eBox生态圈：简化STM32编程，4个月完成eBox固件库（申精）
本帖最后由 shentqlf 于 2015-10-15 22:08 编辑四个月。。。真是不知该从何说起，这四个月应该说是，除了上班，剩下的时间都贡献给eBox了。
鄙人接触STM32有些年头了，也做过很多工程项目首选的控制器就是STM32，觉得STM32还是比较好用的一款芯片。随着项目的增多，发现每次做电路板回来都要调试板子上各种芯片的驱动，即使以前写过的驱动，也得修改IO等其他配置，说心里话
STM32的配置还是比较复杂的，我倒现在都没记住所有硬件外设的配置方法，每次都要查阅手册和芯片资料，不知各位大侠是不是也有此感觉。所以就心生念头，解决这个问题，让STM32像Arduino一样！这就是eBox最开始的想法。ST官方好像有个
maple，但是我没用过，就看过几眼介绍，然后决定不喜欢。然后就是4个月的熬夜。。。到今天终于完成了软硬件！！！
一、了解什么是eBox
eBox是一个运行在STM32平台上的涵盖了驱动层、系统层、标准应用软件层、用户软件层和bootloader的软硬件一体化的解决方案。丰富的标准驱动和标准应用，像用Arduino那样方便，性能又远高于arduino。操作系统的支持让eBox满足多任务系统的需求；标准应用为你提供多种控制算法、通信协议，满足不同应用场所的需求。
二、程序架构
有了这样一个程序架构，谢代码就可以明确代码功能和依赖关系，有助于代码层次化分明。
三、编程语言
eBox是基于c/c++编程实现的。需要学习简单c/c++的语言知识。
四、外设固件库支持列表
●数字IO，PA0-PG15所有引脚
●ADC1的16个通道，CH1-16
●通用定时器TIM2、3、4的定时中断
●高级定时器TIM1的定时中断
●12路PWM
●16通道的外部中断，可影射所有引脚
●硬件SPI1、2
●硬件I2C1、2
●软件SPI，支持任意IO配置
●软件件I2C，支持任意IO配置
●串口，支持USART1、2、3
●实时时钟RTC
●内部flash编程
目前也就调试了这么多了。外设固件库是对官方固件库的接口重新封装，基本是以外设描述性质的参数去初始化，所有外设具有较为统一的调用方法。
五、驱动库
eBox驱动是eBox固件最大的亮点，在用户下载标准的eBox驱动后只需做简单的IO连接、通信接口连接即可，不需要做何寄存器相关的任何修改即可将驱动程序移植到本地。从根本解决了STM32驱动移植性差的根本问题，大大降低用户驱动开发、调试难度。
驱动框架
目前提供的驱动列表有：
●74HC595串入并出转换芯片驱动
●独立按键（作者认为非常好使的按键程序）
●编码器按键驱动
●LCD1602显示器驱动
●Nokia5110显示器驱动
●DS3231实时时钟驱动
●MPU6050飞控必备的6轴传感器驱动
●L3G4200D三轴数字陀螺仪驱动
●LSM303DHLC三轴电子罗盘驱动
●AT24C02存储芯片驱动
●W25X16系列spi flash存储芯片驱动
●W5500网络控制器驱动
●SD/TF卡驱动
●三基色LED驱动，支持HSV、HSL调色。
●WS2812单线最牛三基色LED控制器，内部自带gamma校正，软件支持HSV、HSL调色。
在限定的格式下下出来的驱动可移植性是非常高的。只要是基于eBox固件库编写的驱动，不需要做任何修改即可用于不同的项目中，当然初始化那个接口中包含了你自己的硬件连接信息。驱动架构在编程指南中有详细介绍。此处不再啰嗦。
六、标准应用层
●常用工程数学、控制库（正在更新。。。）
●网络通信
●文件系统
●色彩控制、转换器
●等等
这一层提供了通用的应用软件，包括通信、文件系统、一些数学、控制算法。方便用户在不同的应用领域的使用。
七、操作系统
自己写的（调度思想是大牛mango提供的）一个全抢占式操作系统。最大支持32个不同优先级任务（优先级不能相同），支持CPU使用率的统计，任务堆栈使用率的统计，任务的挂起。最大的特点就是简单高效，容易上手。
用户可以根据自己的习惯是否使用操作系统。
到此软件基本的状况就是这样了，下面简单的说下硬件
eBox-SPARK
寓意：星星之火、亦可燎原。希望能让更多的用户参与eBox生态圈的发展中，成为大家都认可的平台。方便大家使用。
上图
这是硬件的基本情况、主控选择了STM32F103C8T6，外设主要包含了一个W5500网络控制器、SD/TF卡、按键、LED。
为什么没有添加更多的外设？
一是成本考虑、二是必要性的考虑。SPARK主要是为了引导大家入门eBox的编程。用排针的方式引出来更通用，可以让用户连接自己的外设，做实验。
eBox的宗旨：
彻底简化STM32编程、打造eBox生态圈！
eBox最大的亮点在于，开源驱动的共享。以后每个人写的代码上传到咱们论坛里，让坛友下载后即可以使用。我一个人能写的驱动数量是有限的，只有更多人参与进来才能让驱动丰富起来！
目前核心内容趋于稳定，才面向大家提供了资料，日后会经常更新的。
eBox花费了我的大量精力和时间，其中包含了无数个通宵达旦和大把的人民币。。。
希望坛友支持下！
放个淘宝连接：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.1.UbbK4q&id=522129603565&ns=1&abbucket=16#detail
不知道算不算阿莫先生认为的广告贴。。。如有不妥，我就删除了连接。希望莫大网开一面，资料是第一个传至本坛的。
工程是MDK5建立的
本帖最后由 shentqlf 于 2015-10-15 22:28 编辑
上传一个模拟量读取的代码
//STM32 RUN IN eBox
#include "ebox.h"
void setup()
{
ebox_init();
uart1.begin(9600);
PA7.mode(AIN);
}
int16_t x;
int main(void)
{
setup();
while(1)
{
x = analog_read(&PA7);
uart1.printf("hex = %05d\r\n",x);
x = analog_read_voltage(&PA7);
uart1.printf("val = %04dmv\r\n",x);
uart1.printf("==============\r\n",x);
delay_ms(1000);
}
}
再看一个pwm的代码，频率1K，占空比50% = 500/1000*100%
//STM32 RUN IN eBox
#include "ebox.h"
PWM pwm1(&PB8,1000);
//STM32 RUN IN eBox
void setup()
{
ebox_init();
pwm1.set_duty(500);
}
int main(void)
{
setup();
while(1)
{
}
} 本帖最后由 shentqlf 于 2015-10-17 18:24 编辑
kinsno 发表于 2015-10-17 15:33
说好的OS代码呢，没发现呢？
昨天喝高了~~~
导致昨天没能及时更新，对不住网友了。。。
今天整理了下，把操作系统的代码搞上来。
遗留问题：由于核心代码以lib的形式发布，编译器不会重新编译，导致ebox.h中的
#define USE_OS即使设置为1也不会去重新编译核心代码。所以我重新发了一个带os的固件库。一个是
#define USE_OS 0不带操作系统
#define USE_OS 1带操作系统
两个版本。
修改按键驱动程序中一个变量名字的错误。。。
BUTTON::BUTTON(GPIO* p_pin, uint8_t pull_up)
{
pin = p_pin;
pull_up = pull_up;
}
改为
BUTTON::BUTTON(GPIO* p_pin, uint8_t p_pull_up)
{
pin = p_pin;
pull_up = p_pull_up;
}
本帖最后由 shentqlf 于 2015-10-29 23:58 编辑
修改一个bug。由于笔误导致的串口1的接收中断无法进入。已修正。
vc8fans 发表于 2015-11-6 13:29
都差不多一个月了，总听楼梯响，不见下楼人？？？？？
ebox目前已经开始众筹。众筹链接http://z.elecfans.com/2。我不太清除此楼是否有违阿莫论坛的相关规定。如有可以通知我，可以将此楼删除，或者直接删除此楼回复 上传一个最新版本。固件只修改了一些函数名称和变量名称，没有大的改动。
驱动增加了一些
最大的改动是网络部分，网卡的驱动，socket、tcp优化了很多bug，添加了dns。最重要的更新是添加了MQTT的支持。 yerrmin 发表于 2015-11-26 17:03
楼主可以创建一个git版本库，这样代码太乱
github已经开通
https://github.com/eboxmaker/ebox_stm32 最新代码的地址：
https://github.com/eboxmaker/eBox_STM32F1 支持！！！！！！ 抢到了一个沙发！{:lol:} 看起来介绍不错，支持一下 farmerzhangdl 发表于 2015-10-15 18:34
看起来介绍不错，支持一下
谢谢支持 做的挺好的，支持 honami520 发表于 2015-10-15 18:39
做的挺好的，支持
谢谢大神夸奖 在用 MDK5 pack写东西... 不知道 能不能 入门 厉害！先下载点资料看看先了{:victory:} sunday640 发表于 2015-10-15 18:47
不知道 能不能 入门
强大的帮助文档，放心 支持你，大赞 下载资料学习，谢谢 这个得支持楼主了{:victory:}，希望能申精成功 非常好的东西，支持下！ mark！好的东西！！ 嗯，看起来不错。 楼主有没有搞到github上？ 辛苦了，做的真用心。 楼主精力真好。加油 怎么感觉怪怪的maple为啥不好用吗？ 好东西，比Arduino强太多 顶一个先，感谢楼主分享。 支持，学习! 容易移植到不同的stm32芯片不？ 看起来很不错,支持楼主,感谢分享 还没看文档，先问一下，是用的stm32的普通外设库吗？不是cube库吧，操作系统为何不选freertos呢 很好的东西，感谢楼主分享 楼主，最近我也认为STM32的库很渣，但细细一看还是不错的。新的CUBEMX更坑，逼着你用大容量的芯片，不然几下子就给你的FLASH用完。
不过不得不说，CUBEMX的库很漂亮了 强帖流明！ 好东西，谢谢LZ无私分享 向LZ学习 weshare 发表于 2015-10-15 19:35
容易移植到不同的stm32芯片不？
可以移植，但是现在没做呢。只支持103系列的。 huike 发表于 2015-10-15 19:49
楼主，最近我也认为STM32的库很渣，但细细一看还是不错的。新的CUBEMX更坑，逼着你用大容量的芯片，不然几 ...
这个环境很多人还不太习惯吧 lzy888 发表于 2015-10-15 19:38
还没看文档，先问一下，是用的stm32的普通外设库吗？不是cube库吧，操作系统为何不选freertos呢 ...
不是的，跟他没关系的，绝对原创！ ly8008csko 发表于 2015-10-15 19:25
好东西，比Arduino强太多
我也这么认为。。。 很好啊，但是这种东西对于嵌入式程序员来说是拒绝的。。。
其实跟多是 对JAVA，上位机，3D打印，机器人那些创客。
给了他们很好的简单开发门槛，
但是对于我们来说，学多一种风格，意味着对底层更不熟悉，这个对自己是很不利的。 Vampireyifeng 发表于 2015-10-15 19:12
楼主有没有搞到github上？
。。。。。。。
jcrorxp 发表于 2015-10-15 20:27
很好啊，但是这种东西对于嵌入式程序员来说是拒绝的。。。
其实跟多是 对JAVA，上位机，3D打印，机器人那 ...
这个我觉得没那么死板的，跟之前编程差不多的，编译环境我都没敢换的。 jcrorxp 发表于 2015-10-15 20:27
很好啊，但是这种东西对于嵌入式程序员来说是拒绝的。。。
其实跟多是 对JAVA，上位机，3D打印，机器人那 ...
就是一个正常的工程师的编程思想而已，拿出来跟大家分享下 写得不错，不过不开源的，就不折腾了。 soos 发表于 2015-10-15 20:44
写得不错，不过不开源的，就不折腾了。
不是不想开源的亲，我也想完全开源，请给我点时间。目前应经开放了除了核心的所有代码了 我感觉楼主的方式在未来是趋势，在嵌入式系统中引入面向对象的方法，使用类库封装常用的函数，达到代码复用。 yuanzhengrong 发表于 2015-10-15 20:50
我感觉楼主的方式在未来是趋势，在嵌入式系统中引入面向对象的方法，使用类库封装常用的函数，达到代码复用 ...
是的，面向对象的思想是很大程度上提高了代码复用率的，降低开发者重复造轮子的过程 支持楼主，做的不错！ 关注一下~ acchkr 发表于 2015-10-15 21:04
关注一下~
谢谢关注！！！ 为楼主点赞！ 可不可以理解为，类似arduino ? 不错，支持。简单应用可以几个小时搞定。 why800 发表于 2015-10-15 21:27
不错，支持。简单应用可以几个小时搞定。
恩，我用这套代码做了一套图书馆的门禁系统。两个星期搞定了（包括硬件周期）。。。。 已经很不错了，虽然不会软件，支持一个 看了二楼的例程，确实觉得变简单得多了，希望楼主继续更新更多例程。 如果是个库，然后卖板。估计也难卖的出去，捧场的人多，掏钱的人少。
如果提供代码，估计有人会买。 好东西，没准是个趋势的 关注{:smile:} whatcanitbe 发表于 2015-10-15 21:37
如果是个库，然后卖板。估计也难卖的出去，捧场的人多，掏钱的人少。
如果提供代码，估计有人会买。 ...
正解，其实我也没打算靠板子来挣钱。这套代码主要是为了大家在调试驱动的问题 很不错，值得学习。 点个赞。 不错。 支持一下。 很好的思路，支持 shentqlf 发表于 2015-10-15 20:13
可以移植，但是现在没做呢。只支持103系列的。
希望可以出可以移植的，不然在我这里用处不大，看看吧，需要就下单，支持下楼主！
期待开源，楼主那天开源了，记得通知我啊，一定购买板子， 做的挺用心的{:victory:} weshare 发表于 2015-10-15 21:59
希望可以出可以移植的，不然在我这里用处不大，看看吧，需要就下单，支持下楼主！
...
有很多人说希望移植到飞思卡尔上，飞思卡尔还是很需要的。 hyf88 发表于 2015-10-15 21:59
期待开源，楼主那天开源了，记得通知我啊，一定购买板子，
开源是必然的趋势 工程样板下载了，好像不是MDK开发环境的吗？ hyf88 发表于 2015-10-15 22:07
工程样板下载了，好像不是MDK开发环境的吗？
是的。MDK 515 shentqlf 发表于 2015-10-15 22:07
是的。MDK 515
哦哦，，我的是4，我说怎么打不开呢， hyf88 发表于 2015-10-15 22:09
哦哦，，我的是4，我说怎么打不开呢，
升吧。。。，坛里有和谐工具 {:handshake:}狂点赞 支持下，期待楼主的开源，更完善的。 huike 发表于 2015-10-15 19:49
楼主，最近我也认为STM32的库很渣，但细细一看还是不错的。新的CUBEMX更坑，逼着你用大容量的芯片，不然几 ...
Cube的库实在是用着不怎么方便，还是以前的库函数用着舒服 596142041 发表于 2015-10-15 22:24
Cube的库实在是用着不怎么方便，还是以前的库函数用着舒服
哈哈，功能越高级，开销越大，我这套代码设计的时候就特别注意了内存开销。所以占用资源还是很低的 不错 好的东西，支持下！ 这个是把单片机当PLC使用的节奏啊。
对于简单的控制，还是能大幅度的降低开发难度的，支持一下。 ahong2hao 发表于 2015-10-15 23:49
这个是把单片机当PLC使用的节奏啊。
对于简单的控制，还是能大幅度的降低开发难度的，支持一下。 ...
有很多山寨的PLC都是STM32做的。。。 shentqlf 发表于 2015-10-16 00:03
有很多山寨的PLC都是STM32做的。。。
PLC的核心不都是单片机吗？ 楼主精神可嘉，值得学习！ 好东西呀，不过至少这些驱动要开源，方便自己加 支持一把楼主 支持楼主！ 好东西啊 ，谢谢 支技LZ，将开源进行到底。。。 期待开源啊 预祝 楼主 板子 大卖，代码早日开源。给创客 带来更多工具。不过 我个人 是一个 官方库都不想用的人，占用flash ，自从被某32芯片 库伤害过一回就不再用库了，喜欢自己奔。
楼主要做大做强 就要开源 并且 主流芯片 都支持！ 我也有过这种想法，佩服楼主的毅力。。上班后才知道休息的时间干活没有很大的毅力是干不了的 本帖最后由 kinsno 于 2015-10-16 08:59 编辑
不错,大赞!
楼主强大，必须支持 dengxiaofeng 发表于 2015-10-16 08:26
预祝 楼主 板子 大卖，代码早日开源。给创客 带来更多工具。不过 我个人 是一个 官方库都不想用的人， ...
你的网络控制版也卖的很火啊,你是在常州吗?
kinsno 发表于 2015-10-16 08:35
你的网络控制版也卖的很火啊,你是在常州吗?
我一直 在常州 呵呵 驱动库是亮点，是多少老工程师的经验和宝贝，能做到开源规范形成气候，也是件了不起的事情。 最近也打算弄个类似的工程模板，先学习下{:victory:} 顶楼主，等固件库{:lol:} 楼主精力充沛，赞一个~{:smile:} 收藏备用，谢谢！ 厉害，顶一个 不是不想开源，是我现在没能力保护它。你们有什么好的开源建议吗？ 这个是好东西，必须支持、学习！ 关注一下！