ИССЛЕДОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ SIMULINK В КАЧЕСТВЕ ПРОГРАММНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРАХ STM32

Микроконтроллеры STM32 – это семейство высокопроизводительных и энергоэффективных микроконтроллеров, разработанных компанией STMicroelectronics. Они базируются на архитектуре ARM Cortex-M и обладают широким спектром функций и возможностей, что делает их привлекательными для различных областей применения.

Архитектура STM32 включает в себя ядро процессора ARM, периферийные блоки для ввода/вывода, таймеры, аналого-цифровые преобразователи, интерфейсы связи и многое другое. Большое разнообразие моделей STM32 доступно на рынке, от простых и недорогих до мощных и многофункциональных, что обеспечивает гибкость выбора для разработчиков.

Микроконтроллеры STM32 широко применяются во множестве областей, таких как промышленная автоматизация, робототехника, медицина, автомобильная промышленность и многое другое. Их преимущества включают высокую производительность, энергосбережение, поддержку множества интерфейсов и различных периферийных устройств. Они также имеют разнообразные возможности программирования, включая поддержку языка C и ассемблера.

Simulink, разработанная компанией MathWorks, является мощным и универсальным инструментом для моделирования, анализа и проектирования систем реального времени. Ее графический подход к программированию позволяет разработчикам создавать сложные системы с помощью блоков и связей, что упрощает процесс разработки и повышает уровень абстракции.

Для возможности работы с микроконтроллерами семейства STM32 необходимо дополнение: Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors.

Данный пакет поддержки позволяет пользователям создавать, загружать и запускать модели Simulink на устройствах STM32, используя два отдельных рабочих процесса, включенных в этот пакет поддержки. Любые платы на базе процессоров STM32F4xx, STM32F7xx, STM32G4xx и одноядерных процессоров семейства STM32H7xx поддерживаются с использованием конфигураций периферийных устройств [1].

Simulink предоставляет удобный и интуитивно понятный интерфейс для создания моделей систем. Разработчики могут визуализировать и анализировать свои алгоритмы, используя блоки, соответствующие различным функциональным элементам (рис. 1). Это способствует более простой отладке и тестированию программ на микроконтроллерах STM32.

Рисунок 1. Набор блоков для STM32F4xx

Simulink обладает мощными возможностями для моделирования и анализа многозадачных систем. Разработчики могут создавать иерархические модели, определять приоритеты задач.

Важно отметить, что для работы также понадобится программа STM32CubeMX для создания кода инициализации контроллера. Далее созданный файл выбирается в настройках (рис. 2).

Рисунок 2. Раздел настроек микроконтроллера в Simulink

Использование Simulink в разработке приложений на микроконтроллерах STM32 обещает значительные выгоды, такие как ускорение процесса разработки, повышение качества и надежности кода, а также упрощение отладки и тестирования приложений.

Несмотря на указанные преимущества, важно отметить, что для эффективного использования Simulink в разработке на микроконтроллерах STM32 необходимо иметь понимание основных принципов работы обоих платформ. Требуется соблюдать программные и аппаратные ограничения микроконтроллеров STM32 [2] и учитывать их характеристики при разработке моделей в Simulink.