【STM32-MBD】(1b)Matlab2025b 安装 STM32 硬件支持包

STM32-MBD(1)Matlab2022/2023 安装 STM32 硬件支持包
STM32-MBD(1b)Matlab2025b 安装 STM32 硬件支持包
STM32-MBD(2)Simulink 模型部署入门:点灯
STM32-MBD(3)Simulink 模型部署之状态机:闪灯
STM32-MBD(4)Simulink 模型部署之状态机:开关控制
STM32-MBD(5)Simulink 模型开发之外部中断:开关控制
STM32-MBD(6)Simulink 模型开发之多路 PWM 输出
STM32-MBD(8)Simulink 模型开发之 ADC 转换
STM32-MBD(9)Simulink 模型开发之串口通信
STM32-MBD(10)基于 STM32 的处理器在环仿真(PIL)

【STM32-MBD】(1b)Matlab2025b 安装 STM32 硬件支持包

    • [1. 必须的软硬件条件](#1. 必须的软硬件条件)
    • [2. 嵌入式硬件支持包](#2. 嵌入式硬件支持包)
      • [2.1 Embedded Coder](#2.1 Embedded Coder)
      • [2.2 嵌入式硬件支持包](#2.2 嵌入式硬件支持包)
      • [2.3 Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors](#2.3 Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors)
      • [2.4 Simulink Coder Support Package for STMicroelectronics Nucleo Boards](#2.4 Simulink Coder Support Package for STMicroelectronics Nucleo Boards)
    • [3. 安装 MATLAB 硬件支持包](#3. 安装 MATLAB 硬件支持包)
      • [3.1 在线安装硬件支持包](#3.1 在线安装硬件支持包)
      • [3.2 离线下载硬件支持包](#3.2 离线下载硬件支持包)
      • [3.3 离线安装硬件支持包](#3.3 离线安装硬件支持包)
    • [4. STM32 硬件板的设置](#4. STM32 硬件板的设置)

通过安装MATLAB 硬件支持包,可以将 STM32 微处理器与 MATLAB/Simulink 结合使用,让开发者可以直接在MATLAB环境中进行嵌入式系统的设计和调试。

本节详细介绍如何下载和安装 STM32 硬件支持包,在基于 STM32 处理器的硬件板上运行 Simulink 模型。

1. 必须的软硬件条件

必需的硬件:

  • STM32 Nucleo 开发板(如:NUCLEO-G431RB 开发板,也可以选择其它 STM32 开发板)
  • Micro-micro USB 数据线,或 USB Type-A 至 Micro-B 连接线缆,用于将STM32 Nucleo 板连接到 PC

必需的软件:

  • STM32CubeMX (推荐使用 v6.12.0)
  • STM32CubeProgrammer (推荐使用 v2.17.0)
  • MATLAB/Simulink(本文使用 MATLAB R2025b)
  • Embedded Coder:生成可读、紧凑且快速的 C 和 C++ 代码,用于量产使用的嵌入式处理器。
  • Simulink Coder:从 Simulink 模型、Stateflow 图和 MATLAB 函数生成并执行 C 和 C++ 代码,用于实时和非实时应用,包括仿真加速、快速原型构建和硬件在环测试

硬件支持包

  • STM32Cube_FW_G4 固件包(根据所用 MCU 选择对应的固件包)
  • Embedded Coder Support Package:嵌入式硬件支持包,根据使用的MCU或板卡选择对应的硬件支持包
    • Embedded Coder Support Package for ARM Cortex-M Processors,ARM Cortex-M 处理器的嵌入式硬件支持包
    • Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors,STM32 处理器的嵌入式硬件支持包
      使用 CubeMX 在任意的 STM32 F4、F7、G4或H7 系列处理器的 Nucleo开发板、Discovery探索板 或用户自制的开发板上,设计、仿真和部署 Simulink 模型,适用于从快速原型设计到产品化的全过程。
    • Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics Discovery Boards,支持在 STM32 探索板构建、加载和运行Simulink模型,可选
    • Simulink Coder Support Package for STMicroelectronics Nucleo Boards,支持在 STM32 Nucleo板上构建、加载和运行Simulink模型,可选
      用于设计、仿真和部署 Simulink 模型到某些型号的 STM32 Nucleo 开发板,适用于快速原型。由于所支持的 Nucleo 开发板型号限制,特别是并不支持 G4系列的开发,也不支持用户自制开发板,由此通常只能用于算法研究。

2. 嵌入式硬件支持包

2.1 Embedded Coder

Embedded Coder 为量产使用的嵌入式处理器生成可读、紧凑且快速的 C 和 C++ 代码。它对 MATLAB Coder 和 Simulink Coder 进行了高级优化,以精确控制生成的函数、文件和数据。这些优化可以提高代码效率,简化与现有代码、数据类型和标定参数的集成。您可以结合使用第三方开发工具编译可执行文件,以在您的嵌入式系统或快速原型构建板上实现即交即用式部署。

Embedded Coder 对 AUTOSAR、MISRA C 和 ASAP2 软件标准提供内置支持。它还提供可追溯性报告和代码文档,以及支持 DO178、IEC 61508 和 ISO 26262 软件开发的自动化软件验证。Embedded Coder 代码是可移植的,并且可以在任何处理器上编译和执行。此外,它还为特定硬件提供具有高级优化和设备驱动的支持包。

功能特点:

  1. 模型编译与代码生成:将MATLAB/Simulink模型转换为符合ANSI C或C++标准的代码,可直接在目标硬件上运行。
  2. 硬件接口支持:包括GPIO、中断、定时器、串行通信等外设驱动,使开发者能直接在模型中操作硬件资源。
  3. 实时仿真:在MATLAB/Simulink环境中进行硬件在环(HIL)仿真,以验证代码在实际硬件上的行为。
  4. 代码优化:自动优化代码以提高执行效率,减少存储和计算资源的占用。
  5. 内存管理:智能分配内存,考虑目标硬件的限制,如RAM和Flash大小。
  6. 版本兼容性:支持多种ARM Cortex-M处理器,包括不同供应商的产品。

2.2 嵌入式硬件支持包

硬件支持包是 MATLAB 针对特定硬件平台提供的软件接口,它包含了与特定硬件平台相关的代码生成和仿真支持。这些包通常包括用于代码生成的特定硬件平台的头文件、库文件和配置文件,以及用于Simulink仿真的硬件模型。

在嵌入式系统开发中,HSP允许用户能够直接在MATLAB和Simulink环境中开发、测试和部署代码到目标硬件。这包括:

  • 代码生成:HSP允许MATLAB自动生成针对特定硬件优化的代码。
  • 仿真支持:提供处理器模型,使得在Simulink中可以进行处理器级的仿真。
  • 硬件交互:支持与硬件设备的数据交互和测试。

使用HSP进行代码生成通常包括以下步骤:

  • 创建或导入模型:在Simulink中创建模型或导入现有的模型。
  • 设置目标硬件参数:根据目标硬件配置模型参数。
  • 生成代码:使用Embedded Coder或其他相关工具生成代码。

2.3 Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors

Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors 硬件支持包,是 MATLAB 开发环境为 STM32 微处理器提供的一套专用工具,使用户能够在STM32设备上构建、加载和运行Simulink模型,帮助工程师和开发者将 MATLAB 代码高效地转换为能够在这些微控制器上运行的 C/C++ 代码。这个支持包为 STM32 处理器提供了强大的开发环境和工具链,让开发者可以直接在MATLAB环境中进行嵌入式系统的设计和调试,而无需深入底层硬件细节。

功能特点:

  1. 使用自动构建、部署和执行在片上快速原型化算法
  2. 使用监控和调整模式(外部模式)执行实时参数调整和记录
  3. 使用执行分析执行循环中的处理器(PIL)
  4. 生成处理器优化代码,包括 CMSIS-DSP
  5. 支持使用 STM32CubeMX 集成进行外围配置
  6. 用于片上和板上外围设备的驱动程序块库
  7. 使用 Motor Control Blockset 示例模型加速电机控制开发

支持的处理器

支持以下STM32处理器系列以及每个系列的相应硬件板,包括Nucleo、Discovery和Custom板。

  • STM32F3xx
  • STM32F4xx
  • STM32F7xx
  • STM32G4xx
  • STM32L4xx
  • STM32L5xx
  • STM32WBxx
  • STM32U5xx
  • STM32H7xx

借助 Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors,可以自动编译和部署针对 STM32 处理器的处理器优化代码。使用提供的模块和 STM32CubeMX 集成,可以为外设和 I/O 设计算法和使用模块库。

Simulink Coder Support Package for STMicroelectronics Nucleo Boards 支持包使用户能够在STM32 Nucleo板上构建、加载和运行Simulink模型。

功能特点:

  1. 使用自动构建、部署和执行在片上快速原型化算法
  2. 使用外部模式执行实时参数调整和记录
  3. 包括连接的IO(在主机运行时访问外设)

用于片上和板上外设的驱动模块:

  1. 数字I/O、ADC、PWM、IRQ
  2. I2C、SCI、SPI、Modbus
  3. F7x/H7x板卡:CAN、TCP、UDP、ThingSpeak
  4. 传感器:湿度、磁强计、压力、IMU

如果需要对 STM32 控制板(Nucleo)进行高级和深入的配置,请使用 Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors 支持包。

3. 安装 MATLAB 硬件支持包

通过安装MATLAB 硬件支持包,可以将 STM32 微处理器与 MATLAB/Simulink 结合使用。

3.1 在线安装硬件支持包

  1. 在 MATLAB 主页选项卡的环境部分中,选择附加功能 > 获取硬件支持包。
  2. 在附加功能资源管理器窗口中,点击支持包,然后点击安装。

3.2 离线下载硬件支持包

  1. 下载 MathWorks 硬件支持包下载软件:
    下载地址:https://ww2.mathworks.cn/support/install/support-software-downloader.html
    根据操作系统(Windows/Linux/Mac)选择对应的支持包下载软件。以 Windows-64bit 为例,下载 SupportSoftwareDownloader_R2025b_win64.exe。
  1. 运行硬件支持包下载软件 SupportSoftwareDownloader_R2025b_win64.exe,进入下载支持包过滤器列表,勾选和必要的硬件支持包,点击"下一步"继续安装。
  • Embedded Coder Support Package for ARM Cortex-M Processors
  • Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors
  1. 出现第三方软件限制条款,点击"下一步"继续安装。
  1. 开展下载选择的硬件支持包。安装完成后将提示安装成功。

由于国内网络状态,离线安装经常出现安装失败。可以再试几次,直到安装成功。也可以复制他人已下载好的 Matlab2025b 硬件支持包使用。

我已将以下的 Matlab2025b 硬件支持包上传到网络硬盘,供大家下载使用:

  • SupportPackages_ARM_CortexM:Embedded Coder Support Package for ARM Cortex-M Processors
  • SupportPackages_STM32Processors,Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics Discovery Boards
  • SupportPackages_STM32NucleoBoard,Simulink Coder Support Package for STMicroelectronics Nucleo Boards

3.3 离线安装硬件支持包

  1. 下载或复制 Matlab 硬件支持包,进行离线安装。

  2. 找到本机的 MATLAB 安装路径,选择交互式安装程序(install_supportsoftware.exe)或静默安装程序(SupportSoftwareInstaller.exe)安装 Matlab 硬件支持包,准备启动离线安装。

    注意:静默安装仅在 MATLAB R2018a 及更高版本中可用。

  1. 打开 Windows 控制台命令行窗口(command prompt),通过交互式安装程序(install_supportsoftware.exe)安装 Matlab 硬件支持包。
    交互式安装程序的可执行文件只需要一个参数:下载硬件支持包的位置路径(路径中不要使用中文字符)。

cd DRIVE:<MATLAB_PATH>\bin\win64

.\install_supportsoftware.exe -archives <path_to_download_folder> [-matlabroot DRIVE:\MATLAB_PATH]

例如,本机的 MATLAB 安装路径为 D:\MATLAB\R2025b\,硬件支持包的保存路径为 D:\MATLAB\SupportPackages\R2025b,则在命令行窗口输入以下命令安装支持包:

bash 复制代码
cd D:\MATLAB\R2025b\bin\win64
.\install_supportsoftware.exe -archives D:\Matlab\SupportPackages\R2025b -matlabroot D:\MATLAB\R2025b\
  1. 交互式安装程序将启动 MATLAB,并生成"安装支持包"窗口启动支持包安装程序。选择所需的硬件支持包,点击"下一步"就开始安装。
  1. 验证是否安装成功

打开 Matlab 和 Simulink,打开或新建一个项目文件,点击菜单"库浏览器"唤出库浏览器侧边栏,查看 "Embedded Coder Support Package" 和/或 "Simulink Coder Support Package"。

如下图所示,库浏览器中正常显示所安装的硬件支持包,表明安装成功。

4. STM32 硬件板的设置

MathWorks 支持的硬件板和设备需要额外的配置和设置步骤才能连接到 MATLAB 和 Simulink。

安装完支持包之后,要对硬件目标板进行设置,以注册所需的 STM32 软件工具(选择STM32 CubeMX)来生成代码,并将其部署到连接的 STM32 硬件板上(如 NUCLEO-G431RB 开发板)。

如果已安装支持包,则可以使用 Add-On Manager 启动硬件设置。也可以运行以下命令从 MATLAB 命令行窗口启动该设置:"stm32cube.tools.launchHardwareSetup"。

MATLAB 将启动硬件设置,按照提示选择所需的硬件、软件,检查 STM32CubeMX 的软件安装路径,点击 "Validate" 以验证 STM32 软件(STM32CubeMX和STM32CubeProgrammer)的安装及版本是否正确。

具体操作步骤如下:

  1. 启动 MATLAB,运行以下命令启动 STM32 硬件设置。

stm32cube.tools.launchHardwareSetup

  1. 进入MCU Family 选择需要支持的 STM32 硬件。点击"Next"。
  2. 提示必需的 STM32 工具及版本(STM32CubeMX、STM32CubeProgrammer),如尚未安装可以点击 "Download" 下载并安装。点击"Next"。
  1. 对 STM32CubeMX 进行安装配置。

    点击"Browse"选择本机安装 STM32CubeMX 的路径。

    点击 "Validate" 进行验证。等待验证完成后,点击"Next" 完成 STM32CubeMX 的配置。

    如下图所示,如果 STM32CubeMX 的版本较新,将出现软件版本兼容性提示。

  2. 对 STM32CubeProgrammer 进行安装配置。

    点击"Browse"选择本机安装 STM32CubeProgrammer 的路径。

    点击 "Validate" 进行验证。等待验证完成后,点击"Next" 完成 STM32CubeProgrammer 的配置。

    如下图所示,如果 STM32CubeProgrammer 的版本较新,将出现软件版本兼容性提示。

  1. 设置 STM32 固件包存储位置,点击"Next"继续。

  2. 如果已经下载了 STM32 固件包,将其保存在该路径下。如果没有下载STM32固件包,则自动下载所需的固件包。
    注意:强烈建议离线下载 STM32 固件包,将其保存在固件包存储路径进行离线安装。如:STM32Cube_FW_F4_V1.26.0 固件包、STM32Cube_FW_G4_V1.5.0 固件包。

  3. 点击 "Install" 开始安装。安装中提示许可证确认,选择 "Accept" 继续安装。

  4. 如下图所示,STM32固件包下载成功,点击 "Next"。

    安装 STM32 所需固件时,由于网络原因,如果安装失败,重新运行本硬件设置过程,直到安装成功。

  1. 如果选择了 STM32 Discovery 板级支持,需要继续安装相应的 STM32 DISCOVERY Board firmware package

    并进行验证。本文未安装 Discovery 板级,除非用户确定需要使用该 Discovery 板,否则不推荐安装。

  2. 完成STM32 硬件设置,如上图所示。

至此,我们完成了 STM32 硬件支持包 的安装和配置,就可以将 STM32 微处理器与 MATLAB/Simulink 结合使用,让开发者可以直接在MATLAB环境中进行嵌入式系统的设计和调试。

在下节中,我们将通过 MATLAB/Simulink,创建一个简单的 LED 点亮工程,在 STM32G431 开发板上应用。

(本节完)

参考资料:

  1. Embedded Coder 快速入门,(https://ww2.mathworks.cn/help/ecoder/product-fundamentals.html?s_tid=CRUX_lftnav)

  2. 安装 STMicroelectronics STM32 处理器的支持程序,(https://ww2.mathworks.cn/help/ecoder/stmicroelectronicsstm32f4discovery/ug/install-support-for-stm32-board-processors.html)

  3. 基于 STMicroelectronics STM32 处理器的板快速入门, (https://ww2.mathworks.cn/help/ecoder/stmicroelectronicsstm32f4discovery/ug/Getting-started-stm32cubemx.html?searchHighlight=STM32\&s_tid=srchtitle_support_results_2_STM32)

  4. 更多内容,请参考:MATLAB帮助中心:STMicroelectronics STM32 处理器

版权声明:

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