STM32_Butterfly_RS232.pdf

NOTATNIK KONSTRUKTORA

mikrokontrolera

Dodatkowe materiały

na CD i FTP

w STM32Butterﬂ y

przez RS232

Pamięć Flash mikrokontrolerów STM32

można programować poprzez interfejs JTAG

lub – w przypadku gdy nie jest konieczne

bieżące debugowanie pracy mikrokontrolera

– z wykorzystaniem bootloadera ulokowanego

w pamięci systemowej mikrokontrolerów z tej

rodziny. Jak załadować pamięć Flash poprzez

interfejs UART pokażemy krok po kroku w artykule.

Dodatkowe materiały na CD i FTP:

host: ep.com.pl , user: 12235 , pass: 60u61csy

te, podobnie do STM32F105 (także należą do podrodziny Connectivi-

tyLine , ale nie wyposażono ich w interfejs Ethernet MAC) fabrycznie

wyposażono w oprogramowanie spełniające rolę bootloadera, obsłu-

gujące kilka kanałów komunikacyjnych: USB, CAN i RS232. Pozostałe

podrodziny mikrokontrolerów STM32F (101, 102, 103) także wypo-

sażono w botloader, ale obsługuje on wyłącznie kanał RS232 ( tab. 1 ).

Eksperymentalną platformą sprzętową, którą wykorzystamy do

przedstawienia funkcjonowania bootloadera zaimplementowanego

w pamięci systemowej mikrokontrolerów STM32F, jest STM32Butter-

ﬂ y – ostatnio niezwykle popularna dzięki ogólnopolskiemu cyklowi

seminariów STM32 TechDays, które odbyły się w 14 miastach na te-

renie Polski.

STM32Butterﬂ y wyposażono w mikrokontroler z podrodziny

ConnectivityLine oznaczony symbolem STM32F107. Mikrokontrolery

Sprzęt i oprogramowanie

Do zaprogramowania mikrokontrolera poprzez interfejs RS232

z wykorzystaniem bootloadera konieczny jest konwerter poziomów

logicznych TTL/RS232 dołączony do wybranej pary linii GPIO: PA9

(TxD) i PA10 (RxD) lub PD5 (TxD) i PD6 (RxD).

Schemat elektryczny przykładowego konwertera pokazano na

rys. 1 , na fot. 2 pokazano miejsce dołączenia go do płytki zestawu

STM32Butterﬂ y. Do komunikacji z PC wybrano interfejs USART2,

114

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 12/2009

NOTATNIK KONSTRUKTORA

Programowanie

Programowanie mikrokontrolera w STM32Butterﬂ y przez RS232

Tab. 1. Zestawienie dostępnych kanałów komunikacji bootloadera z otoczeniem w podrodzinach STM32

Podrodzina

USART1

USART2

CAN2

USB

Xtal

[MHz]

F101 TX-PA9 RX-PA10

–

F102 TX-PA9 RX-PA10

–

F103 TX-PA9 RX-PA10

–

F105 TX-PA9 RX-PA10 TX-PD5 RX-PD6 TX-PB6 RX-PB5

DP-PA12

DM-PA11

ID-PA10 **

VBUS-PA9

–/8, 14,7456, 25 *

F107 TX-PA9 RX-PA10 TX-PD5 RX-PD6 TX-PB6 RX-PB5

DP-PA12

DM-PA11

ID-PA10 **

VBUS-PA9

–/8, 14,7456, 25 *

* – zewnętrzny rezonator jest niezbędny wyłącznie podczas korzystania z bootloadera USB i CAN

** – linia używana wyłącznie gdy interfejs USB mikrokontrolera pracuje w trybach host i device USB-OTG

Errare humanum est

Erratowa plaga dotknęła także mikrokontrolery STM32F105/107,

które w wersji krzemu „Z” (aktualnie produkowanej) mają problemy

z działaniem bootloadera. Kłopoty napotkają użytkownicy

mikrokontrolerów z kodem daty poniżej 937, w nowszych wersjach

mikrokontrolerów wada ta nie występuje.

W erracie (ID15866 rev2) opisano sposób uniknięcia problemów

z bootloaderem w starszych wersjach mikrokontrolerów, przy

czym skutkują one wyłącznie w przypadku układów w obudowach

LQFP100.

Rys. 1. Schemat elektryczny interfejsu TTL/RS232

Fot. 2. Złącze portu D (GPIO) na płytce STM32Butterﬂ y

ponieważ jego linie TxD

i RxD są przez bootlo-

ader przemapowywane

do linii GPIO PD5 i PD6,

które wyprowadzono na

10-stykowe złącze gold-

pin przeznaczone do wy-

korzystania w aplikacji

użytkownika.

Obsługę transferu

danych pomiędzy PC

i mikrokontrolerem za-

pewnia oprogramowanie

Flash bootloader demon-

strator , przystosowane

do obsługi wszystkich

dostępnych kanałów

transmisji danych: CAN,

USB i RS232. Program

jest dostępny bezpłatnie

na stronie ﬁ rmy STMi-

croelectronics ( www.

st.com/stm32 ), wymaga

on standardowej instala-

cji w systemie Windows.

Jak wspomniano,

bootloader jest ulokowa-

ny w pamięci systemo-

wej mikrokontrolerów

STM32, jego automa-

Rys. 4. Okno startowe programu Flash

bootloader demonstrator

Fot. 3. Ustawienie zwor na liniach BOOT umożliwiające

uruchomienie bootloadera

Rys. 5. Okno z informacją o pojemności

pamięci Flash programowego mikrokon-

trolera

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 12/2009

115

NOTATNIK KONSTRUKTORA

Krakowska sesja warsztatowa podczas STM32TechDays

W dniach 22.09 do 28.10.2009 odbyły się w 14 miastach Polski

warsztaty techniczne dla konstruktorów zainteresowanych mikro-

kontrolerami STM32. Impreza została zorganizowana przez ﬁ rmę

STMicroelectronics, która wszystkim zakwaliﬁ kowanym uczestnikom

sprezentowała niezwykle praktyczny zestaw upominkowy składający

się z płytki STM32Butterﬂ y (specyﬁ kacja w ramce), modułu z graﬁ cz-

nym wyświetlaczem LCD oraz książki poświęconej mikrokontrolerom

STM32. Uczestnicy seminariów mieli także możliwość

doposażenia otrzymanych motyli w programator-de-

bugger ZL30PRG (zgodny z ST-Link) oraz interfejs PHY

Ethernet zamontowany na module ZL2ETH.

Chęć uczestnictwa w STM32TechDays

zgłosiło blisko 1200 osób, z czego 550

otrzymało zaproszenia do uczestnictwa

w pierwszej turze warsztatów. Ze względu

na dużą liczbę chętnych w przyszłym roku

odbędą się kolejne sesje szkoleniowe,

o których informacje będą publikowane

m.in. w Elektronice Praktycznej, Elektroniku

oraz stronach internetowych partnerów

ﬁ rmy STMicroelectronics w Polsce (m.in.

pod adresem www.stm32.eu ).

Na spotkania przybyły

łącznie 472 osoby, zarów-

no z dużych ﬁ rm elektro-

nicznych jak i studenci,

których wsparcie w pierw-

szych krokach z mikro-

kontrolerami STM32 było

jednym z celów organiza-

tora imprezy. Spotkania

w ramach STM32TechDays

składały się z dwóch sesji,

z których jedna miała

charakter prezentacyjny,

druga była klasycznym

pokazem posługiwania się

mikrokontrolerami STM32

na prostych przykładach.

Szkolenia i prezentacje

prowadzili przedstawicie-

le polskiego biura ﬁ rmy

STMicroelectronics, wspierani przez przedstawicieli ﬁ rm dystrybucyjnych.

Z myślą o uczestnikach warsztatów STM32TechDays oraz wszystkich kon-

struktorów zamierzających korzystać w swoich projektach z mikrokontrole-

rów STM32 została uruchomiona strona informacyjna www.stm32.eu , do

której współtworzenia zapraszamy wszystkich Czytelników EP.

Wsparcie organizatorom STM32TechDays

świadczyli przedstawiciele ﬁ rm dystrybucyjnych

Początek warsztatów w Warszawie

Sesja warsztatowa STM32TechDays

w Gliwicach

Warsztaty we Wrocławiu

tyczne uruchomienie nastąpi po ustawieniu na liniach: BOOT0 = 1

i BOOT1 = 0. Prawidłowe ustawienie zwor konﬁ guracyjnych na płytce

STM32Butterﬂ y pokazano na fot. 3 . Po dołączeniu zestawu STM32But-

terﬂ y z interfejsem RS232 do komputera PC i uruchomieniu wcześniej

zainstalowanego programu Flash bootloader demonstrator , należy wy-

brać kanał komunikacyjny ( rys. 4 ), następnie zrestartować mikrokontro-

ler (naciskając przycisk RESET na płytce zestawu) i nacisnąć przycisk

Next . Jeżeli inicjalizacja nastąpi poprawnie, zostanie wyświetlone okno

z informacją o pojemności pamięci programowego mikrokontrolera

( rys. 5 ), następnie okno z wykazem sektorów Flash i ich statusów ( rys.

6 ). W kolejnych oknach użytkownik może wybrać plik zawierający dane

do zapisania w pamięci Flash ( bin lub hex ), ustalić ręcznie lub pobrać

z zewnętrznego pliku konﬁ gurację programowanego mikrokontrolera,

włączyć lub wyłączyć zabezpieczenie odczytu zawartości pamięci Flash

Rys. 6. Okno z wykazem sektorów pamięci

i ich statusów

Rys. 7. Okno konﬁ guracji mikrokontrolera

i sektorów pamięci

Rys. 8. Okno z paskiem postępu, ilustrują-

cym przebieg programowania pamięci Flash

116

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 12/2009

Programowanie mikrokontrolera w STM32Butterﬂ y przez RS232

W przypadku braku komunikacji pomiędzy programem Flash

bootloader demonstrator i bootloaderem mikrokontrolera pojawi się

komunikat jak poniżej.

Dla dociekliwych

Sposób pracy działania bootloaderów zastosowanych w mi-

krokontrolerach STM32 został szczegółowo opisany w dokumen-

tacji udostępnionej bezpłatnie przez ﬁ rmę STMicroelectronics na

stronie www.st.com/stm32 . Opis bootloaderów mikrokontrolerów

STM32F101/102 i 103 jest dostępny w nocie aplikacyjnej AN2606,

a bootloader mikrokontrolerów STM32F105/107 opisano w nocie

aplikacyjnej AN2662.

W obydwu przypadkach szczegółowo opisano algorytm działa-

nia bootloaderów, sposób wymiany danych z PC, a także polecenia

obsługiwane przez bootloader.

Szczegółową instrukcję obsługi programu Flash bootloader de-

monstrator producent zawarł w dokumencie UM0462. Opisano

w nim m.in. sposób korzystania z programu wywoływanego z linii

poleceń, co pozwala na jego integrację z różnymi środowiskami pro-

gramistycznymi.

W takim przypadku należy sprawdzić:

– poprawność podłączenia linii transmisyjnych mikrokontrolera do

konwertera napięć RS232,

– poprawność wyboru portu komunikacyjnego i trybu pracy

bootloadera w początkowym oknie programu Flash bootloader

demonstrator,

– poprawność konﬁ guracji linii BOOT mikrokontrolera (po każdej

zmianie ich stanu niezbędne jest zerowanie mikrokontrolera!).

i poszczególnych sektorów pamięci ( rys. 7 ) itp. Po ustaleniu konﬁ guracji

mikrokontrolera można rozpocząć programowanie jego pamięci ( rys. 8 ).

Andrzej Gawryluk

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 12/2009

117

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: