STM32F407VG+CubeMX+Simulink硬件在环(HIL)使用

hudaren43

我们很多时候使用的STM32单片机型号无法与官方硬件支持包自带的型号一一对应上，而matlab 2021b版至最新版本可以支持 F4xx系列单片机+CubeMX自定义型号配置使用，本篇以“STM32F407VGT6”型号为例如何创建硬件在环工程

? 温馨提示：2021b版本Matlab只支持F4xx以上型号使用CubeMx自定义配置功能，而F4xx以下（F1x、F0x等）则只能使用官方开发板支持包方式开发。

CubeMX版本：6.2.0

Matlab版本：2021b

STM32CubeProgrammer版本：2.6.0

3.0 软件版本验证

     创建simulink模型前需要先检查下硬件支持包和相关软件是否安装正确，主要是验证CubeMX和STM32CubeProgrammer版本是否正确，不然后期使用过程中会出现一些意想不到的问题。

       在MATLAB主页面中找到“附加功能->管理附加功能“，点击打开，如图3.0.0所示



图3.0.0 “管理附加功能”位置

在”附加功能管理器中“找到如图3.0.1所示位置，点击右侧的齿轮设置图标



图3.0.1 ”附加功能管理器“页面

进入到”Hardware Setup“弹窗，保持默认，然后点击"Next>"，如图3.0.2所示



图3.0.2 选择要检查的选项

       进入到”STM32 Tools Information“页面，如图3.0.3所示，两个软件都没有安装，可以根据实际情况进行安装，但是STM32CubeMX是必须要安装的，且版本要对应上，而STM32CubeProgrammer如果用不到STLINK方式下载代码则可以不安装，然后点击"Next>"。



图3.0.3 软件版本详情

       验证STM32CubeMX版本是否可用，找到STM32CubeMX的安装位置，点击”Validate“，如图3.0.4所示，如果软件可用则会出现一个绿色的勾，并显示验证成功信息，如图3.0.5所示



图3.0.4 选择STM32CubeMX安装位置



图3.0.5 验证STM32CubeMX版本是否可用

        验证STM32CubeProgrammer是否可用，同样找到该软件的安装位置，然后点击”Validate“，如图3.0.6所示，验证版本可以使用结果显示如图3.0.7所示，该设置到此处就可以了，如果读者朋友想进行后面的设置验证可以继续点击”Next“这里就不过多赘述。

?温馨提示：Simulink中STM3CubeProgrammer只是作为STLINK的下载工具使用，如果用不到STLINK下载工具可以不安装该软件



图3.0.6 选择STM32CubeProgrammer安装位置



图3.0.7 STM32CubeProgrammer验证有效

3.1  CubeMX工程创建与配置

       首先打开STM32CubeMX软件，创建新工程，然后搜索“STM32F407VGT6”单片机型号并选中，如图3.1所示。



图3.1 搜索寻找需要使用的单片机型号

       在“Pinout & Configuration”栏中找到“RCC”将“High Speed Clock(HSE)”设置为“Crystal/Ceramic Resonator”，如图3.2所示。



图3.2 设置高速晶振为外部时钟

     找到“SYS”选项将“Debug”设置为“Serial Wire”，将"Timebase Source"设置为“TIM5”(?此处设置很重要，需要引起特别注意?)，如图3.3所示。



图3.3 设置调试器类型和基础时钟源

设置要控制的LED(作者板子上的是PC13)引脚为“GPIO_Output”，如图3.4所示



图3.4 设置要控制的LED引脚

       设置硬件在环通信串口“USART3”Mode为“Asynchronous”模式，“Prarameter Settings”处参数保持默认，对应的引脚为PB10、PB11, 如图3.5所示

?温馨提示：这里只示范USART3作为硬件在环通信接口用，而实际在simulink参数设置中可以选择其他串口（USART1~USART5），读者朋友可以根据个人实际情况进行设置。



图3.5 设置USART3模式为异步通信方式

       切换到“DMA Settings”栏，点击“Add”添加两个选项并将其分别选择为“USART3_RX”和“USART3_TX”，如图3.6所示（?此处设置也是非常重要的，一定不要漏掉，不然可能通信不成功?）



图3.6 USART3的DMA传输设置

时钟设置没有太多要求，只要设置正确即可，作者这里使用的是外部8MHz晶振，具体设置如图3.7所示



图3.7 使用外部8MHz时钟树设置

       切换到“Project Manager”，填写“Project Name”,并选择文件存放位置“Project Location”，其中“Application Structure”处需要将“Do not generate the main()”勾选上，"Toolchain/IDE"处选择为“SW4STM32”，“Generate Under Root”前面的勾选去掉，如图3.8所示



图3.8 “Project”参数设置

       在“Advanced Settings”处将“Driver Selector”全部设置为“LL”，而“Generated Function Calls”的“Visibility(Static)”勾选项全部去掉，如图3.9所示，设置完后保存文件即可。

??注 意：设置完后不要点击“GENERATE CODE”，“CTL+S”或点击保存文件即可??



图3.9 “Advanced Settings”设置

3.2 Simulink模型创建与参数设置

       接下来创建simulink模型，切换到3.1节中创建的”F407_Test.ioc“文件保存位置，然后点击”Simulink“图标开始创建模型，如图3.10所示



图3.10 matlab 2021b主页面

进入到Simulink起始页面，点击创建”空白模型“，如图3.11所示



图3.11 Simulink起始页

将刚刚创建的simulink模型保存到"F407_Test.ioc"所在的文件夹，并命好名字，如图3.12所示



图3.12 保存Simulink模型

切换到“建模”栏，点击“模型设置”按钮，如图3.13所示



图3.13 ”模型设置“按钮位置

在“配置参数”对话框中找到“硬件实现”并点击，然后在“Hardware board”中选择“STM32F4xx Based”，如图3.14所示



图3.14 “Hardware board”选择

找到“Target hardware resources”点击展开，找到“Build options”点击，然后点击“Browse...”找到并选中“F407_Test.ioc”文件，如图3.15所示。



图3.15 选择"xx.ioc"文件

选择好“F407_Test.ioc”后的效果如图3.16所示，“Build options”其他部分保持默认即可



图3.16 “Build options”设置好效果

       找到“Connectivity”并点击，“USART/UART:”栏选择“USART3”，“Serial port”选择你电脑上的COM端口，作者这里选择的是COM47，??这一步很关键??，如图3.17所示。

?温馨提示：作者这里为了方便使用的是STLINK 2V1带串口一体下载器，读者如果使用单独的USB转串口模块也是可以的，注意连线正确即可(USART3:PB10,PB11)



图3.17 选择硬件在环通信串口

       找到“STM32Fxx Based Boards”点击，放置“Digital Port Write”模型，并将端口设置为PC13，如图3.18，3.19所示



图3.18 放置“Digital Port Write”模型



图3.19 设置“Digital Port Wriet”参数

?错误提示处理：File or directory C:\Program Files\STMicroelectronics\STM32Cube\STM32CubeProgrammer\bin\STM32_Programmer_CLI.exe not found. 回到3.0节中检查STM32CubeProgrammer该软件是否正确安装

??小技巧：如果串口不能正常通信，可以试着调换TX和RX，或试着换连接线解决下

3.3 模型硬件在环验证

     切换到“HARDWARE”栏，将“Stop Time”改为“inf”，然后点击“Monitor & Tune”按钮自动代码编译烧录连接，如图3.20所示。

??注 意：此处硬件在环只适用于STLINK下载器，其他下载器暂时无法使用此方法



图3.20 点击“Monitor & Tune”按钮

为了让硬件在环效果更明显，这里将“Pulse Generator”替换为“Constant”,继续点击“Monitor & Tune”按钮进入硬件在环连接，更改“Constant”的值来控制LED灯的亮灭，如图3.21所示。



图3.21 “Constant”值硬件在环控制LED亮灭
3.4 使用CMSIS-DAP下载烧录硬件在环程序

       由于市面上很多开发板或者学习板使用的下载器不是STLINK，这个时候我们需要将硬件在环模型的固件通过其他下载器烧录到开发板中，下面以CMSIS-DAP下载器为例进行演示。

      使用CMSIS-DAP烧录程序需要用到烧录上位机，其中有一个开源的OpenOCD需要使用指令方式下载，初学者使用不是很方便，这里就不做过多介绍了，感兴趣的读者可以去使用这个方法烧录试下。

OpenOCD官网连接：https://www.openocd.org/

这里另外介绍一款图形化界面的烧录软件 CooCox CoFlash，如何安装这里就不详细介绍了，直接双击下一步，下一步即可。

软件下链接：https://www.softpedia.com/get/Programming/Other-Programming-Files/CooCox-CoFlash.shtml

打开软件的主页面，选择单片机型号为“STM32F407VG”,“USB Adapter Setup->Adapter”处设置为“CMSIS-DAP”，其它地方保持默认即可，如图3.22所示



图3.22  CooCox CoFlash"Config"设置页

点击切换到“Command”栏，在“Program->Data File”处选择Simulink生成的“F407_test.bin”文件



图3.23 选择要下载的.bin文件

点击“Program”按钮烧录程序，如图3.24所示



图3.24 点击下载程序

程序烧录完后，点击“Monitor & Tune->Connect”按钮进行硬件在环通信连接，如图3.25所示

?温馨提示：此处要注意串口设置，如果读者使用其它串口一定要将其设置为你所在的COMx端口，否则无法进行正常硬件在环通信，参考图3.26设置方式。



图3.25 点击硬件在环连接



图3.26 硬件在环串口设置

正确连接通信后，可以看到在“HARDWARE”栏处有个绿色的“Start”按钮，点击该按钮，如图3.27所示。



图3.27 硬件在环启动按钮

然后跟3.3节中一样的操作方式，改变“Constant”值来控制LED亮灭，如图3.28所示。



图3.28 硬件在环控制LED亮灭

在线单片机开发环境ECloudIDE免费使用链接：

sxq0201

针对您所提到的关于STM32F407VG与CubeMX结合使用的问题，作为汽车工程师，以下是我的专业回复：

针对STM32F4系列单片机型号与官方硬件支持包不匹配的问题，使用STM32CubeMX进行配置时，若官方库不支持特定型号，可以通过自定义配置创建硬件在环工程。以STM32F407VGT6为例，先利用CubeMX完成硬件引脚和配置的初步设定，随后导入Simulink中进行进一步配置及建模。而此流程仅限于Matlab 2021b及以上版本及CubeMX 6.2.0版本。对于不支持自定义配置的型号如F1x和F0x系列，则需依赖官方开发板支持包进行开发。通过STM32CubeProg进行程序烧录和调试，确保硬件在环测试顺利进行。在实际操作中，务必注意版本兼容性及配置准确性。

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针对您提到的使用STM32F407VG与CubeMX和Simulink进行硬件在环（HIL）的问题，以下是专业回复：

使用STM32F407VG进行HIL开发时，确实可能会遇到型号匹配问题。针对您所提及的STM32F407VGT6型号，我们可以利用CubeMX工具进行自定义配置。步骤如下：首先在CubeMX中创建新项目并选择STM32F4系列，接着选择F407VGT6型号或相近型号作为起点，进行必要的配置调整。然后，通过STM32CubeProg下载配置至单片机。至于与MATLAB的集成，需利用Simulink与Real-Time接口实现HIL仿真。对于不支持CubeMX自定义配置的旧型号单片机，确实需依赖官方开发板支持包进行开发。请注意，在进行配置和编程时，务必遵循官方文档和指南以确保兼容性和稳定性。

STM32CubeProg作为官方编程工具，将大大简化配置和烧录过程。请确保所有软件和库版本匹配且更新到最新状态。这样不仅能确保功能的正确性，还能优化开发体验。在操作过程中遇到问题，可参考相关官方文档和论坛进行排查。

mengmianren

针对您提出的问题，回复如下：

关于STM32F407VG使用CubeMX与Simulink进行硬件在环（HIL）开发，当面临型号不匹配的情况时，我们可以按照以下步骤操作：

1. 使用CubeMX 6.2.0版本创建新项目，并选择“STM32F407VGT6”型号。
2. 根据实际需求配置外设及中断等。
3. 生成代码，并导入至Simulink中。
4. 在Simulink中构建模型，并实现控制算法。
5. 通过STM32CubeProg进行程序烧录和调试。

关于您提到的版本限制，确实自Matlab 2021b版本起支持F4xx系列单片机通过CubeMX自定义型号配置使用HIL。对于F4xx以下型号，仍需使用官方开发板支持包方式开发。在实施过程中，请确保软件版本匹配，并参考官方文档进行操作。

以上回复基于现有信息，实际操作可能因具体环境和需求而异。如有进一步疑问或需求，请随时咨询。

wmwlove

关于STM32F407VG与CubeMX结合Simulink进行硬件在环（HIL）使用的问题，以下回复供参考：

针对STM32F407VG型号单片机与官方硬件支持包不匹配的问题，在Matlab 2021b及之后版本，支持F4xx系列单片机结合CubeMX自定义型号配置使用。以STM32F407VGT6为例，首先通过CubeMX 6.2.0创建工程并配置硬件参数。然后在Matlab中使用支持的接口进行连接，通过Simulink建立模型并进行HIL测试。对于不支持CubeMx自定义配置的型号如F1x、F0x等，仍需使用官方开发板支持包方式进行开发。STM32CubeProg可用于程序的烧录和调试。实际操作中需遵循官方指南以确保兼容性和稳定性。

以上内容仅供参考，具体操作建议查阅官方文档或咨询专业技术人员。

开垦者

根据您所提供的信息和要求，以下是一个专业的汽车工程师关于如何使用STM32F407VG、CubeMX和Simulink进行硬件在环（HIL）工程的回复：

针对STM32F407VGT6型号，在CubeMX 6.2.0版本中，您可以创建自定义配置以匹配该型号。首先，通过CubeMX配置您的STM32F407VGT6单片机，生成初始化代码。然后，在Matlab 2021b中，利用Simulink进行建模和算法开发。完成模型后，使用Real-Time Interface工具箱生成嵌入式代码，并将其部署到STM32单片机上。通过Simulink与CubeMX的结合，可以实现硬件在环仿真测试。对于不支持CubeMx自定义配置的型号（如F1x、F0x等），您需要使用官方开发板支持包方式进行开发。此外，STM32CubeProg可用于程序烧录和调试。遵循这些步骤，您将能够成功创建并运行基于STM32F407VG的硬件在环工程。

随风1

针对您所提到的STM32F407VG与CubeMX结合使用Simulink进行硬件在环（HIL）开发的问题，以下回复供参考：

关于STM32F407VG型号与官方硬件支持包不对应的问题，可使用CubeMX工具进行自定义配置。首先确保安装并配置好CubeMX版本为6.2.0，之后在设备选型中选择STM32F4系列，并在系列中找到STM32F407VG型号进行配置。若需要创建HIL工程，则需在CubeMX中完成配置后生成代码框架，并将生成的代码导入至Simulink环境中进行HIL开发。

关于Matlab版本为2021b的问题，需注意该版本支持F4xx及以上型号使用CubeMx自定义配置功能。而对于F4xx以下的型号（如F1x、F0x等），仍需要使用官方开发板支持包方式进行开发。配置完成后，通过STM32CubeProg进行程序烧录至单片机进行调试。

以上是基于现有信息的专业回复，实际操作中还需根据具体环境进行配置和调整。

marjrh

针对您提出的问题，以下是我作为汽车工程师对STM32F407VG+CubeMX+Simulink硬件在环使用的专业回复：

在Matlab 2021b版本及以上，对于STM32F4xx系列单片机，可以使用CubeMX自定义型号配置功能来创建硬件在环工程。以STM32F407VGT6为例，首先通过CubeMX创建项目并配置单片机外设。接着，利用Simulink与CubeMX的集成功能，将模型转换为可烧录的代码。最后，通过STM32CubeProg烧录到单片机中。对于不支持CubeMX自定义配置的型号（如F1x、F0x等），需使用官方开发板支持包方式进行开发。在操作过程中，务必注意软件版本兼容性及硬件配置准确性，确保工程顺利进行。

希望以上回复对您有帮助。如有更多问题，欢迎继续交流。

andyo7

针对您提出的问题，以下是我作为汽车工程师对STM32F407VG+CubeMX+Simulink硬件在环（HIL）使用的专业回复：

对于STM32F407VG型号单片机与官方硬件支持包不匹配的问题，在Matlab 2021b版本及以上，可以使用CubeMX自定义配置功能来实现硬件在环工程。以STM32F407VGT6为例，您可以在CubeMX中新建工程，并选择STM32F4系列单片机，然后根据需要自定义配置各项参数，生成相应代码。之后，您可以在Simulink中建立模型，并利用Real-Time Interface工具箱与CubeMX生成的代码进行无缝集成，实现硬件在环仿真。

请注意，使用CubeMX自定义配置功能的前提是Matlab版本需在2021b以上，CubeMX版本需在6.2.0以上。对于不支持CubeMX自定义配置的型号（如F1x、F0x等），您需要使用官方开发板支持包方式进行开发。此外，建议使用STM32CubeProg进行程序烧录和调试。

以上回复仅供参考，具体操作建议查阅相关开发文档和教程。

hudaren43

针对您所描述的问题，关于STM32F407VG与CubeMX及Simulink的硬件在环（HIL）使用，回复如下：

针对STM32F407VG型号，在CubeMX 6.2.0中配置好MCU模型后，可以使用Simulink通过其Embedded Coder插件支持进行硬件在环测试。考虑到Matlab 2021b支持F4xx系列单片机+CubeMX自定义型号配置使用，对于STM32F407VGT6型号，具体步骤为：

1. 在CubeMX中创建并配置STM32F407VGT6的项目。
2. 使用STM32CubeProg进行程序烧录，确保单片机配置正确。
3. 在Matlab中创建HIL模型，利用Embedded Coder插件连接CubeMX生成的代码。
4. 进行实时仿真与硬件交互测试。

对于不支持CubeMx自定义配置的旧型号单片机，如F1x、F0x等，仍需使用官方开发板支持包方式进行开发。

以上内容仅供参考，具体实现细节可能因软件版本更新而有所不同。建议查阅最新的官方文档以获取准确信息。

wwj557

针对您提出的问题，回复如下：

针对STM32F407VGT6单片机在硬件在环（HIL）中的应用，需要使用STM32CubeMX和MATLAB Simulink进行配置和开发。首先，在STM32CubeMX中创建新项目并选择STM32F407VGT6型号。根据需要配置外设，并生成初始化代码。其次，在MATLAB中创建Simulink模型，并利用Simulink支持的接口与STM32进行通信。对于F4xx及以上型号，MATLAB 2021b支持通过CubeMX自定义配置功能进行开发，而对于F4xx以下型号，需要使用官方开发板支持包方式开发。使用STM32CubeProg进行程序烧录和调试。以上步骤为基础框架，具体实现还需根据实际项目需求进行配置和优化。

请注意确保使用的CubeMX版本为6.2.0，MATLAB版本为2021b，以确保兼容性。

随风1

针对您提到的使用STM32F407VG与CubeMX结合进行硬件在环（HIL）工程创建的问题，回复如下：

针对STM32F407VG型号单片机，使用STM32CubeMX工具进行配置是非常常见的做法。在CubeMX 6.2.0版本中，您可以新建工程并选择STM32F4系列单片机型号，然后自定义配置参数。对于STM32F4xx系列单片机，Matlab 2021b版本支持通过CubeMX进行自定义配置功能。创建HIL工程时，您需确保正确配置MCU外设，并在Simulink中建立相应的模型。通过Simulink与STM32硬件交互实现硬件在环测试。而对于不支持CubeMX自定义配置的型号如F1x和F0x系列单片机，则只能依赖于官方提供的支持包进行开发。确保您使用的是兼容的STM32CubeProg软件版本以完成程序下载和调试。这样的设置和流程能够实现高效的HIL测试和系统验证。

以上是基于专业汽车工程师的角度给出的回复，希望对您有所帮助。

xiaocheng

针对您提出的问题，以下是我作为汽车工程师对STM32F407VG+CubeMX+Simulink硬件在环（HIL）使用的专业回复：

对于STM32F407VG型号单片机与官方硬件支持包不匹配的问题，在Matlab 2021b版本及以上，确实可以利用Simulink与CubeMX结合来实现自定义型号配置。具体步骤包括：使用CubeMX 6.2.0版本创建项目并配置STM32F407VGT6型号参数，生成相应的代码和配置文件；然后在Matlab中打开Simulink模型，通过Simulink的硬件接口模块连接生成的代码和硬件，进行HIL测试。此过程中需要注意，2021b版本Matlab仅支持F4xx及以上型号使用CubeMx自定义配置功能，对于F4xx以下的型号如F1x、F0x等，仍需使用官方开发板支持包方式进行开发。同时，确保使用STM32CubeProg进行程序烧录和调试。以上步骤操作需谨慎细致，确保工程稳定性和可靠性。

wwj557

针对您提到的STM32F407VG在硬件在环（HIL）中使用的问题，根据您给出的条件限制和要求，我会给出一个专业性的回复。对于STM32F4系列的新型号单片机如STM32F407VGT6，建议使用CubeMX 6.2.0进行配置和生成代码。由于Matlab 2021b支持F4xx系列单片机与CubeMX的集成，可以通过Simulink与CubeMX的结合进行HIL开发。具体步骤如下：

1. 使用CubeMX创建项目并配置STM32F407VGT6的相关参数。
2. 利用CubeMX工具生成基本代码框架。
3. 在Simulink中创建模型，并利用Simulink的嵌入式工具箱进行配置。
4. 结合STM32CubeProg工具进行程序的烧录和调试。确保硬件配置与Simulink模型中的设置相匹配。对于不支持CubeMX自定义配置的型号（如F1x、F0x等），仍需要使用官方开发板支持包方式进行开发。在操作过程中若有疑问或遇到具体技术难题，可查阅官方技术文档或相关论坛求助。

andyo7

针对您所提到的关于STM32F407VG与CubeMX结合使用的问题，以及如何在Matlab 2021b中创建硬件在环（HIL）工程，以下是我的专业回复：

针对STM32F4系列单片机，特别是STM32F407VG型号，与CubeMX结合使用是实现硬件在环测试的有效方式。在Matlab 2021b版本中，支持通过CubeMX自定义配置功能进行F4xx系列单片机的配置。对于STM32F407VGT6型号，你可以在CubeMX中创建项目，进行必要的配置（如时钟、外设等），并生成初始化代码。随后，在Matlab环境中创建HIL工程，集成通过CubeMX生成的代码，并编写控制算法等。对于F4xx以下的型号（如F1x、F0x等），建议使用官方开发板支持包方式进行开发。完成配置后，可使用STM32CubeProg进行程序烧录和调试。务必确保软件版本兼容，遵循官方开发指南以确保项目的顺利进行。

希望以上内容能对您有所助益。在实际操作中，如有更多疑问或遇到困难，建议查阅官方文档或寻求专业支持。