openvela之STM32开发板部署

一、引言

在嵌入式开发中，开发环境的搭建是项目启动的基础。本文以 STM32F746G-DISCO 开发板为例，基于 Ubuntu 系统，详细梳理从编译环境配置到调试工具准备的完整流程，为后续程序开发与烧录筑牢根基。

二、搭建开发环境

1. 配置编译环境

编译 openvela 需配置对应开发环境，可参考openvela 快速入门配置开发环境，完成基础依赖、工具链等配置。

2. 安装编译工具

STM32 开发需特定交叉编译工具，执行以下命令安装：

sudo apt install gcc-arm-none-eabi binutils-arm-none-eabi

说明：gcc-arm-none-eabi 是针对 ARM 架构的交叉编译器，binutils-arm-none-eabi 是配套的二进制工具集，二者共同为程序编译提供基础支撑。

3. 安装 Java 运行环境

STM32CubeProgrammer 依赖 Java 环境运行，推荐安装 OpenJDK 11（兼容性最佳）：

sudo apt install openjdk-11-jre

验证：安装完成后，执行 java -version，若显示 openjdk version "11.0.x" 相关信息，说明 Java 环境配置成功。

三、准备程序烧录工具：STM32CubeProgrammer 安装

STM32CubeProgrammer 是 ST 官方推出的程序烧录与调试工具，支持通过 ST-Link 连接开发板，以下是完整安装流程：

1. 下载安装包

从 STM32CubeProgrammer 官方下载页 选择 Linux 64-bit 版本（如 stm32cubeprg-lin-v2-20-0.zip），默认保存到 ~/Downloads 目录。

2. 解压

mkdir ~/stm32cubeprog	#为避免文件混乱，建议为 STM32CubeProgrammer 单独创建工作目录，方便后续管理
cd ~/Downloads  # 进入下载目录
mv stm32cubeprg-lin-v2-20-0.zip ~/stm32cubeprog/ 
cd ~/stm32cubeprog/  # 进入专属目录
unzip stm32cubeprg-lin-v2-20-0.zip  # 解压文件

解压后会生成同名文件夹（如 stm32cubeprg-lin-v2-20-0），内含安装脚本。

3. 执行安装脚本

cd stm32cubeprg-lin-v2-20-0  # 进入解压后的文件夹
chmod +x SetupSTM32CubeProgrammer-2.20.0.linux  # 添加执行权限
sudo ./SetupSTM32CubeProgrammer-2.20.0.linux  # 运行安装脚本

按照脚本提示一路回车（采用默认配置即可），程序会自动安装到
/usr/local/STMicroelectronics/STM32Cube/STM32CubeProgrammer/ 目录。

4. 配置环境变量（实现全局调用）

# 打开用户环境变量配置文件
nano ~/.bashrc# 添加程序路径：在文件末尾粘贴以下内容（路径需与实际安装目录一致）：
export PATH=$PATH:/usr/local/STMicroelectronics/STM32Cube/STM32CubeProgrammer/bin# 按 Ctrl+X 退出编辑，输入 Y 确认保存，回车完成操作；
# 执行以下命令使配置立即生效：
source ~/.bashrc

5. 验证安装与启动

直接在终端输入以下命令启动工具：

STM32CubeProgrammer

若弹出软件界面，说明安装成功。若提示 “权限不足”，执行以下命令赋予可执行权限：

sudo chmod +x /usr/local/STMicroelectronics/STM32Cube/STM32CubeProgrammer/bin/STM32CubeProgrammer

四、安装 USB 设备连接依赖库

为保障 STM32CubeProgrammer 与开发板的 USB 通信，需安装 libusb 库：

sudo apt-get install libusb-1.0.0-dev

说明：该库为 USB 设备底层通信提供必要支持，避免后续连接开发板时出现 “设备无法识别” 的问题。

五、配置 ST-Link 驱动（stsw-link 软件包处理）

ST-Link 是开发板的调试接口，需安装驱动规则确保系统有权限访问设备

1. 下载安装包

前往 ST 官网下载 stsw-link 软件包，假设下载文件为 stsw-link007-v3-16-9.zip ，执行以下命令处理：

# 进入下载目录（以 ~/Downloads 为例，可按需修改）
cd ~/Downloads  
# 创建专门文件夹存放
mkdir stlink  
# 移动压缩包到新文件夹
mv stsw-link007-v3-16-9.zip stlink/  
# 进入目标文件夹
cd stlink  
# 解压软件包
unzip stsw-link007-v3-16-9.zip  

2. 安装驱动规则

进入解压后的驱动规则目录（以实际路径为准，如 ~/stlink/stsw-link007/AllPlatforms/StlinkRulesFilesForLinux ），执行安装脚本赋予 ST-Link 设备访问权限：

# 进入规则文件目录
cd ~/stlink/stsw-link007/AllPlatforms/StlinkRulesFilesForLinux  

根据压缩包中的 readme.txt 文件指引完成安装,readme.text内容如下：

# readme.text提示具体安装命令如下：
sudo sh st-stlink-udev-rules-xxxx-linux-noarch.sh

# 通过StlinkRulesFilesForLinux 目录查看，执行安装脚本，按提示输入 I ACCEPT 确认许可
sudo sh st-stlink-udev-rules-1.0.3-2-linux-noarch.sh  

# 重新加载 udev 规则使配置生效
sudo udevadm control --reload-rules  
sudo udevadm trigger 

此步骤解决 Ubuntu 系统下 ST-Link 设备访问权限问题，确保开发板能被识别。

六、项目编译与验证

完成开发环境与工具链配置后，可通过官方示例项目验证环境有效性，以下以 STM32H746G-DISCO 基础工程为例说明编译流程：

1. 下载 openvela 源码

参考下载 openvela 源代码完成代码下载(详情可参考openvela之快速入门)。

2、编译 openvela 适配 STM32H746G-DISCO 的镜像

在完成代码仓库克隆和下载后，按以下流程为 STM32H746G-DISCO 开发板生成所需二进制文件：

cd ~/openvela_project/nuttx  # 进入内核目录
# 加载开发板配置（启用LVGL Demo）
./tools/configure.sh stm32f746g-disco:lvgl
# 如需自定义配置（如启用双缓冲），执行menuconfig
make menuconfig
# 开始编译
make

编译完成后，生成的文件位于 nuttx 目录下，包括：

• nuttx.bin：二进制镜像
• nuttx.hex：Intel HEX 格式（推荐用于 STM32CubeProgrammer 烧录）

3. 运行程序

1. 烧录前准备

• 确保开发板通过 ST-Link 与电脑连接（参考文档 12 中 “连接开发板”）
• 启动 STM32CubeProgrammer，点击 “ST-LINK Connect” 建立连接，确认显示开发板序列号和目标信息（如 “STM32F746G-DISCO”）

2. 执行烧录

• 在 STM32CubeProgrammer 左侧选择 “Erasing & Programming”
• 点击 “Browse” 选择编译生成的nuttx.hex文件
• 勾选 “Skip flash erase before programming”（快速更新，首次烧录建议先执行 “Full chip erase”）
• 点击 “Start Programming”，等待日志显示 “File download complete”

3. 运行 LVGL 示例程序
通过串口工具（如 Minicom）连接开发板的 UART 接口，验证程序运行(在此之前请关闭STM32CubeProgrammer工具避免资源占用)：

# 启动Minicom，波特率115200，设备为/dev/ttyACM0（根据实际情况调整）
sudo minicom -D /dev/ttyACM0 -b 115200

以minicom串口调试(MobaXterm/)在串口终端中输入以下命令启动图形演示：

lvgldemo # 后台运行LVGL示例

七、常见问题与解决方案（补充）

1. 烧录时提示 “Error: failed to download Sector”

• 解决方案：执行 “Full chip erase” 擦除芯片后重试，确保烧录文件地址（默认 0x08000000）与芯片 Flash 起始地址匹配。

2. 串口无法输入命令

• 解决方案：通过minicom -s进入配置，关闭硬件流控（Hardware Flow Control: No）和软件流控（Software Flow Control: No）。

总结

通过以上步骤，可完成 openvela 在 STM32F746G 开发板的环境搭建、编译、烧录及示例运行，后续可基于此扩展物联网应用开发，如集成传感器数据采集、网络通信等功能。