用于STM32微控制器的.NET微框架

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你曾经想过要使用C#和Visual Studio来为一个现代的微控制器编程么?总部设在瑞士的奥伯伦微系统公司将他们移植的微软.NET微框架(.NET Micro Framework,NETMF)贡献给了开放源码社区,它与NETMF本身遵循相同的许可证(Apache 2.0)。它以基于ARM Cortex-M3架构的STM32微控制器家族为目标板。

.NET微框架NETMF)是一个专门用于微控制器的.NET实现。它允许用户使用微软的Visual Studio工具在C#中编写嵌入式软件。NETMF能够直接在硬件上运行,而不需要底层操作系统(它是一种“可引导的.NET运行时”)。

.NET微框架受Apache 2.0开放源码许可证约束:没有“目标版权费”,您可以开发商业软件而不需要在任何时间通过您自己来改善,以及适应性修改以适应新的硬件。

目前,已经有针对各种ARM7和ARM9核心的NETMF移植版本。ARM核心是ARM架构的具体实现,在实现中可能存在相同架构的多个核心。这令人困惑的是,ARM7核心实现了ARMv3、ARMv4或者ARMv5架构,ARM9实现了ARMv4或ARMv5架构。实现目前的ARMv7M架构的核心有了更直观的命名方案。它们被称为Cortex-M,带有后缀用来指示相应的性能和功能。

奥伯伦已经将NETMF移植到了Cortex-M3核心。这项任务主要涉及核心的初始化:终端、复位、错误处理等。意法半导体是几个ARM许可证持有人之一,他们的产品是围绕Cortex-M3核心构建的,有超过170款不同的STM32变种。奥伯伦将NETMF移植到了STM32F103产品家族。这涉及为片上外设编写驱动程序:GPIO、模拟输入和输出、I2C、SPI、UART、USB、内部闪存、电源管理和定时器。

具体的例子就是STM32F103RE,它有512KB闪存和64KB的RAM,采用64引脚封装,尺寸10mmx10mm。及时没有附加外部存储器芯片(有的其他产品家族成员可能带有),闪存和RAM也足够运行.NET微框架外加一个小应用。

一个包含STM32F103的产品是Keil和奥伯伦出品的MCBSTM32E评估板,已经移植了NETMF到板上。这涉及为外部闪存(8MB)和外部RAM(1MB)编写驱动程序。该产品没有对板载LCD显示屏提供支持。

Futurlec公司出品的ET-STM32-Stamp是包含另一个型号的STM32F103的评估板。奥伯伦已经将NETMF移植到该板上。这涉及使用STM32芯片的内建bootloader,而不是使用一般NETMF的bootloader。这节省了存储器——这块板没有附加的外部存储器。

奥伯伦公司说,它适合上述评估板中的移植版本可能用于任何其他的使用STM32F103的板上。这取决于您的NETMF和您使用的C/C++工具链的知识和经验,可能需要的时间从不到一天到几个星期。可能需要的额外工作取决于评估板提供的附加硬件。比如,如果板载一个GSM模块,那么就必须开发这个模块的驱动程序。

下图所示的评估板使用了一块STM32F103RE微控制器和用于STM32的NET-MF。它是世界上最大的助听器供应商Phonak(峰力,又名利康)定制设计的。这块板帮助Phonak的工程师测试新的助听器。它允许在连接的几对助听器之间切换。切换的由电脑通过USB控制。

对于计算机方面,奥伯伦提供了一个用于发送控制命令到板上的.NET库。通过这种方式,用户可以使用.NET、C#和Visual Studio来开发计算机应用和嵌入式软件,免除了使用特殊嵌入式工具的需要。

如上文所说,奥伯伦公司将移植贡献给了开放源码社区。源代码受限于Apache 2.0许可证,该许可证已经被集成在微软的METMF移植工具包中。您可以从Codeplex的下载栏目下载源代码。(下载地址:https://netmf.codeplex.com/releases

奥伯伦可以为客户的项目提供完善的技术支持。如果您遇到任何有关代码的问题,都可以使用Codeplex上的问题跟踪器向他们报告。


奥伯伦微系统公司
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