Отладочная плата STM32 Discovery от фирмы STMicroelectronics
Отладочная плата STM32 Discovery предназначена для изучения возможностей и принципов программирования 32-разрядных ARM микроконтроллеров серии STM32 от фирмы STMicroelectronics. На плате установлены все необходимые элементы для начала работы с данными микросхемами. Структура платы разделена на две части – отладчик ST-Link и непосредственно сам микроконтроллер.
Микроконтроллер
На плате STM32 Discovery установлен микроконтроллер STM32F100RBT6B, являющийся одним из наиболее простых в серии STM32. STM32F100RBT6B представляет собой 32-разрядный процессор с ядром ARM, серии Cortex-M3. Объем встроенной памяти составляет 128кБ Flash-памяти и 8кБ ОЗУ. Микросхема выполнена в 64 выводном корпусе LQFP для поверхностного монтажа.
Из периферийных устройств в STM32F100 реализованы:
- 5 портов ввода вывода
- 12-битный АЦП
- 2 12-битных ЦАП
- 3 интерфейса USART
- интерфейс SPI
- два интерфейса I2C
- таймеры
Обвязка микроконтроллера
Помимо микроконтроллера на плате STM32 Discovery специалистами STMicroelectronics предусмотрены следующие устройства:
- два пользовательских светодиода
- пользовательская кнопка
- кнопка сброс
- кварцевый резонатор на 8 МГц
- резонатор на 32768 Гц для работы часов реального времени и сторожевого таймера
Все линии портов микроконтроллера выведены на штыревые разъемы, расположенные по краям платы. Большим плюсом является доступность этих разъемов с обеих сторон.
Для питания МК используется напряжение 3.3В. Питание внешних устройств возможно от встроенного стабилизатора напряжения 5В.
Отладчик
STM32 Discovery оснащен фирменным отладчиком от STMicroelectronics, под названием ST-Link. Данная модель не совместима с изделиями от других производителей.
Отладчик реализован на микроконтроллере STM32F103 и позволяет записывать программу в базовый МК и отслеживать ее работу. Для связи с компьютером используется разъем типа Mini-USB, который также позволяет питать устройства на плате.
Для индикации работы отладчика используются два светодиода красного цвета. Один горит при включении питания, второй при работе отладчика.
При необходимости, отладчик может использоваться отдельно от целевого микроконтроллера, для совместной работы с другими устройствами на базе микросхем STMicroelectronikcs.
Программное обеспечение
Для работы с STM32 Discovery можно использовать несколько различных IDE. STMicroelectronics предлагает собственную среду разработки под названием Atollic True STUDIO.
В версии LITE данная среда поставляется бесплатно. Также микроконтроллеры STM32 поддерживают такие, широко известные пакеты, как IAR, Keil, CODE RED.
Прошивку целевого микроконтроллера возможно выполнить с помощью бесплатной утилиты ST-Link Utiliuty.
You have no rights to post comments
Источник: https://mcucpu.ru/index.php/platformy-32-bit/stm32/68-stm32discovery
Популярные платы для отладки
В данном разделе мы рассмотрим самые известные и популярные платы для отладки, исследований и макетирования. Платы от мирового производителя электроники – компании STMicroelectronics – успели хорошо зарекомендовать себя в среде разработчиков.
| Наименование | Описание | Отличительные особенности |
| NUCLEO-F411RE | Отладочная плата на базе микроконтроллера STM32F411RE представляет собой гибкую платформу, позволяющую разработчикам реализовать собственные идеи и в кратчайшие сроки сделать прототип будущего изделия. Для расширения функциональных возможностей плата NUCLEO-F411RE поддерживает подключения модулей, совместимых с Arduino и STMorpho. Плата не требует подключения внешнего программатора-отладчика, так как содержит встроенный эмулятор ST-LINK/V2. NUCLEO-F411RE поставляется совместно с программной библиотекой HAL, примерами программ и доступом к онлайн-ресурсу mbed.org. |
|
| STM32F4DISCOVERY | Высокопроизводительная исследовательская плата для STM32F4 позволяет изучать возможности микроконтроллера STM32F4 и легко разрабатывать собственные приложения. В комплект поставки входит все необходимое, чтобы немедленно начинать разработки, как новичкам, так и опытным пользователям. Основанная на STM32F407VGT6, плата имеет интегрированный отладчик ST-LINK/V2, два ST MEMS, цифровой измеритель ускорения (акселерометр) и цифровой микрофон, один аудио ЦАП с интегрированным драйвером громкоговорителя, работающим в классе D, светодиоды и кнопки, а также разъем USB OTG micro-AB. Для поддержки быстрой оценки и немедленного начала разработок на веб-сайте www.st.com/ доступно большое количество свободных и готовых к выполнению примеров приложений. |
|
| STM32F429I-DISCO | Отладочная плата из линейки Discovery производства STMicroelectronics для оценки высокопроизводительного микроконтроллера STM32F429ZIT6 имеет все необходимое для быстрого начала разработки собственных решений на его основе и подойдет как начинающим разработчикам, так и профессионалам. Плата содержит 2,4” QVGA TFT LCD-дисплей с сенсорной панелью, внешнюю SDRAM 64 Мбит, MEMS-гироскоп, разъем Micro-AB интерфейса USB OTG, светодиоды и кнопки. Для быстрого начала работы плата имеет встроенный программатор-отладчик ST-LINK/V2. |
|
| STM32F401C-DISCO | Макетная плата из линейки Discovery поможет разработчику в кратчайшие сроки оценить все возможности микроконтроллера STM32F401VCT6 и с легкостью создавать собственные решения на его основе. Благодаря встроенному программатору-отладчику ST-LINK/V2 плата станет прекрасным решением как для начинающих разработчиков, так и для профессионалов.Плата содержит ST MEMS-гироскоп, электронный компас и микрофон, аудиоЦАП с интегрированным усилителем громкоговорителя класса D, USB OTG с разъемом micro-AB, светодиоды и кнопку.Для быстрой оценки и разработки существует большое количество готовых примеров, доступных для скачивания с сайта производителя. |
|
Источник: https://www.electronshik.ru/news/show/5668
Записки программиста
Ранее мы выяснили, как разрабатывать под микроконтроллеры STM32 с использованием знакомой и понятной многим Arduino IDE. Этот подход, впрочем, не лишен недостатков.
В частности, он (1) вводит лишние слои абстракции, что не позволяет писать максимально эффективный и компактный код, (2) работает с весьма ограниченным множеством микроконтроллеров и плат, а также (3) привязан к конкретной среде разработки, и не самой лучшей. Поэтому сегодня мы научимся разрабатывать под STM32 по-взрослому.
<\p>
Важно! Порог вхождения в мир STM32 довольно высокий. Если вы никогда раньше не работали с микроконтроллерами, я бы рекомендовал начинать с плат Arduino и микроконтроллеров AVR.
Необходимый софт
Нам понадобятся следующие пакеты, часть из которых уже упоминалась в предыдущем посте:
yaourt -S arm-none-eabi-gcc arm-none-eabi-gdb
arm-none-eabi-newlib stlink stm32cubemx openocd
Здесь приведены названия пакетов для Arch Linux, но я довольно уверен, что в других дистрибутивах Linux они называются так же, или как-то похоже.
Если вам не удастся найти готовый пакет с STM32CubeMX, программу можно скачать отсюда (потребуется регистрация). Для работы приложению требуется виртуальная машина Java. Несмотря на то, что программа имеет расширение .
exe, она превосходно запускается в Linux через java -jar file.exe.
Опционально вы также можете загрузить программу STLinkUpgrade, доступную для скачивания здесь (также потребуется регистрация). Эта программа предназначена для обновления прошивки программаторов STLink, что нередко приводит к исправлению багов, ну или как минимум к лучшим сообщениям об ошибках. Как и STM32CubeMX, эта программа написана на Java.
Необходимое железо
Помимо профессионального софта нам также понадобится профессиональное железо. Плата Blue Pill, рассмотренная в прошлом посте, в целом неплоха, но пользоваться ею несколько неудобно.
В частности, к ней приходится подсоединять внешний программатор с его лишними проводами. Плюс STM32CubeMX про эту плату ничего не знает, что также вносит свою долю неудобства.
Наконец, если у вас этой платы еще нет, вам придется ждать ее доставки с AliExpress.
Компания STMicroelectronics производит собственные отладочные платы серий Discovery и Nucleo. Последние являются более новыми, поэтому сосредоточим свое внимание на них. Платы STM32 Nucleo имеют встроенный отладчик STLink v2.
1, что избавляет нас от лишних проводов. Они до определенной степени совместимы с Arduino-шилдами, что может пригодиться.
Цены на платы Nucleo в России начинаются от 19$ за плату Nucleo-F030R8, притом купить ее можно в любом Чип-и-Дипе хоть сегодня.
Лично я взял плату помощнее — Nucleo-F411RE, на вырост, так сказать:
Принимая во внимание разнообразие плат Nucleo, выбор первой платы может быть непростым делом для начинающих.
Следует учитывать множество факторов, включая количество Flash-, SRAM- и EEPROM-памяти, максимальную рабочую частоту, используемое ядро Cortex-M, количество аппаратных реализаций SPI/I2C/I2S/UART/CAN-интерфейсов, наличие/отсутствие DAC, ADC и модуля FSMC, энергопотребление, стоимость отладочной платы и ее наличие в ближайших магазинах, и, конечно же, стоимость и доступность самого микроконтроллера. Так как сейчас я не работаю над каким-то конкретным проектом, а просто изучаю микроконтроллеры STM32, я выбрал плату Nucleo-F411RE просто из-за неплохого соотношения цены и качества. Также меня привлек тот факт, что в микроконтроллере STM32F411RET6, на котором основана эта плата, используется довольно мощное ядро Cortex-M4F со встроенным FPU.
Fun fact! Существуют платы Xnucleo от компании Waveshare, совместимые с платами Nucleo. Платы Xnucleo легко узнать по характерному сине-желтому дизайну.
На вид они более продуманы, чем Nucleo, так как используют более общепринятый в наше время разъем micro USB вместо mini USB, лишены дизайнерских «линий надреза» (см предыдущее фото), делающих плату более хрупкой, и имеют впаянный HSE кварцевый резонатор.
Также компания Waveshare является производителем множества шилдов для плат Nucleo и Xnucleo.
Создание каркаса проекта в STM32CubeMX
Имеется большое количество отладочных плат и микроконтроллеров, под каждый из которых может требоваться немного измененные версии заголовочных файлов и стандартной библиотеки.
Это количество помножим на число всевозможных конфигураций этих микроконтроллеров, например, какие пины для чего используются, какая из внутренних шин на какой частоте работает, и так далее. В плане подобных настроек STM32 является очень гибкой платформой. Получается довольно сложно.
Для борьбы с этой сложностью создание каркаса пустого проекта (так называемый scaffolding) для заданной платы или микроконтроллера осуществляется при помощи специальной GUI-программы, STM32CubeMX.
Запускаем программу, жмем New Project. Во вкладке Board Selector находим вашу плату и делаем по ней двойной клик. Если у вас еще нет платы Nucleo, но есть плата Blue Pill и программатор STLink v2, на этом шаге вы можете выбрать микроконтроллер STM32F103C8Tx во вкладке MCU Selector.
Появится интерфейс с несколькими вкладками, из которых наиболее интересной для нас сейчас является вкладка Pinout:
Эта вкладка позволяет настроить, какой пин микроконтроллера для чего будет использован (ввод, вывод, аналоговое чтение, SPI/I2C/UART-шина, и так далее).
Так как STM32CubeMX знает про нашу плату, программа автоматически настроила пин PC13 на ввод (для чтения синей кнопки на плате), а пин PA5 — на вывод (для управления зеленым светодиодом на плате). В рамках этой заметки другие пины нам не потребуются, поэтому оставляем все, как есть.
Если же вы используете незнакомую STM32CubeMX плату, здесь вам потребуется настроить пины вручную. Например, в случае с Blue Pill вы наверняка захотите настроить пин PC13 как GPIO_Output, так как он подключен к светодиоду на плате.
Важно! Если вы используете Blue Pill, в STM32CubeMX обязательно требуется включить SWD. По умолчанию для микроконтроллера STM32F103C8T6 он выключен. В связи с этим, плату вы без труда прошьете в первый раз, но прошить ее во второй будет довольно непросто (хотя возможно). Более подробное описание этой тонкости ищите в заметке Используем STM32 безо всяких отладочных плат.
На двух других вкладках с названиями Clock Configuration и Configuration в этот раз нам ничего менять не придется. На вкладке Power Consumtion Calculator можно оценить энергопотребление микроконтроллера и время его работы в зависимости от выбранного аккумулятора и рабочего напряжения. Надо сказать, довольно любопытная и полезная возможность.
На этом с настройкой покончено. Говорим Project → Generate Code. Во вкладке Project вводим имя проекта (Project Name), выбираем родительский каталог для этого проекта (Prоject Location), в выпадающем списке Toolchain / IDE выбираем вариант «Makefile».
Во вкладке Code Generator стоит выбрать опцию «Add necessary library files as reference in the toolchain project configuration file». Иначе в ваш проект будут скопированы все библиотечные файлы, а это более 160 Мб. Затем жмем ОК.
Проект STM32CubeMX автоматически сохранится в каталоге с исходным кодом (файл с расширением .ioc), поэтому отдельно сохранять его не требуется.
Makefile в получившемся проекте нужно немного подправить. Во-первых, нужно исправить значение переменных BINPATH и PREFIX:
BINPATH=/usr/bin
PREFIX=arm-none-eabi-
В противном случае не будут найдены исполняемые файлы компилятора.
Во-вторых, стоит найти переменную OPT и дописать в нее флаг -Wall:
Иначе компилятор не будет ругаться на код, который скорее всего содержит ошибки — например, выражение if(arr[i] = 1), на месте которого почти наверняка должно быть if(arr[i] == 1).
В-третьих, если после этого шага сказать make, вы можете получить ошибки вроде следующих:
main.c:507: multiple definition of `_Error_Handler'
main.c:507: first defined here
На момент написания этих строк в STM32CubeMX был баг, заключавшийся в том, что он несколько раз включал одни и те же файлы в список C_SOURCES. Нужно найти этот список в Makefile и убрать из него все повторы.
В-четвертых, Makefile умеет компилировать проект, но не содержит таргетов для прошивания платы, ее очистки, а также подключения по UART. Стоит дописать:
# проверьте, что для отступа используется табуляция, а не пробелы! flash: all
st-flash –reset write build/$(TARGET).bin 0x8000000
erase:
st-flash –reset erase
uart:
screen /dev/ttyACM0
Наконец, из соображений скорее перфекционизма, чем острой надобности, я бы заменил все абсолютные пути на относительные, введя переменную вроде:
FIRMWARE = $(HOME)/STM32Cube/Repository/STM32Cube_FW_F4_V1.18.0
… а также прогнал бы Makefile через утилиту dos2unix.
На этом подготовку шаблона/каркаса можно считать завершенной! Чтобы не проделывать описанные выше шаги при создании каждого нового проекта, шаблон стоит сохранить где-нибудь в надежном месте. Дабы не приходилось при повторном использовании этого шаблона редактировать имя проекта, стоит также отредактировать значение переменной TARGET на какое-нибудь абстрактное main.
Пишем код!
Если вы откроете файл Src/main.c, то найдете в нем множество отметок вроде:
/* USER CODE BEGIN Includes */
/* USER CODE END Includes */
По задумке, код нужно вписывать между этими комментариями, чтобы при обновлении проекта в STM32CubeMX пользовательский код не был затерт. Лично я добавил вызов процедур init() и loop() в окрестностях основного цикла программы:
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
init();
while (1)
{
loop();
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
… а сами процедуры объявил перед процедурой main():
/* USER CODE BEGIN 0 */
void init(void) {
/* do nothing, yet */
}
void loop(void) {
/* HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET); HAL_Delay(500); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET); HAL_Delay(500);
*/
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_13) == GPIO_PIN_RESET) {
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);
}
HAL_Delay(100);
}
/* USER CODE END 0 */
Управление микроконтроллером осуществляется через библиотеку под названием HAL, Hardware Abstraction Layer. Как видите, что касается обычного чтения кнопок и мигания светодиодами, здесь все не намного сложнее, чем в случае с той же Arduino.
Подключаем плату и говорим make flash. Если все было сделано правильно, нажатие синей кнопки на плате будет приводить к переключению зеленого светодиода. Также можно оставить в процедуре loop() только код, который в приведенном выше отрывке я закомментировал, и тогда программа превратиться в обычный Blink.
Важно! Иногда микроконтроллер не запускается с новой прошивкой без нажатия черной кнопки Reset. По идее, обновление прошивки программатора с помощью утилиты STLinkUpgrade и использование утилиты st-flash с флагом –reset, как в нашем Makefile, исправляет эту проблему. Но так как она воспроизводится нерегулярно, полной уверенности нет.
Заключение
Как видите, все не так уж и сложно. Полученных знаний уже вполне достаточно, например, для того, чтобы написать программу, выводящую что-то на ЖК-экранчик или декодирующую сигнал от джойстика Sega.
Можно даже пообщаться с какими-то сторонними модулями по SPI или I2C, хотя и не слишком эффективно, если вспомнить о наличии в микроконтроллере аппаратной поддержки этих протоколов.
Однако эти темы, ровно как и ШИМ, чтение аналогового сигнала, работа с прерываниями или отладка кода, увы, выходят за рамки этой и без того уже довольно длинной статьи.
Кстати, к вопросу о выходящем за рамки. Хотя приведенных выше сведений будет вполне достаточно тем, кто пишет в Vim, как в данное время суток это делаю я, или каком-нибудь Sublime Text, кто-то из читателей может предпочитать работать в IDE.
Настройка Eclipse для разработки под STM32 подробно расписана в книге Mastering STM32 за авторством Carmine Noviello. Если же вы предпочитаете CLion, его настройку подробно описал Илья Моторный в статье JetBrains CLion для микроконтроллеров.
Полную версию исходников к этому посту, как обычно, вы найдете на GitHub.
А как вы разрабатываете под STM32?
Дополнение: Если вам понравилась эта заметка, вас могут заинтересовать статьи об обмене данными по UART, SPI, I2C и I2S в контексте микроконтроллеров STM32. Также обратите внимание на посты Микроконтроллеры STM32: основы использования таймеров, прерываний и ШИМ, Используем STM32 безо всяких отладочных плат и Паяем standalone-версию программатора ST-Link/v2-1.
Источник: https://eax.me/stm32-dev-environment/
Компания STMicroelectronics начала серийный выпуск новых линеек микроконтроллеров STM32L4
17 мая 2017
STMicroelectronics объявила о начале серийного производства ультранизкопотребляющих микроконтроллеров STM32L45x и поддержке их в популярной платформе разработки STM32Cube.
Микроконтроллеры STM32L451, STM32L452 и STM32L462 имеют встроенный цифровой фильтр для Сигма-Дельта модуляторов (DFSDM), что открывает в недорогом микроконтроллере расширенные возможности при работе с аудио, такие как подавление шумов или локализация источника звука.
Новые микроконтроллеры располагают большим объемом встроенной памяти — до 512 КБайт Flash и 160 КБайт SRAM.
Наличие генератора случайных чисел (TRNG) упрощает разработку приложений с повышенными требованиями по безопасности. STM32L462 еще больше упрощает разработку защищенных устройств благодаря встроенному аппаратному крипто-ускорителю AES-256.
Другие функции новых микроконтроллеров включают в себя умную аналоговую периферию, такую как 12-разрядный АЦП со скоростью 5 млн. выборок/с, внутренний источник опорного напряжения и компараторы с ультранизким энергопотреблением.
Эти однокристальные микроЭВМ обеспечены набором таймеров, каналом управления электроприводом, датчиком температуры и функциями для построения емкостных сенсорных интерфейсов. Линейка STM32L452 включает в себя также бескварцевый USB2.
0 контроллер.
Экосистема разработки включает в себя генератор инициализационного кода STM32CubeMX, программный пакет STM32CubeL4, содержащий компоненты промежуточного уровня, пакет BSP поддержки платформы Nucleo-64, слой HAL аппаратной абстракции и API компоненты нижнего уровня(LLAPI). STM32CubeMX имеет мастер настройки энергопотребления, который несомненно будет востребован при разработке приложений с низким энергопотреблением, а также удобные функции для выбора и настройки схемы тактирования и назначения выводов микроконтроллера.
Плата формата Nucleo-64, NUCLEO-L452RE предоставляет доступный и гибкий способ проверки новых идей и быстрого построения прототипов. Плата имеет встроенный внутрисхемный отладчик/программатор ST-LINK/V2, а ее функционал может быть легко увеличен посредством подключения к ней Arduino®-совместимых расширений.
Микроконтроллеры соединяют в себе высокую вычислительную мощность с выдающимися характеристиками энергопотребления.
Так в тестах производительности CoreMark® они набирают 273 балла, обходя другие ядра для платформ с ультранизким энергопотреблением, а в тестах ULPBench™ они демонстрируют лучшую энергетическую эффективность, получив 245 баллов.
В активном режиме динамический ток потребления микроконтроллера составляет всего 36 мкА/МГц увеличивая время работы от небольших батареек и расширяя потенциальную область применения на устройства с получением питания из окружающей среды.
Новые наименования микроконтроллеров доступны для заказа в корпусах от QFN-48 до LQFP-100, включая корпус WLCSP 3.36 x 3.66 мм. Оценочная плата NUCLEO-L452RE также доступна для заказа. Ее модификация с внешним DC/DC преобразователем NUCLEO-L452RE-P планируется к серийному производству в Июне 2017.
Дополнительную информацию по новым микроконтроллерам можно найти на сайте производителя www.st.com/stm32l452.
По вопросам применения, заказов образцов и приобретения обращайтесь к специалистам департамента Активных компонентов.
Источник: https://ptelectronics.ru/novosti/kompaniya-stmicroelectronics-nachala-seriynyiy-vyipusk-novyih-lineek-mikrokontrollerov-stm32l4/
Загрузка...