讓野火F103開發(fā)板支持Marlin2.0固件是什么體驗(yàn)？3D打印主控板成員+1

寫這篇文章之前默認(rèn)各位的VSCode+PlatfromIO以及Marlin的開發(fā)環(huán)境都已搭建成功，如果不懂怎么搭建開發(fā)環(huán)境的，請移步Marlin官方，查看官方文檔講解：

marlinfw.org

3D 打印進(jìn)入國內(nèi)算是比較晚的，所以在百度上學(xué)習(xí)和參考的資料都比較少，并且大部分的技術(shù)文章基本上都只是講怎么配置，其它的內(nèi)容其實(shí)非常少，包括對源代碼的分析等等。以下是我自己學(xué)習(xí)爬坑總結(jié)的將一個(gè)全新的開發(fā)板適配到Marlin固件經(jīng)驗(yàn)：

1、下載最新的Marlin官方固件

然后對固件進(jìn)行解壓：

2、移植Marlin2.x到野火STM32F103ZET6開發(fā)板

2.1、導(dǎo)入該工程到Visual Studio Code

2.2、添加硬件平臺(tái)編號(hào)

要讓Marlin能夠識(shí)別到硬件平臺(tái)，我們需要在  boards.h 中定義相應(yīng)的板級編號(hào)，如下所示：

/Marlin/src/core/boards.h

2.3、為新板創(chuàng)建新的引腳分配文件

/Marlin/src/pins/stm32f1/

由于野火的這款開發(fā)板是 STM32F1 系列，Marlin已經(jīng)做了相應(yīng)的支持，所以我們直接在這個(gè)上面這個(gè)路徑下創(chuàng)建一個(gè)文件 pins_WildFire_V1.h ，然后找到這個(gè)目錄下另外一個(gè)相同芯片相似的引腳配置文件復(fù)制過來即可，接下來的工作就是修改管腳：

在前面我們看到，Marlin固件支持的一款MKS_ROBIN的主控芯片就是 STM32F103ZET6 ，所以我們找到這款芯片的引腳分配文件，然后將這個(gè)文件里的所有代碼復(fù)制到 pins_WildFire_V1.h 中去：

#define BOARD_MKS_ROBIN        4011  // MKS Robin (STM32F103ZET6)

將這個(gè)文件里的所有代碼復(fù)制到 pins_WildFire_V1.h 中去：

2.4、配置板級編譯環(huán)境并綁定硬件平臺(tái)

2.4.1、綁定編號(hào)與管腳的關(guān)系

/Marlin/pins/pins.h

2.4.2、python腳本編寫

這部分主要是為了讓 buildroot 構(gòu)建環(huán)境的時(shí)候能夠準(zhǔn)確的匹配到具體的硬件平臺(tái)，指定固件名稱并告訴固件上傳的時(shí)候要鏈接到MCU上的哪個(gè)地址。

/buildroot/share/PlatformIO/scripts/

新建一個(gè)python腳本 wildfire_v1.py ，把鏈接地址、鏈接腳本名稱、最終生成的文件按以下格式寫入：

## buildroot/share/PlatformIO/scripts/wildfire_v1.py#import marlinmarlin.prepare_robin("0x08007000", "wildfire_v1.ld","wildfire.bin")

2.4.3、鏈接腳本編寫

鏈接腳本在2.4.2中已經(jīng)在python腳本中指定，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行編譯時(shí)，會(huì)找到這個(gè)鏈接文件。

/buildroot/share/PlatformIO/ldscripts/

新建一個(gè)鏈接腳本 wildfire_v1.ld ，按鏈接腳本的格式編寫各個(gè)段：

MEMORY{ ram (rwx) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 64K - 40 rom (rx) : ORIGIN = 0x08007000, LENGTH = 512K - 28K}/* Provide memory region aliases for common.inc */REGION_ALIAS("REGION_TEXT", rom);REGION_ALIAS("REGION_DATA", ram);REGION_ALIAS("REGION_BSS", ram);REGION_ALIAS("REGION_RODATA", rom);/* Let common.inc handle the real work. */INCLUDE common.inc

2.4.4、新板環(huán)境適配

由于 Marlin2.0 已經(jīng)支持 STM32F1 系列，也為 STM32F1 系列編寫了相應(yīng)的 ini 配置文件，我們只需要參考這個(gè)文件里的配置腳本，然后照葫蘆畫瓢即可。

/ini/stm32f1.ini

添加新板環(huán)境適配，以下的section以及ini配置屬于platformio的部分，感興趣可以去了解，后續(xù)會(huì)寫一篇文章專門來講解：

## wildfire_v1 (STM32F103ZET6)#[env:wildfire_v1]platform    = ${common_stm32f1.platform}extends    = common_stm32f1board     = genericSTM32F103ZEextra_scripts = ${common_stm32f1.extra_scripts}buildroot/share/PlatformIO/scripts/wildfire_v1.py #指定用哪個(gè)python腳本進(jìn)行構(gòu)建build_flags  = ${common_stm32f1.build_flags}-DSS_TIMER=4 -DSTM32_XL_DENSITYdebug_tool   = stlinkupload_protocol = stlink

3、配置并下載Marlin 2. x 固件

/Marlin/Configuration.h

3.1、修改串口號(hào)

STM32 沒有串口0，我們需要改下串口號(hào)為1，否則Marlin編譯的時(shí)候會(huì)報(bào)錯(cuò)，當(dāng)然也可以修改為其它的串口號(hào)，只要硬件平臺(tái)支持就可以。

3.2、修改串口波特率

通常，把串口波特率修改為115200就可以了。

3.3、設(shè)置主板

將主板改為我們在 2.1 章節(jié)里的那個(gè)宏

3.4、將移植好的Marlin固件進(jìn)行編譯

關(guān)掉Visual Studio Code，重新打開進(jìn)行編譯，可以看到，編譯成功！

編譯好的固件的位置在這里：

然后點(diǎn)擊Upload，上傳到 STM32 開發(fā)板成功：

然后打開串口調(diào)試助手，發(fā)現(xiàn)沒有任何信息輸出：

這是因?yàn)闆]有 bootloader 的原因，因?yàn)?app 的地址是從 0x8007000 開始運(yùn)行的，而 MCU 是從0x8000000 開始運(yùn)行的，所以我們需要一個(gè)啟動(dòng)程序，啟動(dòng)的直接將地址指向 0x8007000 ，這樣Marlin固件就可以跑起來了。

4、編寫bootloader 啟動(dòng)程序

由于在鏈接地址中，我們已經(jīng)指定了地址：

所以直接將編譯好的 Marlin 固件上傳到 STM32 開發(fā)板是無法執(zhí)行成功的，所以我們需要編寫一個(gè)bootloader ，用于啟動(dòng)并跳轉(zhuǎn)地址到 0x8007000 這個(gè)地址，這樣 Marlin 固件才能跑起來。

思考一下，為什么Marlin要這么做？

這是是為了后期 3D 打印機(jī)的 IAP 固件升級功能，可以實(shí)現(xiàn)線下更新固件。

接下來我們就來實(shí)現(xiàn)這個(gè) bootloader 。

4.1、 STM32CubeMX 配置

4.1.1、時(shí)鐘配置

4.1.2、指定 SWD 為調(diào)試端口

4.1.3、定義一個(gè)LED提示燈

4.1.4、生成基礎(chǔ)工程

然后打開這個(gè)工程進(jìn)行代碼編寫

4.1.5、編寫 bootloader 代碼

定義公共變量和宏

typedef  void (*pFunction)(void);//APP在內(nèi)部FLASH的起始地址#define APP_RUNING_ADDRESS  0x8007000

main函數(shù)編寫如下：

/**  * @brief  The application entry point.  * @retval int  */int main(void){    /* USER CODE BEGIN 1 */    //uint8_t timeout = 3 ;    uint32_t JumpAddress;    pFunction Jump_To_Application;    /* USER CODE END 1 */
    /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
    /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */    HAL_Init();
    /* USER CODE BEGIN Init */
    /* USER CODE END Init */
    /* Configure the system clock */    SystemClock_Config();
    /* USER CODE BEGIN SysInit */
    /* USER CODE END SysInit */
    /* Initialize all configured peripherals */    MX_GPIO_Init();    /* USER CODE BEGIN 2 */    //判斷在0x8007000區(qū)域有沒有APP，如果有則跳轉(zhuǎn)到APP代碼區(qū)    if (((*(__IO uint32_t*)APP_RUNING_ADDRESS) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000)    {        __disable_irq();        HAL_DeInit();        HAL_RCC_DeInit();        JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (APP_RUNING_ADDRESS + 4);        Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;        __set_MSP(*(__IO uint32_t*) APP_RUNING_ADDRESS);        Jump_To_Application();    }    /* USER CODE END 2 */
    /* Infinite loop */    /* USER CODE BEGIN WHILE */    while (1)    {        /* USER CODE END WHILE */
        /* USER CODE BEGIN 3 */        //如果沒有APP，則會(huì)進(jìn)入死循環(huán)，LED燈以300ms交替閃爍        HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);        HAL_Delay(300);    }
    /* USER CODE END 3 */}

4.1.6、編譯并下載bootloader

編寫完畢以后進(jìn)行編譯：

直接點(diǎn)擊下載按鈕，將程序下載到已經(jīng)上傳好Marlin固件的 MCU 里：(注意,Marlin已經(jīng)在3小節(jié)中上傳成功了)

5、移植成功

打開串口調(diào)試助手，可以看到有Marlin固件的信息輸出了：

接下來我們發(fā)送一個(gè) gcode 代碼測試一下：

測試成功，至此， Marlin2.x 固件移植到野火 STM32F103ZET6 開發(fā)板成功，野火的開發(fā)板也可以作為3D 打印機(jī)的主板了。

6、項(xiàng)目開源地址

本節(jié)代碼已同步到碼云的代碼倉庫中,獲取方法如下：

碼云倉庫：

https://gitee.com/morixinguan/marlin2.0.x-support-wildfire-board.git

獲取項(xiàng)目方法：

git clone https://gitee.com/morixinguan/marlin2.0.x-support-wildfire-board.git

我還將之前做的一些項(xiàng)目以及練習(xí)例程在近期內(nèi)全部上傳完畢，與大家一起分享交流，如果有任何問題或者對該項(xiàng)目感興趣，歡迎加我微信：morixinguan一起交流學(xué)習(xí)。