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STM32CubeMX

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October 2019 UM1718 Rev 30 1/365

UM1718

User manual

STM32CubeMX for STM32 configuration

and initialization C code generation

Introduction

STM32CubeMX is a graphical tool for STM32 microcontrollers. It is part of the STM32Cube

initiative (see

Section 1) and is available either as a standalone application as well as in

STM32CubeIDE toolchain.

STM32CubeMX has the following key features:

• Easy microcontroller selection covering the whole STM32 portfolio

• Board selection from a list of STMicroelectronics boards

• Easy microcontroller configuration (pins, clock tree, peripherals, middleware) and

generation of the corresponding initialization C code

• Easy switching to another microcontroller by importing a previously-saved

configuration to a new MCU project

• Easy exporting of current configuration to a compatible MCU

• Generation of configuration reports

• Generation of embedded C projects for a selection of integrated development

environment tool chains. STM32CubeMX projects include the generated initialization C

code, MISRA 2004 compliant STM32 HAL drivers, the middleware stacks required for the

user configuration, and all the relevant files for opening and building the project in the

selected IDE.

• Power consumption calculation for a user-defined application sequence

• Self-updates allowing the user to keep STM32CubeMX up-to-date

• Download and update of STM32Cube embedded software required for user application

development (see Appendix E for details on the STM32Cube embedded software offer)

Although STM32CubeMX offers a user interface and generates C code compliant with

STM32 MCU design and firmware solutions, users need to refer to the product technical

documentation for details on actual implementations of microcontroller peripherals and

firmware.

The following documents are available from www.st.com:

• STM32 microcontroller reference manuals and datasheets

• STM32Cube HAL/LL driver user manuals for STM32F0 (UM1785), STM32F1

(UM1850), STM32F2 (UM1940), STM32F3 (UM1786), STM32F4 (UM1725), STM32F7

(UM1905), STM32G0 (UM2303), STM32G4 (UM2570), STM32H7 (UM2217),

STM32L0 (UM1749), STM32L1 (UM1816), STM32L4/L4+ (UM1884), STM32MP1

(https://wiki.st.com/stm32mpu) and STM32WB (UM2442).

www.st.com

Contents UM1718

2/365 UM1718 Rev 30

Contents

1 STM32Cube overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2 Getting started with STM32CubeMX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.1 Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.2 Key features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.3 Rules and limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3 Installing and running STM32CubeMX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.1 System requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.1.1 Supported operating systems and architectures . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.1.2 Memory prerequisites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.1.3 Software requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.2 Installing/uninstalling STM32CubeMX standalone version . . . . . . . . . . . 23

3.2.1 Installing STM32CubeMX standalone version . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.2.2 Installing STM32CubeMX from command line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.2.3 Uninstalling STM32CubeMX standalone version . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.3 Launching STM32CubeMX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.3.1 Running STM32CubeMX as standalone application . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.3.2 Running STM32CubeMX in command-line mode . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.4 Getting updates using STM32CubeMX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.4.1 Updater configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.4.2 Installing STM32 MCU packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.4.3 Installing STM32 MCU package patches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.4.4 Installing embedded software packs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.4.5 Removing already installed embedded software packages . . . . . . . . . . 42

3.4.6 Checking for updates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4 STM32CubeMX user interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.1 Home page . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.1.1 File menu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.1.2 Window menu and Outputs tabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

4.1.3 Help menu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.1.4 Social links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.2 New Project window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

UM1718 Rev 30 3/365

UM1718 Contents

4.2.1 MCU selector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4.2.2 Board selector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

4.2.3 Cross selector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

4.3 Project page . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

4.4 Pinout & Configuration view . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

4.4.1 Component list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

4.4.2 Component Mode panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

4.4.3 Pinout view . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

4.4.4 Pinout menu and shortcuts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

4.4.5 Pinout view advanced actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

4.4.6 Keep Current Signals Placement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

4.4.7 Pinning and labeling signals on pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

4.4.8 Pinout for multi-bonding packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

4.4.9 System view . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

4.4.10 Component Configuration panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

4.4.11 User Constants configuration window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

4.4.12 GPIO Configuration window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

4.4.13 DMA Configuration window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

4.4.14 NVIC Configuration window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

4.4.15 FreeRTOS configuration panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

4.4.16 Graphics frameworks and simulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

4.4.17 Setting HAL timebase source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

4.5 Pinout & Configuration view for STM32MP1 Series . . . . . . . . . . . . . . . . 105

4.5.1 Run time configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

4.5.2 Boot stages configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

4.6 Pinout & Configuration view for STM32H7 dual-core product lines . . . . 108

4.7 Clock Configuration view . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110

4.7.1 Clock tree configuration functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

4.7.2 Recommendations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

4.7.3 STM32F43x/42x power-over drive feature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

4.7.4 Clock tree glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

4.8 Project Manager view . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118

4.8.1 Project tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

4.8.2 Code Generator tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

4.8.3 Advanced Settings tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

4.9 Import Project window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

Contents UM1718

4/365 UM1718 Rev 30

4.10 Set unused / Reset used GPIOs windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

4.11 Update Manager windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

4.12 Additional software component selection window . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

4.12.1 Introduction on software components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

4.12.2 Filter panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

4.12.3 Packs panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

4.12.4 Component dependencies panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

4.12.5 Details and Warnings panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

4.12.6 Updating the tree view for additional software components . . . . . . . . 145

4.13 About window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

5 STM32CubeMX tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

5.1 Power Consumption Calculator view . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

5.1.1 Building a power consumption sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

5.1.2 Configuring a step in the power sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

5.1.3 Managing user-defined power sequence and reviewing results . . . . . 157

5.1.4 Power sequence step parameters glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

5.1.5 Battery glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

5.1.6 SMPS feature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

5.1.7 BLE support (STM32WB Series only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

5.1.8 Example feature (STM32MP1 and STM32H7 dual-core only) . . . . . . 169

5.2 DDR Suite (for STM32MP1 Series only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

5.2.1 DDR configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

5.2.2 Connection to the target and DDR register loading . . . . . . . . . . . . . . . 176

5.2.3 DDR testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

5.2.4 DDR tuning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

6 STM32CubeMX C Code generation overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

6.1 STM32Cube code generation using only HAL drivers

(default mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

6.2 STM32Cube code generation using Low Layer drivers . . . . . . . . . . . . . 187

6.3 Custom code generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

6.3.1 STM32CubeMX data model for FreeMarker user templates . . . . . . . . 193

6.3.2 Saving and selecting user templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

6.3.3 Custom code generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

6.4 Additional settings for C project generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

UM1718 Rev 30 5/365

UM1718 Contents

7 Code generation for dual-core MCUs

(STM32H7 dual-core product lines only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

8 Device tree generation (STM32MP1 Series only) . . . . . . . . . . . . . . . . 202

8.1 Device tree overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

8.2 STM32CubeMX Device tree generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

8.2.1 Device tree generation for Linux kernel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

8.2.2 Device tree generation for U-boot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

8.2.3 Device tree generation for TF-A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

9 Support of additional software components using

CMSIS-Pack standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

10 Tutorial 1: From pinout to project C code generation

using an MCU of the STM32F4 Series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

10.1 Creating a new STM32CubeMX Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .211

10.2 Configuring the MCU pinout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

10.3 Saving the project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

10.4 Generating the report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

10.5 Configuring the MCU clock tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

10.6 Configuring the MCU initialization parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

10.6.1 Initial conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

10.6.2 Configuring the peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

10.6.3 Configuring the GPIOs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

10.6.4 Configuring the DMAs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

10.6.5 Configuring the middleware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

10.7 Generating a complete C project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

10.7.1 Setting project options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

10.7.2 Downloading firmware package and generating the C code . . . . . . . . 231

10.8 Building and updating the C code project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236

10.9 Switching to another MCU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

11 Tutorial 2 - Example of FatFs on an SD card using

STM32429I-EVAL evaluation board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

12 Tutorial 3 - Using the Power Consumption Calculator

to optimize the embedded application consumption and more . . . . 250

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