于网络差强人意直接用软件上的“附加功能->获取硬件支持包”无法进行安装，而一种高效且成功率极高的离线方式安装matlab硬件支持包不失为更好的一个选择。



图2.0 Matlab附加功能硬件支持包安装选项

      支持包离线安装软件下载连接：https://ww2.mathworks.cn/support/install/support-software-downloader.html?s_tid=srchtitle%20arduino%202017a

SupportSoftwareDownloader_R2021b_win64.exe(不同年份下载的版本可能不一样，但是总体上是向下兼容的)

双击

软件安装包，弹出如图2.1、2.2所示对话框，输入注册邮箱地址和密码



图2.1 邮箱输入



图2.2 密码输入

根据个人Matlab版本进行选择，如图2.3所示，然后点击"下一步"


图2.3 Matlab版本选择

搜索要下载的硬件支持包“STM”关键词，如图2.4所示，将要下载的支持包勾选上，然后点击“下一步”



图2.4 硬件支持包搜索下载

     选择安装包的放置路径，如图2.5所示，该路径最好是方便寻找的位置，后面安装时会用到该路径，然后点击“下一步”



图2.5 硬件支持包保存路径选择

接下来要下载的硬件支持包列表如图2.6所示，直接点击“下一步”即可



图2.6 接下来要下载的硬件支持包

Matlab许可协议部分如图2.7所示，直接点击“我接受”即可



图2.7 许可协议

开源许可协议如图2.8所示，直接点击“下一步”



图2.8 开源许可协议

下载中的STM32硬件支持包，如图2.9所示



图2.9 下载中的安装包
2.2 指定下载路径安装STM32硬件支持包

找到matlab的安装路径下的“install_supportsoftware.exe”文件路径，然后打开windows控制台，切换到该路径下，作者的matlab安装路径：C:\Program Files\MATLAB\R2021b\bin\win64，如图2.10所示，作者的离线安装包位置如图2.11所示，控制台指令执行方式如图2.12所示。


图2.10 “install_supportsoftware.exe”安装路径

硬件支持包安装指令如下：
SupportSoftwareInstaller.exe -archives C:\Users\dell\Downloads\MathWorks\SupportPackages\R2021


图2.11 硬件支持包放置位置



图2.12 控制台安装命令

运行完该指令后，根据电脑性能状况可能需要的时间比较长，等待一段时间后会弹出如图所示对话框，输入用户名和密码后，进入到支持包安装选项，根据个人需要选择要安装的硬件支持包，如图2.13所示



图2.13 邮箱和密码输入

如果读者朋友电脑上下载有多个离线硬件支持包，根据个人需要选择需要安装的硬件支持包，如图2.14所示。



图2.14 选择要安装的硬件支持包

如图2.15所示，直接点击“下一步”即可



图2.15 协议许可

安装过程中根据个人电脑性能需要的时间不太一样，需要耐心等待一段时间，如图2.16、2.17所示，直到硬件支持包成功安装成功



图2.16 硬件支持包安装中...



图2.17 安装好一部分效果

安装完成后的效果如图2.18所示，点击关闭即可



图2.18 STM32硬件支持包安装完成

2.3 创建STM32-simulink工程验证

       接下来我们一起创建一个简单的LED点亮工程来验证下STM32的Matlab硬件支持包是否安装正确，找到Matlab主页面中的"Simulink"图标，如图2.19所示，单击打开



图2.19 Matlab R2021b中simulink位置

稍等一会儿，弹出如图2.20所示的simulink起始页，然后点击“空白模型”创建新的Simulink模型



图2.20 Simulink起始页

进入到创建好的Simulink模型页面，如图2.21所示，这里可以将其保存并命名，然后点击“库浏览器”



图2.21 "LED_Blinker"Simulink模型页面

    进入到“Simulink库浏览器”页面，找到并点击“Simulink Coder Support Package for STMicroelectronics Nucleo Boards->Common”，如图2.22所示，然后将“Digital Write”模型单击拖入“LED_Blinker”模型页面中



图2.22 STM32 Simulink库浏览器中“Digital Write”模型位置

    在“LED_Blinker”模型中添加“Pulse Generator”脉冲产生模型用于产生周期为1S，占空比为50%的信号脉冲，参数设置如图2.23所示。



图2.23 “Pulse Generator”模型参数设置

    然后对“Digital Write”模型参数进行设置，如图2.24所示，此处引脚为YF_STM32_ALPHA开发板上的LED灯，与单片机的PB8相连接



图2.24 “Digital Write”模型参数设置

    接下来要对硬件配置参数进行设置，找到“建模”栏中的“模型设置”按钮单击，如图2.25所示



图2.25 “模型设置”按钮位置

     进入到“配置参数”对话框，找到“硬件实现栏”，然后在“Hardware board”栏中选择“STM32 Nucleo F103RB”选项，如图2.26所示



图2.26“配置参数”硬件板设置

??注 意：此处是硬件在环能否成功进行的关键，能否正确进行硬件在环仿真硬件上需要具备两个条件

条件一：必须使用STLINK下载器；

条件二：在环仿真默认通信端口为USART2(PA2、PA3)，需要连接正确；

       如图2.27所示，将STLINK与USB转串口模块正确连接，本实验中采用的开发板自带STLINK 2V1版本下载器，包含串口通信功能，已经与STM32F103RBT6的PA2、PA3正确连接



图2.27 硬件在环硬件连接示意图

“配置参数”设置部分将"External mode"部分设置为与之相连的端口，如图2.28所示STLINK 的串口端口号为"COM121"，设置好后点击“应用”并点击“确定”。



图2.28“External Mode”参数设置

    回到“LED_Blinker”模型页面，切换到“HARDWARE”栏，将“Stop Time”设置为“inf”,然后点击“Monitor & Tune”进行在环仿真，如图2.29所示，仿真成功的效果如图2.30所示。



图2.29“HARDWARE”栏参数



图2.30 正在进行中的硬件在环仿真

    为了让硬件在环仿真交互效果更加明显，这里将“Pulse Generator”换成“constant”模块，如图2.31所示，然后，再次点击“Monitor & Tune”按钮



图2.31 使用“constant”控制的模型

通过改变“constant”变量的值来控制LED灯的亮灭，如图2.32所示



图2.32 改变“constant”值控制LED亮灭