сайт для палких паяльників

Микроконтроллеры STM32 приобретают все большую популярность благодаря своей мощности, достаточно разнородной периферии, и своей гибкости. Мы начнем изучать STM32F103C8T6, используя бюджетную тестовую плату, стоимость которой не превышает 2 $ (у китайцев). Еще нам понадобится ST-Link программатор, стоимость которого около 2.5 $ (у китайцев). Такие суммы расходов доступны и студентам и школьникам, поэтому именно с такого бюджетного варианта я и предлагаю начать.

STM32F103C8_01 STLine_01
Этот микроконтроллер не является самым мощным среди STM32, но и не самый слабый. Существуют различные платы с STM32, в томе числе Discovery которые по цене стоят около 20 $. На таких платах почти все то же, что и на нашей плате, плюс программатор. В нашем случае мы будем использовать программатор отдельно.

Микроконтроллер STM32F103C8. Характеристики

  • Ядро ARM 32-bit Cortex-M3
  • Максимальная частота 72МГц
  • 64Кб Флеш память для программ
  • 20Кб SRAM памяти
  • Питание 2.0 … 3.3В
  • 2 x 12-біт АЦП (0 … 3.6В)
  • DMA контролер
  • 37 входов / выходов толерантных к 5В
  • 4 16-розрядних таймера
  • 2 watchdog таймера
  • I2C – 2 шины
  • USART – 3 шины
  • SPI – 2 шины
  • CAN
  • USB 2.0 full-speed interface
  • RTC – встроенные часы

На плате STM32F103C8 доступны

STM32F103C8_02

  • Выводи портов A0-A12, B0-B1, B3-B15, C13-C15
  • Micro-USB через который можно питать плату. На плате присутствует стабилизатор напряжения на 3.3В. Питание 3.3В или 5В можно подавать на соответствующие выводы на плате.
  • Кнопка Reset
  • Две перемычки BOOT0 и BOOT1. Будем использовать во время прошивки через UART.
  • Два кварца 8Мгц и 32768 Гц. У микроконтроллера есть множитель частоты, поэтому на кварце 8 МГц мы сможем достичь максимальной частоты контроллера 72Мгц.
  • Два светодиода. PWR – сигнализирует о подачи питания. PC13 – подключен к выходу C13.
  • Коннектор для программатора ST-Link.

Итак, начнем с того, что попробуем прошить микроконтроллер. Это можно сделать с помощью USB-Uart переходника на базе микросхемы FT232 через USART, или с помощью программатора ST-Link.

Скачать тестовый файл для прошивки можно здесь. Программа мигает светодиодом на плате.

Прошивка STM32 с помощью USB-Uart переходника под Windows

В системной памяти STM32 есть Bootloader. Bootloader записан на этапе производстве и любой микроконтроллер STM32 можно запрограммировать через интерфейс USART с помощью USART-USB переходника. Такие переходники чаще всего изготавливают на базе популярной микросхем FT232RL. Прежде всего подключим переходник к компьютеру и установим драйвера (если требуется). Скачать драйвера можно с сайта производителя FT232RLftdichip.com. Надо качать драйвера VCP (virtual com port). После установки драйверов в компьютере должен появиться виртуальный последовательный порт.

Port_01 Port_02

Подключаем RX и TX выходы к соответствующим выводам USART1 микроконтроллера. RX переходника подключаем к TX микроконтроллера (A9). TX переходника подключаем к RX микроконтроллера (A10). Поскольку USART-USB имеет выходы питания 3.3В подадим питания на плату от него.

STM32F103C8_UART_PROG_02

Чтобы перевести микроконтроллер в режим программирования, надо установить выводы BOOT0 и BOOT1 в нужное состояние и перезагрузить его кнопкой Reset или выключить и включить питание микроконтроллера. Для этого у нас есть перемычки. Различные комбинации загоняют микроконтроллер в различные режимы. Нас интересует только один режим. Для этого у микроконтроллера на выводе BOOT0 должно быть логическая единица, а на выводе BOOT1 – логический ноль. На плате это следующее положение перемычек:

STM32F103C8_UART_PROG_01

После нажатия кнопки Reset или отключения и подключения питания, микроконтроллер должен перейти в режим программирования.

Программное обеспечение для прошивки

Качаем с сайта st.com программу Flash Loader Demonstrator для STM32. Flash Loader Demonstrator – программа для прошивки STM32 через последовательный интерфейс.

После включения схемы с правильно выставленными перемычками контроллер готов к работе с Flash Loader Demonstrator.

Запускаем Flash Loader Demonstrator и выбираем порт с которым будем работать, и устанавливаем параметры порта.

FlashLoaderDemonstrator_01

После выбора параметров порта нажимаем Next после чего должны увидеть «светофор» и информацию по микроконтроллеру. Если этого не происходит, тогда проверяем корректность установленных параметров связи и проверяем действительно ли микроконтроллер введен в режим программирования.

FlashLoaderDemonstrator_02

Нажимаем Next,

FlashLoaderDemonstrator_03

На этой странице выбираем файл для загрузки в микроконтроллер. Файл может быть в формате bin или hex.

FlashLoaderDemonstrator_04

Нажимаем Next и ждем.

FlashLoaderDemonstrator_05 FlashLoaderDemonstrator_06

Чтобы вывести контроллер из режима программирования, возвращаем перемычки в исходное состояние и нажимаем кнопку Reset. Программа в микроконтроллере должен заработать.

Прошивка STM32 с помощью USB-Uart переходника под Linux (Ubuntu)

Устанавливаем stm32flash

Скачать DEB файл можно тут: http://launchpadlibrarian.net/188294676/stm32flash_0.4-2_i386.deb
Детально про stm32flash читайте тут: https://launchpad.net/ubuntu/wily/i386/stm32flash/0.4-2

Если используем USB-UART переходник, имя порта буде примерно такое /dev/ttyUSB0

Получить информацию о чипе

sudo stm32flash /dev/ttyUSB0

Результат:

stm32flash 0.4

http://stm32flash.googlecode.com/

Interface serial_posix: 57600 8E1
Version      : 0x22
Option 1     : 0x00
Option 2     : 0x00
Device ID    : 0x0410 (Medium-density)
- RAM        : 20KiB  (512b reserved by bootloader)
- Flash      : 128KiB (sector size: 4x1024)
- Option RAM : 16b
- System RAM : 2KiB

Читаем с чипа в файл dump.bin

sudo stm32flash -r dump.bin /dev/ttyUSB0

Пишем в чип

sudo stm32flash -w dump.bin -v -g 0x0 /dev/ttyUSB0

Результат:

stm32flash 0.4

http://stm32flash.googlecode.com/

Using Parser : Raw BINARY
Interface serial_posix: 57600 8E1
Version      : 0x22
Option 1     : 0x00
Option 2     : 0x00
Device ID    : 0x0410 (Medium-density)
- RAM        : 20KiB  (512b reserved by bootloader)
- Flash      : 128KiB (sector size: 4x1024)
- Option RAM : 16b
- System RAM : 2KiB
Write to memory
Erasing memory
Wrote and verified address 0x08012900 (100.00%) Done.

Starting execution at address 0x08000000... done.

Прошивка STM32 с помощью ST-Link программатора под Windows

При использовании программатора ST-Link выводы BOOT0 и BOOT1 не используются и должны стоять в стандартном положении для нормальной работы контроллера.

STLine_02

Качаем с сайта st.com Утилиту STM32 ST-LINK Utility. Устанавливаем ее.  С ней должен быть установлен и драйвер для ST-Link. Если нет, качаем и устанавливаем драйвера ST-Link: http://www.st.com/content/st_com/en/products/embedded-software/development-tool-software/stsw-link009.html Подключаем ST-Link в USB- разъем компьютера, а соответствующие выводы программатора подключаем к выводам тестовой платы согласно маркировки.

Запускаем программу STM32 ST-LINK Utility

STM32ST-LINKUtility_01

Выполняем пункт меню Target -> Connect

STM32ST-LINKUtility_02

Выполняем пункт меню Target -> Erase Chip

STM32ST-LINKUtility_03

Выполняем пункт меню File -> Open file…
Выбираем файл для загрузки в микроконтроллер.

STM32ST-LINKUtility_04

Выполняем пункт меню Target -> Programm & Verify…

STM32ST-LINKUtility_05

После завершения прошивки и проверки, загруженная программа автоматически запустится.

STM32ST-LINKUtility_06

Прошивка STM32 с помощью ST-Link программатора под Linux (Ubuntu)

Устанавливаем софт для работы с ST-Link

mkdir ~/stlink
cd ~/stlink
sudo apt-get install git libusb-dev

Пришлось устанавливать autoconf и libusb-1.0:

sudo apt-get install autoconf
sudo apt-get install libusb-1.0
git clone git://github.com/texane/stlink.git
cd stlink
./autogen.sh
./configure
make
sudo mkdir /opt/texane
sudo cp gdbserver/st-util /opt/texane
sudo cp ./etc/udev/rules.d/49-stlinkv1.rules /etc/udev/rules.d
sudo cp ./etc/udev/rules.d/49-stlinkv2.rules /etc/udev/rules.d
sudo udevadm control --reload-rules

Проверяем видно ли программатор и чип

sudo ./st-info --probe

Результат:

Found 1 stlink programmers
 serial: 
openocd: ""
  flash: 65536 (pagesize: 1024)
   sram: 20480
 chipid: 0x0410
  descr: F1 Medium-density device

Читаем с чипа в файл dump.bin

sudo ./st-flash read dump.bin 0x8000000

Программируем STM32

sudo ./st-flash --reset write dump.bin 0x8000000

Памятка

Для того чтобы не копаться в документации каждый раз и не искать информацию по выводам микроконтроллера на плате, я сделал такую памятку, которая нам понадобится в дальнейшем.

STM32F103C8

Документация

Всю необходимую документацию к микроконтроллера STM32F103C8T6 можно скачать с сайта производителя:
http://www.st.com/content/st_com/en/products/microcontrollers/stm32-32-bit-arm-cortex-mcus/stm32f1-series/stm32f103/stm32f103c8.html

Что можно почитать

The Iinsider’s Guide To The STM32 (Книжка на русском языке)

Маркировка STM32

Device familyProduct typeDevice subfamilyPin countFlash memory sizePackageTemperature range
STM32 =
ARM-based 32-bit microcontroller
F = General-purpose
L = Ultra-low-power
TS = TouchScreen
W = wireless system-on-chip
60 = multitouch resistive
103 = performance line
F = 20 pins
G = 28 pins
K = 32 pins
T = 36 pins
H = 40 pins
C = 48/49 pins
R = 64 pins
O = 90 pins
V = 100 pins
Z = 144 pins
I = 176 pins
B = 208 pins
N = 216 pins
4 = 16 Kbytes of Flash memory
6 = 32 Kbytes of Flash memory
8 = 64 Kbytes of Flash memory
B = 128 Kbytes of Flash memory
Z = 192 Kbytes of Flash memory
C = 256 Kbytes of Flash memory
D = 384 Kbytes of Flash memory
E = 512 Kbytes of Flash memory
F = 768 Kbytes of Flash memory
G = 1024 Kbytes of Flash memory
I = 2048 Kbytes of Flash memory
H = UFBGA
N = TFBGA
P = TSSOP
T = LQFP
U = V/UFQFPN
Y = WLCSP
6 = Industrial temperature range, –40…+85 °C.
7 = Industrial temperature range, -40…+ 105 °C.
STM32F103C8T6

UPD:

Как снять защиту от записи / чтения?

Если вы получили плату с STM32F103, а программатор ее не видит, это означает, что китайцы защитили Флеш память микроконтроллера. Вопрос “зачем?” оставим без внимания. Чтобы снять блокировку, подключим UART переходник, будем программировать через него. Выставляем перемычки для программирования и поехали:

Я это буду делать из под Ubuntu с помощью утилиты stm32flash.

1. Проверяем видно ли микроконтроллер:

sudo stm32flash /dev/ttyUSB0

Должны получить что-то такое:

stm32flash 0.4

http://stm32flash.googlecode.com/

Interface serial_posix: 57600 8E1
Version      : 0x22
Option 1     : 0x00
Option 2     : 0x00
Device ID    : 0x0410 (Medium-density)
- RAM        : 20KiB  (512b reserved by bootloader)
- Flash      : 128KiB (sector size: 4x1024)
- Option RAM : 16b
- System RAM : 2KiB

2. Снимаем защиту от чтения а затем от записи:

sudo stm32flash -k /dev/ttyUSB0
stm32flash 0.4

http://stm32flash.googlecode.com/

Interface serial_posix: 57600 8E1
Version      : 0x22
Option 1     : 0x00
Option 2     : 0x00
Device ID    : 0x0410 (Medium-density)
- RAM        : 20KiB  (512b reserved by bootloader)
- Flash      : 128KiB (sector size: 4x1024)
- Option RAM : 16b
- System RAM : 2KiB
Read-UnProtecting flash
Done.
sudo stm32flash -u /dev/ttyUSB0
stm32flash 0.4

http://stm32flash.googlecode.com/

Interface serial_posix: 57600 8E1
Version      : 0x22
Option 1     : 0x00
Option 2     : 0x00
Device ID    : 0x0410 (Medium-density)
- RAM        : 20KiB  (512b reserved by bootloader)
- Flash      : 128KiB (sector size: 4x1024)
- Option RAM : 16b
- System RAM : 2KiB
Write-unprotecting flash
Done.

Теперь можно нормально работать с микроконтроллером.

Желаю успехов!

Смотри также:

2 комментария: 1. STM32. Программирование STM32F103. Тестовая плата. Прошивка через последовательный порт и через ST-Link программатор

  • Sandor говорить:

    Спасибо за работу очень полезный ресурс

  • serg говорить:

    Спасибо за статью! Немного дополню.
    Не очевидно подключение, я поначалу пытался использовать SWIM и RST. Ну и на всякий случай уточнить про 3,3 а не 5V:
    3.3V -> VCC
    SWDIO -> IO
    SWCLK -> CLCK
    GND -> GND
    При установке на убунте 16 пришлось также поставить cmake (ну и build-essential, если не устанавливалось ранеее).
    Проект Texane немного реорганизовался и теперь там нет autogen.sh и configure, компилируется через “make release”.
    После компиляции можно установить всё в систему –
    cd ./build/Release/
    sudo make install
    Тогда не надо будет копировать 49-stlinkv2.rules и тулзы будут доступны из любого директория и будут работать без sudo.
    st-flash read не работает без указания size(0x10000):
    st-flash read ./dump.bin 0x8000000 0x10000

Translate
Архіви

© 2011-2017 Андрій Корягін, Кременчук - Київ, Україна