# 自定义固件开发

自定义固件开发适合希望自己编写 CAN、RS485 和设备控制逻辑的用户。样例已经配置好 STM32F407、开发板引脚和基础外设，可以直接用 Keil 5 打开并修改。

这些样例不包含 V47 原厂固件的 USB/SPI 转 CAN/RS485、SocketCAN 和离线执行功能。如果需要保留这些功能，只增加 IIC、ADC、串口设备或自己的业务代码，请选择[原厂固件二次开发](official_firmware_development)。

## 选择合适的样例

| 开发需求 | 推荐工程 |
| --- | --- |
| 自定义固件控制 CAN 标准帧设备 | [CAN 标准帧控制样例](#can-标准帧控制样例) |
| 自定义固件控制 CAN 扩展帧设备 | [CAN 扩展帧控制样例](#can-扩展帧控制样例) |
| 自定义固件控制 RS485 设备 | [RS485 控制样例](#rs485-控制样例) |
| 保留 SANPO 原厂USB/SPI转CAN/RS485控制功能，只增加外设 | [原厂固件二次开发](official_firmware_development) |

样例下载入口：[F407 自定义固件样例](https://gitcode.com/sanpo/robot/tree/main/products/spine/v4/f407/firmware-examples/direct-development)

![SANPO SPINE STM32F407 引脚定义](SCH_SANPO_SPINE_F407.png)

## 两颗 MCU 使用同一套固件

开发板上的两颗 STM32F407 型号和引脚配置相同，CAN 和 RS485 样例都只需要一套工程。同一个编译结果可以烧录到任意一颗 MCU，也可以分别烧录到两颗 MCU。

| 下载接口 | 工程中的接口 | 开发板接口 |
| --- | --- | --- |
| MCU（1）的 SWD | CAN1/CAN2、RS485-A/RS485-B | CAN-1/CAN-2、RS485-1/RS485-2 |
| MCU（2）的 SWD | CAN1/CAN2、RS485-A/RS485-B | CAN-3/CAN-4、RS485-3/RS485-4 |

## Keil 开发环境

三个样例使用相同的开发环境：

- Keil MDK 5；
- Arm Compiler 5.06 update 7；
- `Keil::STM32F4xx_DFP` 3.1.1；
- ST-LINK 调试器。

打开样例中的 `.uvprojx` 文件，按 `F7` 编译。烧录时选择 ST-LINK（SWD）下载口，不要执行全片擦除，以免删除开发板出厂信息和原厂固件保存的数据。

每个样例都包含 `.ioc`。可以使用 STM32CubeMX 调整基础外设，但生成代码前应先备份工程；生成后要重新核对 CAN/RS485 参数、方向控制、用户代码和 Keil 工程设置。

## CAN 标准帧控制样例

下载：[CAN 标准帧控制样例](https://gitcode.com/sanpo/robot/tree/main/products/spine/v4/f407/firmware-examples/direct-development/can-standard)

该工程默认以 1 Mbit/s 从本 MCU 对应的两路 CAN 每秒发送一条标准帧：

```text
ID   = 0x141
Data = 9A 00 00 00 00 00 00 00
```

调试串口 USART3 使用 `115200-8-N-1`，会显示发送和接收到的 CAN ID、数据长度和内容。

默认数据只用于演示发送方法，不保证适用于所连接的设备。接入电机或执行器前，应先按照设备协议修改 CAN ID 和数据。具体修改位置和 Keil 操作步骤见样例目录中的 README。

## CAN 扩展帧控制样例

下载：[CAN 扩展帧控制样例](https://gitcode.com/sanpo/robot/tree/main/products/spine/v4/f407/firmware-examples/direct-development/can-extended)

该工程演示 Cybergear 扩展帧控制。默认参数如下：

| 项目 | 默认值 |
| --- | ---: |
| CAN 波特率 | 1 Mbit/s |
| Motor ID | 12 |
| 往复幅度 | 0.2 rad |
| 往复频率 | 0.2 Hz |
| 发送周期 | 10 ms |
| Kp / Kd | 10.0 / 0.5 |

烧录后程序会自动设置模式、使能电机并开始往复运动。首次测试必须架空输出轴、清空运动范围，并准备随时断开电机电源。程序默认把指令发送到本 MCU 的两路 CAN；只测试一路时，建议只连接目标电机或修改发送函数。

具体参数位置、调试串口输出和 Keil 操作步骤见样例目录中的 README。

## RS485 控制样例

下载：[RS485 控制样例](https://gitcode.com/sanpo/robot/tree/main/products/spine/v4/f407/firmware-examples/direct-development/rs485)

该工程演示宇树 GO-M8010 类电机的 17 字节控制指令和 16 字节反馈，默认使用：

| 项目 | 默认值 |
| --- | --- |
| RS485 参数 | 4 Mbit/s、8-N-1 |
| 两路 Motor ID | 1 |
| 每次目标位置增量 | 0.2 rad |
| Kp / Kd | 2.5 / 0.12 |
| 调试串口 | USART3，115200-8-N-1 |

烧录后两路 RS485 都可能驱动电机运动。首次测试必须固定电机、架空输出轴并检查 A/B 接线和供电。USART3 返回的是 16 字节二进制反馈，需要使用十六进制方式查看。

该样例使用等待式发送和接收，便于阅读和修改，不适合直接用于高频实时控制。正式产品应根据控制周期改用中断或 DMA，并完成连续运行和丢帧测试。

## 开发完成后的检查

至少完成以下检查：

- Keil 编译为 `0 Error(s)`；
- CAN 波特率或 RS485 参数与设备一致；
- 两颗 MCU 分别烧录时，接口对应关系正确；
- 设备能够发送指令并收到合法反馈；
- 电机控制范围和保护参数安全；
- 长时间运行没有异常复位、通信中断或明显丢帧。