Nota

O conteúdo abordado nesta série de artigos busca dar a usuários leigos uma inicialização no mundo da programação em sistemas embarcados. Ao longo do desenvolvimento de outros artigos o tópico sistemas embarcados será aprofundado tanto em parte teórica como em parte prática.

Overview

Atualmente observamos em nosso cotidiano muitos equipamentos dotados de alguma "inteligência" capaz de efetuar ações autônomas. Estes equipamentos contam muitas vezes com circuitos eletrônicos analógicos embarcados que executam determinadas ações, entretanto por vezes é possível encontrar verdadeiros computadores embarcados em produtos. Nesses, em sua maioria se destacam os microcontroladores, que em resumo nada mais são que computadores completos compreendidos em um único chip. Cabe ressaltar que a visão utilizada aqui difere um pouco daquela observada mais cotidianamente, este tema virá a ser abordado com maior profundidade ao longo dos próximos artigos.
Dentre vários dos processadores existentes hoje no mercado um em específico se destaca, os arm-cortex, que hoje inclusive estão presentes em notebooks e celulares (cabe em um futuro uma diferenciação entre microcontroladores e microprocessadores). Esta linha de processadores conta com várias famílias dedicadas a sistemas embarcados (em especial a linha M), sendo que o foco aqui será a apresentação da linha Cortex M4.

STM32f411CEU

Este poderoso microcontrolador conta com uma frequência de trabalho de 100 MHz, uma memória flash (memória que armazena programas) de 512 Kb e uma memória RAM de 128 Kb. À primeira vista estes valores de frequência, flash e RAM podem parecer pouco, visto que hoje temos microprocessadores operando na casa dos GHz, memórias de armazenamento na de terabytes, entretanto uma pergunta deve ser feita, pouco para o que? Para um microcontrolador, para determinada aplicação isso pode ser muito, como tudo na vida existe um grande “DEPENDE”. Algumas outras características como hardwares internos e etc serão abordados em momento propício

STM32CubeIDE

Atualmente quando nos envolvemos em projetos de programação, sejam eles de que orientação for, é comum a utilização de alguma IDE (traduzido do inglês Ambiente de Desenvolvimento Integrado), que fornece um ambiente que facilita alguns processos no desenvolvimento. A empresa fabricante do microcontrolador acima citado fornece a IDE STM32CubeIDE para o desenvolvimento de projetos em suas famílias de embarcados.
Não abordarei o processo de instalação desse IDE pois como qualquer programa da atualidade é um processo de baixar e efetuar a instalação, que nada mais é do que vários “Next” e “OK”. O processo de download pode ser efetuado pelo site da própria empresa link ou pela loja de aplicativos de seu sistema operacional.

Firmware

No mundo de sistemas embarcados é muito comum o termo “firmware”, fazendo uma breve definição, esse termo se refere a nada mais nada menos do que o software desenvolvido com o propósito de fornecer controle a hardware diretamente, chamado muitas vezes de “controle de baixo nível”.

Mão na massa

Antes de mais nada para a criação de um firmware utilizando a IDE indicada, é necessário a criação de um projeto. A criação deste tem como objetivo a escolha do microcontrolador utilizado, bem como também algumas configurações de hardware.
O primeiro passo é abrir o programa STM32CubeIDE, ao ser aberto pela primeira vez o programa solicitará uma pasta na qual o projeto deve ser salvo (Workspace). Recomendo fortemente sempre ao escolher uma pasta para salvar projetos e escolher a mesma sempre o mais próximo possível da pasta raiz do sistema, se estiver utilizando Windows (C:\Projetos\Nome_Projeto), caso esteja utilizando alguma distro linux, alguma pasta mais próxima da pasta de usuário. Uma segunda recomendação é sempre em nomes de diretório, projetos e arquivos, nunca usar espaços, caracteres especiais e de preferência começar os nomes com letras e evitar números.

Feito o procedimento deve-se clicar em “Launch”. Feito isso uma nova janela será aberta e o próximo passo é iniciar um novo projeto. Há duas opções para esse procedimento (ambas têm o mesmo resultado), a primeira é clicar no Menu File > New > STM32 Project. A segunda é na aba “Start a project” clicar em “Start new STM Project”.

Após esse processo, caso o esteja conectado a internet, provavelmente o programa efetuará alguns downloads. Será aberto uma nova janela na qual o próximo passo refere-se a selecionar qual placa de desenvolvimento ou microcontrolador será utilizado no projeto. Esse processo pode ser feito de diversas formas, entretanto no momento como já sabemos qual o microcontrolador utilizado podemos ir em “Commercial Part Number” e digitar neste campo o código do microcontrolador “stm32f411ceu6”. Caso você tenha alguma outra placa com microcontrolador da empresa ST esse processo pode ser efetuado de forma idêntica.

Após a seleção do microcontrolador clique em Next. Será aberta uma nova janela na qual, no campo “Project Name” deve-se dar um nome ao projeto. Recomendo fortemente assim como anteriormente, nomes simples, com poucos caracteres, sem espaços no nome, de preferência começando com letras e sem caracteres especiais, incluindo nomes com acentos.

Feito o procedimento clicar em Finish, caso uma nova janela aparecer clicar em “Yes”

Feito isso temos um projeto criado e pronto para ser iniciado a programação.

Próximos passos

No próximo artigo, assim como em qualquer início de qualquer linguagem de programação faremos o famoso HelloWorld