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第一部分：NUCLEO-U575ZI-Q 开发板 BSP 说明

English | 中文

简介

本文档为 liukang 为 NUCLEO-U575ZI-Q 开发板提供的 BSP (板级支持包) 说明。

主要内容如下：

  • 开发板资源介绍
  • BSP 快速上手
  • 进阶使用方法

通过阅读快速上手章节开发者可以快速地上手该 BSP，将 RT-Thread 运行在开发板上。在进阶使用指南章节，将会介绍更多高级功能，帮助开发者利用 RT-Thread 驱动更多板载资源。

开发板介绍

STM32U575ZI 是 ST 推出的一款基于 ARM Cortex-M33 内核的开发板，最高主频为 160 Mhz，该开发板具有丰富的板载资源，可以充分发挥 STM32U575 的芯片性能。

开发板外观如下图所示：

board

该开发板常用 板载资源 如下：

  • MCU：STM32U575ZI，主频 160 MHz，2048KB FLASH ，786KB RAM
  • 常用接口：USB 转串口、USB 接口、arduino 接口等
  • 调试接口，标准 JTAG/SWD

开发板更多详细信息请参考 ST STM32U575ZI。

外设支持

本 BSP 目前对外设的支持情况如下：

板载外设 支持情况 备注
USB 转串口 支持
片上外设 支持情况 备注
GPIO 支持
UART 支持 UART1

使用说明

使用说明分为如下两个章节：

  • 快速上手

    本章节是为刚接触 RT-Thread 的新手准备的使用说明，遵循简单的步骤即可将 RT-Thread 操作系统运行在该开发板上，看到实验效果 。

  • 进阶使用

    本章节是为需要在 RT-Thread 操作系统上使用更多开发板资源的开发者准备的。通过使用 ENV 工具对 BSP 进行配置，可以开启更多板载资源，实现更多高级功能。

快速上手

本 BSP 为开发者提供 MDK5 和 IAR 工程，并且支持 GCC 开发环境。下面以 MDK5 开发环境为例，介绍如何将系统运行起来。

硬件连接

使用数据线连接开发板到 PC，打开电源开关。

编译下载

双击 project.uvprojx 文件，打开 MDK5 工程，编译并下载程序到开发板。

工程默认配置使用 ST_LINK 仿真器下载程序，在通过 ST_LINK 连接开发板的基础上，点击下载按钮即可下载程序到开发板

运行结果

下载程序成功之后，系统会自动运行，LED闪烁。

连接开发板对应串口到 PC , 在终端工具里打开相应的串口（115200-8-1-N），复位设备后，可以看到 RT-Thread 的输出信息:

 \ | /
- RT -     Thread Operating System
 / | \     4.0.4 build Nov 14 2021 21:15:06
 2006 - 2021 Copyright by rt-thread team
msh >

进阶使用

此 BSP 默认只开启了 GPIO 和 UART1 的功能，如果需使用更多高级功能，需要利用 ENV 工具对BSP 进行配置，步骤如下：

  1. 在 bsp 下打开 env 工具。

  2. 输入menuconfig命令配置工程，配置好之后保存退出。

  3. 输入pkgs --update命令更新软件包。

  4. 输入scons --target=mdk4/mdk5/iar 命令重新生成工程。

本章节更多详细的介绍请参考 STM32 系列 BSP 外设驱动使用教程。

注意事项

  • 调试串口为 UART1 1 映射说明

    PA9     ------> USART1_TX
PA10     ------> USART1_RX

联系人信息

维护人:

第二部分：NUCLEO-U575ZI-Q 上手指南

NUCLEO-U575ZI-Q 上手指南是通过使用 SPI1 驱动 RW007 模块实例进行介绍，实现 NUCLEO-U575ZI-Q 入门

准备工作

在 NUCLEO-U575ZI-Q 驱动RW007畅快跑起来之前，以下准备工作必不可少，你将需要：

1.NUCLEO-U575ZI-Q 开发板
2.RW007 WiFi 模块
3.Mini-USB 连接线（连接开发板与电脑）
4.ENV 编译构建环境（安装使用说明）
5.开发常用软件（git、Keil5、STM32CubeMX、串口调试等）

开始上路

RT-Thread 包含了 RW007 的软件包，用户无需自己编写驱动程序，下面以 SPI 模式为例，介绍如何在 NUCLEO-U575ZI-Q 上驱动 RW007 模块，并完成 AP 扫描、连接等基本 WiFi 功能。

硬件连接

得益于 Nucleo 上的 Arduino 接口，只需把 RW007 往开发板上一插，即可完成了两者的硬件连接。

根据下面原理图可查找各 IO 接口与功能之间的对应关系表如下：

|STM32引脚名 | 封装管脚序号  |Arduino接口序号|	功能       |   
|PA5        |	5	       |D13	          |BOOT0/CLK  |  
|PA6        |	6	       |D12           |MISO       |  
|PA7        |	7	       |D11	          |MOSI       |    
|PD14       |	62         |D10	          |BOOT1/CS   |  
|PD15       |	63	       |D9	          |INT/BUSY   |  
|PF12       |	92	       |D8	          |RESET      |

STM32 bsp 配置（Menuconfig）

1.下载 RT-Thread源码

GitHub链接：https://github.com/RT-Thread/rt-thread
打开 rt-thread\bsp\stm32 目录，能看到 RT-Thread 所支持的开发板型号，把 RT-Thread 在 STM32 上跑起来并不是一件难事，但在编译内核组件之前，要对 bsp 进行简单配置。本次实验所使用的 bsp 为 stm32u575-st-nucleo。

2.通过 CubeMX 配置 SPI 初始化程序

一般 STM32 系列的引脚分配可以通过对应 BSP 中board\CubeMX_Config目录下的CubeMX_Config.ioc打开 CubeMX 工程，进行配置 SPI1，并生成代码，保存退出即可 。

3.通过menuconfig配置 RW007 软件包

进入 rt-thread\bsp\stm32\stm32u575-st-nucleo 文件夹，右键打开 ENV 窗口（前提是已在 Windows 下搭好 ENV 环境），输入 menuconfig 进行系统配置：

3.1开启 SPI 设备

开发板与模块的通讯依赖 SPI 设备，在 bsp 中已经实现了 SPI 驱动，只需在设置中打开即可使用。 进入 Hardware Drivers Config ---> 下的 On-chip Peripheral Drivers，勾选 Enable SPI BUS ---> 选项，并按回车键进入，进一步选中 Enable SPI1 BUS，完成配置：

如果在 bsp 中的 menuconfig 中没有对应 spi的配置，可以通过修改 Kconfig文件增加对应spi的配置。 Kconfig 的路径在board/Kconfig ，menu "On-chip Peripheral Drivers"下面添加 SPI1的配置。

menuconfig BSP_USING_SPI
	bool "Enable SPI BUS"
	default n
	select RT_USING_SPI
	if BSP_USING_SPI
	    config BSP_USING_SPI1
	        bool "Enable SPI1 BUS"
	        default n
	
	    config BSP_SPI1_TX_USING_DMA
	        bool "Enable SPI1 TX DMA"
	        depends on BSP_USING_SPI1
	        default n
	        
	    config BSP_SPI1_RX_USING_DMA
	        bool "Enable SPI1 RX DMA"
	        depends on BSP_USING_SPI1
	        select BSP_SPI1_TX_USING_DMA
	        default n
			
	endif

3.2配置 RW007 软件包

RT-Thread 通过软件包的形式，对 RW007 模块提供配套驱动支持，系统默认选项不包含软件包，用户需手动开启：通过 Esc 键回到 Menuconfig 主界面，依次进入 RT-Thread online packages ---> 、IoT - internet of things --->、Wi-Fi --->，勾选 rw007: SPI WIFI rw007 driver ---> 选项：
RW007 软件包 Github 仓库链接：RT-Thread-packages/rw007: RW007 (SPI Wi-Fi module) driver for RT-Thread

紧接着按下 Enter 键进一步设置软件包参数，完成 SPI 总线和 IO 的配置，更改总线设备名称 RW007 BUS NAME 为 spi1,然后配置 SPI 控制 IO，各管脚号依次按下图序号填入：

3.3开启 WiFi 框架

RW007 驱动使用了 WLAN 相关的接口，按以下选项路径打开 WiFi 框架：RT-Thread Components --->、Device Drivers --->、Using WiFi --->，勾选 Using Wi-Fi framework：

3.4保存 Menuconfig 配置

完成了上面的 3 步，bsp 配置算大功告成了，但最最重要的一步不能漏，保存 Menuconfig 配置：直接一路狂按 Esc 键退出，在保存提示窗口中选择 Yes 确认即可。

4.修改部分工程代码

打开工程，将 rw007_stm32_port.c 文件中 wifi_spi_device_init(void) 函数内容替换成下面的代码：

int wifi_spi_device_init(void)
{
    char sn_version[32];

    rw007_gpio_init();
    rt_hw_spi_device_attach(RW007_SPI_BUS_NAME, "wspi", RW007_CS_PIN);
    rt_hw_wifi_init("wspi");

    rt_wlan_set_mode(RT_WLAN_DEVICE_STA_NAME, RT_WLAN_STATION);
    rt_wlan_set_mode(RT_WLAN_DEVICE_AP_NAME, RT_WLAN_AP);

    rw007_sn_get(sn_version);
    rt_kprintf("\nrw007  sn: [%s]\n", sn_version);
    rw007_version_get(sn_version);
    rt_kprintf("rw007 ver: [%s]\n\n", sn_version);

    return 0;
}

5.编译、下载工程

使用工具栏的 Build 按钮编译工程，出现 0 Error(s) 表示编译成功，将开发板连接电脑，再点击 Download 按钮下载固件到开发板

运行、测试模块功能

下载完程序便能自动复位运行，打开串口工具（推荐使用 XShell 等交互型终端），设置参数为 115200 8-1-N。若系统启动正常，且开发板与模块间的通讯也没有问题，会看到如下初始化打印信息：

rw007 sn 与 rw007 ver 可以正常输出无乱码时，RW007驱动成功！！！

wifi联网测试 在shell中输入 wifi scan 命令搜索wifi:

连接目标wifi测试：
上图可见wifi成功连接热点Meet。
至此STM32U575-NUCLEO的基础环境便搭建测试完毕！！！

参考资料：

  1. STM32F401 Nucleo-64使用SPI驱动RW007
  2. STM32U575-NUCLEO原理图下载

注意事项：

  1. MDK版本最好使用比较新的版本的，本次实验是在MDK5.36版本下进行的。
  2. RW007软件包请选用最新版本的，否则会出现版本不兼容的问题，导致工程报错。若未选择最新版本的RW007软件包，就把下面链接里面的RW007软件包下载，替换掉bsp\stm32\stm32u575-st-nucleo\packages\rw007-xxx里面的文件即可！（但上述修改部分工程代码这一步也是要做的，如果工程rw007_stm32_port.c文件中wifi_spi_device_init(void)函数内容与所给内容相同可忽略！）
    RW007 软件包 Github 仓库链接：RT-Thread-packages/rw007: RW007 (SPI Wi-Fi module) driver for RT-Thread
  3. 目前，在本实验测试中发现RW007会出现超时现象，还未找到合适的解决方案，但并不影响RW007模块的正常使用。