STM32CubeMX 실전 설정 — 프로젝트 생성부터 코드 생성까지

STM32CubeMX 실전 설정 과정

CubeMX 핀 설정 화면

CubeMX는 STM32의 핀 배치, 클럭, 페리페럴을 GUI로 설정하고 초기화 코드를 자동 생성하는 도구이다. STM32CubeIDE에 내장되어 있다.

Step 1: 프로젝트 생성 & 칩 선택

1. STM32CubeIDE → File → New → STM32 Project
2. MCU/MPU Selector 탭에서 검색: STM32H743VITx
3. 칩 선택 후 Next
4. Project Name: AR_Walker_STM32 (또는 H-Walker_STM32_Test)
5. Targeted Language: C
6. Targeted Binary Type: Executable
7. Targeted Project Type: STM32Cube
8. Finish → .ioc 파일이 열리며 핀 설정 화면 표시

Step 2: 핀 할당 (Pinout & Configuration)

.ioc 에디터의 칩 그래픽에서 핀을 클릭하여 기능을 할당한다.

설정 순서 (권장):

1. 디버그 핀 확보: System Core → SYS → Debug: Serial Wire (PA13/PA14 자동 할당)
2. 클럭 소스: System Core → RCC → HSE: Crystal/Ceramic Resonator
3. FDCAN1: Connectivity → FDCAN1 → Activated
   • TX: PD1, RX: PD0 (자동 또는 수동 선택)
4. UART (IMU): Connectivity → UART4 → Mode: Asynchronous
   • RX: PA1 (TX 불필요하면 비활성화)
5. UART (디버그): Connectivity → USART3 → Mode: Asynchronous
   • TX: PD8, RX: PD9
6. SPI1: Connectivity → SPI1 → Mode: Full-Duplex Master
   • SCK: PA5, MOSI: PB5, MISO: PB4 (PA6/PA7 ADC용으로 남겨두기)
7. ADC1: Analog → ADC1 → IN0, IN1, IN2, IN6 (또는 IN14/IN15) 활성화
   • PA0, PA1 주의: UART4 RX와 충돌 시 ADC 채널 재배치
8. TIM1 PWM: Timers → TIM1 → CH1: PWM Generation, CH2: PWM Generation
   • CH1: PE9, CH2: PE11
9. GPIO 출력: 각 핀을 클릭 → GPIO_Output 선택
   • LED, Motor Enable, Motor Stop 핀들
10. GPIO 입력: 모터 에러 핀 등

핀 충돌 확인:

• CubeMX에서 핀이 노란색 = 경고 (대체 가능)
• 빨간색 = 충돌 (해결 필수)
• 좌측 패널에서 "Pinout Conflict" 메시지 확인

Step 3: 클럭 설정 (Clock Configuration)

1. 상단 탭에서 Clock Configuration 클릭
2. 좌측 Input frequency: 8 (MHz, 사용할 크리스탈에 맞춤)
3. PLL Source Mux: HSE 선택
4. DIVM1: 1, DIVN1: 120, DIVP1: 2 입력
5. System Clock Mux: PLLCLK 선택
6. HCLK: 240 MHz 확인 (자동 계산)
7. 각 APB 클럭이 120 MHz인지 확인
8. 빨간색 경고가 있으면 "Resolve Clock Issues" 버튼 클릭

Step 4: 페리페럴 파라미터 설정

좌측 Configuration 패널에서 각 페리페럴의 상세 설정:

FDCAN1 파라미터

Mode                    : Normal
Frame Format            : Classic (CAN 2.0)
Auto Retransmission     : Enable
Nominal Prescaler       : 10
Nominal Sync Jump Width : 1
Nominal Time Seg1       : 5
Nominal Time Seg2       : 6
→ Bit Rate = 120MHz / (10 × (1+5+6)) = 1 Mbps

ADC1 파라미터

Clock Prescaler         : Asynchronous clock mode divided by 4
Resolution              : ADC 12-bit resolution (또는 16-bit)
Scan Conversion Mode    : Enable
Continuous Conv Mode    : Enable
DMA Continuous Requests : Enable
Number of Conversion    : (사용할 채널 수)

DMA 설정

각 페리페럴의 DMA Settings 탭에서:

• ADC1 → DMA Stream 추가 → Mode: Circular
• UART4_RX → DMA Stream 추가 → Mode: Circular

NVIC (인터럽트 우선순위)

인터럽트           우선순위(0=최고)  용도
FDCAN1_IT0         1               CAN 수신 (모터 응답 — 최우선)
TIM6_DAC           2               제어 루프 타이머 (500Hz)
DMA_ADCx           3               ADC 변환 완료
UART4_IRQn         4               IMU 데이터 수신
SPI1_IRQn          5               통신 MCU 데이터
EXTI_IRQn          6               GPIO 인터럽트 (에러 등)

Step 5: 프로젝트 설정

1. Project Manager 탭 클릭
2. Project Settings:
   • Toolchain: STM32CubeIDE
   • Generate Under Root: 체크
3. Code Generator:
   • "Generate peripheral initialization as a pair of '.c/.h' files per peripheral" → 체크 (권장)
   • "Keep User Code when re-generating" → 체크 (필수!)
   • "Delete previously generated files when not re-generated" → 체크

Step 6: 코드 생성

1. Project → Generate Code (또는 Alt+K, Cmd+K)
2. 생성되는 파일 구조:

AR_Walker_STM32/
├── Core/
│   ├── Inc/
│   │   ├── main.h              ← GPIO 핀 define (CubeMX 자동)
│   │   ├── stm32h7xx_hal_conf.h
│   │   └── stm32h7xx_it.h
│   └── Src/
│       ├── main.c              ← ★ 메인 코드 여기에 작성
│       ├── stm32h7xx_hal_msp.c ← 페리페럴 MSP 초기화
│       └── stm32h7xx_it.c      ← 인터럽트 핸들러
├── Drivers/
│   ├── CMSIS/                  ← ARM 코어 헤더
│   └── STM32H7xx_HAL_Driver/   ← HAL 라이브러리
└── STM32H743VITX_FLASH.ld      ← 링커 스크립트

USER CODE 블록 규칙

CubeMX가 코드를 재생성해도 보존되는 영역:

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "motor_control.h"    // ✅ 안전!
/* USER CODE END Includes */

// ❌ 여기에 쓰면 재생성 시 삭제됨!

/* USER CODE BEGIN 0 */
void my_init(void) { }        // ✅ 안전!
/* USER CODE END 0 */

최선의 방법: Core/Src/에 별도 .c 파일을 만들어 유저 코드를 작성한다. 예: motor_control.c, sensor_read.c, can_protocol.c → CubeMX가 건드리지 않으므로 100% 안전. (자세한 내용은 README.md의 "자동 생성 코드와 유저 코드 관리" 섹션 참고)

---