Einführung in STM32MP1
Im Zuge der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Chips sind viele hervorragende Modelle entstanden. Ein Beispiel hierfür ist das Modell STM32MP1, ein MPU der neuen Generation. Im Jahr 2019 brachte ST erstmals die Chip-Serie STM32MP1 auf den Markt, die mit einer Hauptfrequenz von 650 MHz und einer bahnbrechenden heterogenen Systemarchitektur (HSA) ausgestattet ist, welche die Vorteile von MPU und MCU vereint. Anfang 2020 brachte ST dann die Serien STM32MP15xD und STM32MP15xF mit einer Hauptfrequenz von 800 MHz auf den Markt. Sie verwenden weiterhin den Arm® Cortex®-A7 Dual-Core-Anwendungsprozessor und den 209-MHz-Cortex®-M4-Prozessor in ihrer Architektur. Ihre höhere Frequenz und stärkere Rechenleistung können die Anforderungen an höhere Audio- und Videoqualität, hohe Leistung und längere Lebensdauer erfüllen.
Merkmale des STM32MP1
- Zwei Cortex®-A7-Kerne mit einer Taktfrequenz von 650 MHz, Cortex®-M4-Kern mit einer Taktfrequenz von 209 MHz.
- Der Cortex-A7-Kern unterstützt Open-Source-Betriebssysteme, der Cortex-M4-Kern unterstützt die Echtzeit- und Low-Power-Aufgabenverarbeitung.
- Optionale erweiterte Peripheriegeräte FD-CAN, MIPI DSI LCD-Schnittstelle und 3D-Grafikprozessor (GPU) für die Entwicklung fortschrittlicher HMIs.
- Umfangreiche digitale Peripheriegeräte: USART, SPI, IC, High-Speed-USB, Gigabit-Ethernet, TFT-LCD-Schnittstelle usw.
- Analoge Peripheriegeräte: 16-Bit/14-Bit-ADC, 12-Bit-DAC, Temperatursensor usw.
- Optionale erweiterte Sicherheitsfunktionen: 3DES, AES256, GCM, CCM usw.
- Hohe Integration, Verpackungskompatibilität, kostengünstige PCB-Technologie und dedizierte Power-Management-ICs (PMICs).
- Entwicklungswerkzeuge und handelsübliche Core-Boards von ST und seinen Partnern.
Anwendung von STM32MP1
Für die Mensch-Computer-Schnittstelle ermöglicht der Dual-Core-Prozessor Arm Cortex-A7 mit 800 MHz die Decodierung hochauflösender Videos, während die 3D-GPU für ein flüssigeres Benutzererlebnis sorgt. Audio- und Echtzeitverarbeitung werden nahtlos und flexibel mit der heterogenen Architektur Cortex-A+Cortex-M kombiniert. Darüber hinaus steht Ihnen eine Vielzahl von Partnern zur Verfügung, die Ihnen Grafikverarbeitung, Software- und Hardwaredienstleistungen usw. anbieten.
Für industrielle Anwendungen kann die neue Generation des 800 MHz STM32MP1 nicht nur eine 100-prozentige Betriebszeit über 10 Jahre und einen Junction-Temperaturbereich von -40 °C bis 125 °C garantieren, sondern auch industrielle Verbindungen realisieren und verfügt über ausreichend Rechenleistung für die Verarbeitung mehrerer Protokolle. Cortex-M4 wird für die Echtzeitverarbeitung verwendet. Darüber hinaus verfügt es über eine mehrstufige Sicherheitsstrategie für Industrie 4.0, ist kompakt und energiesparend und hat eine 10-jährige Liefergarantie. Es sind 4 Gehäuse verfügbar.
Für hochmoderne Anwendungen wie KI-Funktionen kann das Produkt durch einfache Bedienung um natürliche Sprache erweitert werden, mit Fernfeld- und lokalen Wake-up-Funktionen. STM32MP1 verfügt über zwei Funktionen, um die Implementierung von KI sicherzustellen. Cortex-A/Linux unterstützt TensorFlow Lite nativ; die Entwicklungssoftware STM32Cube .AI implementiert maschinelles Lernen auf dem Cortex-M4, während Kamera- und Audioschnittstellen die Integration von Eingabegeräten vereinfachen.
STM32MP1-Entwicklungsfall – QT Creator-Konfiguration
QT ist eine plattformübergreifende Entwicklungsbibliothek, die hauptsächlich zur Entwicklung von Programmen mit grafischer Benutzeroberfläche verwendet wird und auch zur Entwicklung von Terminalbefehlszeilen eingesetzt werden kann. Gleichzeitig unterstützt QT mehrere Plattformen (Linux, Windows, Android, Embedded ARM usw.). Hier stellen wir vor, wie man mit QT eine Entwicklungsumgebung für die Cross-Kompilierung für Chips der Serie STM32MP1 aufbaut.
Erforderliche Werkzeuge
- QT-Installationsumgebung: Ubuntu 18.04
- Chip der MP1-Serie: STM32MP157
- Qt Creator-Software
Qt Creator herunterladen und installieren
Laden Sie die QT-Software unter folgendem offiziellen Link herunter:
http://download.qt.io/archive/qt/5.14/5.14.2/
Sie müssen das Installationspaket entsprechend Ihrem System auswählen.
Nachdem der Download abgeschlossen ist, gehen Sie zu dem Verzeichnis, in dem sich die Datei befindet, fügen Sie Ausführungsberechtigungen hinzu und führen Sie die Datei nach dem Hinzufügen der Berechtigungen aus. Der Befehl lautet wie folgt:
chmod u+x qt-opensource-linux-x64-5.14.2.run
sudo ./qt-opensource-linux-x64-5.14.2.run
Als Nächstes beginnen wir mit der Installation von Qt Creator. Die Details sind wie folgt:
Nach Abschluss der Installation gehen Sie zum Qt-Installationsverzeichnis und führen Sie die ausführbare Qt-Datei aus. Pfad zur ausführbaren Datei: /opt/Qt5.14.2/Tools/QtCreator/bin
Compiler-Umgebung konfigurieren
Die wichtigsten Konfigurationsobjekte sind qmake, g++ und kits.
Zunächst öffnen wir den Qt Creator und wählen dann in der Menüleiste „Tools->Options“ (Extras->Optionen), um die Konfigurationsseite aufzurufen.
Zweitens fügen Sie den qmake-Pfad der Cross-Compiler-Toolchain hinzu. (Hinweis: Die Cross-Compiler-Toolchains verschiedener Plattformen unterscheiden sich, unabhängig davon, ob sie vom Hersteller oder vom Entwickler bereitgestellt werden. Hier wird die Cross-Compiler-Toolchain stm32mp1 verwendet.)
Drittens fügen Sie den Pfad zum Cross-Compiler-Toolchain g++ hinzu.
Konfigurieren Sie abschließend die Compiler-Umgebung des Kits.
Überprüfung der Cross-Compiler-Umgebung
Erstellen Sie eine neue Demo-Routine und überprüfen Sie diese. Wählen Sie das Cross-Compile-Kit aus, erstellen Sie das Projekt und legen Sie die kompilierte ausführbare Datei zur Ausführung auf dem Entwicklungsboard ab. Die Routine wird auf dem Bildschirm angezeigt.
Das kompilierte Ausgabeverzeichnis ist in der Regel der Speicherpfad des Projekts, und die ausführbare Datei befindet sich im kompilierten Ausgabeverzeichnis.
