ST最近新推出了一款變量檢測(cè)及可視化的工具STM32CubeMonitor。應(yīng)該有小伙伴們已經(jīng)使用過STMStudio來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變量，與STMStudio相比，STM32CubeMonitor除了同樣可以提供變量監(jiān)測(cè)的功能，還有非常豐富的組件可以搭建各種風(fēng)格的圖形化界面，以及眾多免費(fèi)的第三方組件可以進(jìn)行功能擴(kuò)展。此外，STM32CubeMonitor還支持遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能。

那么，接下來我們就一起來認(rèn)識(shí)一下這位新的STM32Cube家族新成員。

基本介紹

STM32Cube系列軟件開發(fā)工具

STM32Cube系列軟件開發(fā)工具，提供了從MCU配置，代碼生成，編譯以及調(diào)試，到程序燒錄和監(jiān)測(cè)整個(gè)軟件開發(fā)流程需要的全部功能。

其中，STM32CubeMX提供圖形化的配置界面，幫助開發(fā)者快速創(chuàng)建一個(gè)新工程（支持STM32CubeIDE, IAR, KEIL等IDE）；

STM32CubeIDE基于Eclipse和GCC工具鏈，提供代碼編輯，編譯，調(diào)試功能。

STM32CubeProgrammer是STM32程序燒錄工具，可以對(duì)片上flash及片外的存儲(chǔ)器進(jìn)行擦除和編程，支持ST-LINK調(diào)試接口以及UART/USBDFU bootloader接口。

還有圖形化功耗測(cè)量軟件STM32CubeMonitor-Power, STM32WB FR性能測(cè)試軟件STM32CubeMonitor-RF等。

新添STM32CubeMonitor

現(xiàn)在推出的STM32CubeMonitor變量監(jiān)測(cè)及可視化工具，支持通過ST-LINK的SWD或者JTAG接口連接到目標(biāo)MCU，可以在程序全速運(yùn)行不被打斷的情況下，讀取需要檢測(cè)的變量值。非常適合那些需要在程序全速運(yùn)行下進(jìn)行調(diào)試的情況，是對(duì)傳統(tǒng)的通過設(shè)置斷點(diǎn)進(jìn)行調(diào)試的方式的補(bǔ)充。

STM32CubeMonitor基于NODE-RED開發(fā)，有豐富的圖形開發(fā)組件，可以開發(fā)出靈活多變的可視化圖形界面。

NODE-RED作為一個(gè)開源的可視化界面開發(fā)工具，有一個(gè)活躍的開發(fā)者社區(qū)，里面有眾多開發(fā)者開發(fā)的各種功能的新節(jié)點(diǎn)，STMCubeMonitor支持導(dǎo)入這些第三方的節(jié)點(diǎn)來不斷擴(kuò)展功能。

關(guān)鍵特性

STM32CubeMonitor可以通過非侵入式的方式（Direct模式）檢測(cè)程序變量，對(duì)采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析，協(xié)助程序診斷。除了Direct模式以外，Snapshot模式下通過往應(yīng)用程序添加特定采樣代碼，可以提供更精確的采樣。變量可以根據(jù)可執(zhí)行文件導(dǎo)入，也可以直接根據(jù)變量地址進(jìn)行手動(dòng)添加，還可以對(duì)采集的變量進(jìn)行各種后處理運(yùn)算，設(shè)置采樣觸發(fā)條件等。

STM32CubeMonitor采用圖形化的編程界面，整個(gè)編程過程通過拖拽的方式就可以完成，無需寫代碼。有大量可選的圖形化組件（儀表盤，柱狀圖，點(diǎn)線圖……）可用。

提供Windows, Mac, Linux等多操作系統(tǒng)的安裝程序。當(dāng)STM32CubeMonitor在一臺(tái)電腦上運(yùn)行后，還可以通過瀏覽器在其他的電腦，平板或手機(jī)上打開其界面進(jìn)編輯或者查看Dashboard(需要在同一個(gè)局域網(wǎng)）。

工作模式

STM32CubeMonitor有兩種工作模式：設(shè)計(jì)模式和Dashboard模式。設(shè)計(jì)模式即是編輯模式，打開STM32CubeMonitor默認(rèn)就是處在這個(gè)模式。設(shè)計(jì)模式下，最左邊一欄列出了所有當(dāng)前可用的節(jié)點(diǎn)，我們可以通過拖拽不同的節(jié)點(diǎn)來創(chuàng)建或者編輯不同的邏輯數(shù)據(jù)流（Flow），來實(shí)現(xiàn)想要的功能。比如將要檢測(cè)的變量通過點(diǎn)線圖進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，或者通過一個(gè)按鈕來控制某個(gè)GPIO口的狀態(tài)等。設(shè)計(jì)模式下最右邊一欄可以看到當(dāng)前選中節(jié)點(diǎn)的使用說明和程序運(yùn)行的調(diào)試信息等內(nèi)容。

待所有的節(jié)點(diǎn)都編輯完成并部署運(yùn)行后，可通過右上方的DASHBOARD按鈕進(jìn)入Dashboard模式。在Dashboard模式下，我們可以看到在設(shè)計(jì)模式下編輯的“流”運(yùn)行的結(jié)果，看到我們之前設(shè)計(jì)的界面，通過這個(gè)界面去檢測(cè)或者控制變量的值。

開放社區(qū)

STM32CubeMonitor基于Node-RED，Node-RED是一個(gè)基于“流（Flow）”的開發(fā)工具。那么何為“流”? Node-RED提供了很多功能節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)可以分為輸入節(jié)點(diǎn)，輸出節(jié)點(diǎn)和功能節(jié)點(diǎn)。把這些節(jié)點(diǎn)連接起來就是一個(gè)”流”。多個(gè)“流”的組合，我們也把它叫做“流”。比如在設(shè)計(jì)模式下的標(biāo)簽頁面我們也稱作“流”，它里面實(shí)際會(huì)包含多個(gè)不同功能的單個(gè)“流”。

遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)

上圖是通過STM32CubeMonitor進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的連接示意圖。如我們前面所說，將STM32開發(fā)板通過ST-LINK連接到本地電腦，STM32CubeMonitor可以在本地電腦（Host PC）上運(yùn)行，同時(shí)也可以在其他的電腦，平板或手機(jī)上通過瀏覽器訪問host PC的IP地址（端口號(hào)1880）打開STM32CubeMonitor的界面，進(jìn)行編輯或者查看Dashboard(需要在同一個(gè)局域網(wǎng)）。

資源鏈接

從ST官網(wǎng)可以下載最新的STM32CubeMonitor安裝程序。

STM32CubeMonitor所有的技術(shù)文檔都是網(wǎng)頁版的，放在了STM32MCU wiki下的對(duì)應(yīng)板塊中（https://wiki.st.com/stm32mcu/wiki/Category:STM32CubeMonitor），而且內(nèi)容還在不斷的更新。這樣的好處就是每次打開網(wǎng)頁看到的都是最新的文檔版本，不用頻繁去官網(wǎng)查詢最新版本，也不用擔(dān)心自己會(huì)遺漏重要更新。

另外還有一個(gè)STM32社區(qū)，有任何關(guān)于STM32CubeMonitor的問題都可以到這個(gè)社區(qū)提問，你也可以去看看別人的問題，說不定會(huì)有新的啟發(fā)（https://community.st.com/s/topic/0TO0X000000x33lWAA/stm32cubemonitor）。

最后還有一個(gè)STM32CubeMonitor的視頻，可以幫助初學(xué)者快速了解其基本功能。

實(shí)踐操作

三個(gè)例程演示

在這一部分，將會(huì)通過“基本的數(shù)據(jù)采集流程”，“實(shí)時(shí)波形監(jiān)測(cè)”和“利用公有云平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控”等三個(gè)例子，來介紹STM32CubeMonitor不同功能的使用。本課程提供有三個(gè)例程所對(duì)應(yīng)的MCU及CubeMonitor的程序，開發(fā)板使用的是Nucleo-L4R5ZI和X-NUCLEO-IKS01A2 傳感器擴(kuò)展板（僅在第三個(gè)例程中用到）。你也可以使用其他的STM32開發(fā)板，按照每個(gè)例程的說明實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)MCU的功能就可以。