MLAB wiki

You've loaded an old revision of the document! If you save it, you will create a new version with this data.

====== ARM STM32 processors programming ======

The best working environment for ARM processors is the Linux OS. That is why the following manual describes the installation process and how to handle the tools for work with ARM in this system. [[http://wiki.ubuntu.cz/Instalace/Pr%C5%AFvodce%20instalac%C3%AD?redirect=1|Linux installation manual]].

All the software that is mentioned in this guide can be obtained for free.

===== Introduction for beginners =====

A required HW includes:

* ARM processor of your choice with necessary peripherals ([[cs:stm32f10xrxt|STM32F10xRxT]])
  * Zvolený procesor ARM s potřebnou periferií ([[cs:stm32f10xrxt|STM32F10xRxT]])
  * Nahrání programu
     * Pomocí sériové linky ([[cs:usbrs23201b|USBRS23201B]])
     * J-TAG ([[cs:jtagft2232v02a|JTAGFT2232V02A]])
Potřebný SW
  * Psaní programu
  * Kompilátor
  * Nahrání přeloženého programu

===== Kompilátor =====

Jako volně dostupný kompilátor se může použít GNU C Compiler, dostupný v git repositáři [[https://launchpad.net/gcc-arm-embedded|gcc-arm-embedded]].

Pro instalaci do Ubuntu je možné využít před připravené [[https://launchpad.net/~terry.guo/+archive/gcc-arm-embedded|deb balíčky]]. PPA repositář zatím funguje pouze pro Ubuntu 12.04

== Rychlá instalace pomocí depozitáře ==

sudo add-apt-repository ppa:terry.guo/gcc-arm-embedded
  sudo apt-get update
  sudo apt-get install gcc-arm-none-eabisudo
  
== Postup kompilace ==  
V terminálu je potřeba se nacházet ve složce, kde se nachází soubory potřebné pro kompilaci a následně stačí zadat příkaz MAKE
  
===== Programovací GUI =====

==== Sublime text ====

[[http://www.ubuntuupdates.org/ppa/sublime|Ubuntu PPA repository]]

==== Code::Blocks ====

[[http://www.codeblocks.org/|Code::Blocks]]

sudo apt-get install codeblocks
===== Knihovna =====

==== STM32F10X standard peripheral library ====

Úplná proprietární knihovna od STMicroelectronics, která však nemá příliš pohodlné programovací rozhraní a zabírá hodně prostoru ve výsledném programu.

Dostupná ke stažení na [[http://www.st.com/stonline/stappl/resourceSelector/app?page=resourceSelector&doctype=FIRMWARE&SubClassID=1169|stránkách STMicroelectronics]].

==== libopencm3 ====

Nová open-source knihovna, prostorově úsporná a s lepším rozhraním, která je ale zatím neúplná (avšak pod aktivním vývojem).

[[http://libopencm3.org|Webové stránky projektu]]
===== Nahrávání =====

==== Bootloader ====

Užití bootloaderu je výhodné v případech, kdy nechceme používat žádný přídavný programovací hardware a nepotřebujeme pokročilé vývojové funkce, jako například debugger.
=== Modul STM32F10xRxT01A ===

Pro aktivaci bootloaderu držte tlačítko BOOT, zmáčkněte tlačítka RESET a poté hned pusťte tlačítko BOOT. 
S bootloaderem se může komunikovat přes USB nebo přes UART (např. programem [[http://code.google.com/p/stm32flash/|stm32flash]]). Pro nahrávání firmware přes USB je vhodný program [[http://dfu-util.gnumonks.org/|dfu-util]], který existuje pro Linux, Mac OS i Windows.

== Připojení modulu ==

Pro použití bootloaderu je třeba modul připojit na seriovou linku. V případě použití modulu [[cs:usb232r|USB232R01B]] stačí mít zapojené pouze RXD a TXD následovně:

^ USB232R01B ^ STM32F10xRxT01A  ^
| TXD | PA10 |
| RXD | PA9 |

Ostatní signály DTR a RTS si na modulu zapojují profesionálové, kteří nechtějí mačkat tlačítka pří každém uploadu :) 
(Tato funkce vyžaduje upravený stm32flash, který se však asi podařilo ztratit)

== Kompilace stm32flash ==

svn checkout http://stm32flash.googlecode.com/svn/trunk/ stm32flash-read-only
  cd stm32flash-read-only
  make
  sudo make install

Příklad použití:

sudo stm32flash /dev/ttyUSB0
  
  stm32flash - http://stm32flash.googlecode.com/
  
  Serial Config: 57600 8E1
  Version      : 0x20
  Option 1     : 0x00
  Option 2     : 0x00
  Device ID    : 0x0418 (Connectivity line)
  RAM          : 64KiB  (4096b reserved by bootloader)
  Flash        : 256KiB (sector size: 2x2048)
  Option RAM   : 15b
  System RAM   : 18KiB
  
  Resetting device... done.

Nahravani programu vypada napriklad takto:

$ ./stm32flash -w ./bin/LED_Blink.hex -v -g 0x0 /dev/ttyUSB0 
  stm32flash - http://stm32flash.googlecode.com/
  
  Using Parser : Intel HEX
  Serial Config: 57600 8E1
  Version      : 0x22
  Option 1     : 0x00
  Option 2     : 0x00
  Device ID    : 0x0414 (High-density)
  RAM          : 64KiB  (512b reserved by bootloader) 
  Flash        : 512KiB (sector size: 2x2048)
  Option RAM   : 15b
  System RAM   : 2KiB
  
  Wrote and verified address 0x08000c48 (100.00%) Done. 
  Starting execution at address 0x08000000... done.
  
=== dfu-util ===

Přeložené bináry této utility pro jednotlivé platformy naleznete zde: [[http://www.mlab.cz/WebSVN/listing.php?repname=MLAB&path=%2FModules%2FARM%2FSTM32F10xRxT%2FSW%2FUSB_bootloader%2F#_Modules_ARM_STM32F10xRxT_SW_USB_bootloader_/|dfu-util]]

Pro aktivaci bootloaderu přes USB musíte připojit +3,3 V na nožičku PA9. Spuštění bootloaderu se provádí tlačítky: stiskni RESET, stiskni BOOT, pusť RESET, pusť BOOT.

Dávka pro volání dfu-util pro platformu Windows a přeložená verze dfu-util bez potřeby dalších knihoven je zde: [[http://www.mlab.cz/WebSVN/listing.php?repname=MLAB&path=%2FModules%2FARM%2FSTM32F10xRxT%2FSW%2FUSB_bootloader%2FWin32%2F#_Modules_ARM_STM32F10xRxT_SW_USB_bootloader_Win32_/|dfu-util-static]]. Pod Windows je ještě nutné nainstalovat nějakou verzi usblib. To nejsnáze uděláte programem [[http://www.mlab.cz/WebSVN/filedetails.php?repname=MLAB&path=%2FModules%2FARM%2FSTM32F10xRxT%2FSW%2FUSB_bootloader%2FWin32%2Fzadig.exe/|zadig]]. V průběhu instalace usblib musíte mít procesor v DFU módu (viz sekvenci tlačítek výše).

Nahrání firmware si můžete vyzkoušet pomocí tohoto vzorového bináru, který z procesoru STM32F107 udělá USB HID myš, která opisuje kolečko: [[http://www.mlab.cz/WebSVN/filedetails.php?repname=MLAB&path=%2FModules%2FARM%2FSTM32F10xRxT%2FSW%2FUSB_bootloader%2Fsample%2FSTM32F107_mouse.bin/|STM32F107_mouse.bin]]
  
==== J-TAG ====

K programování přes JTAG se potřebuje externí programátor. Na modulu [[cs:stm32f10xrxt|STM32F10xRxT01A]] jsou JTAG dráty vyvedeny na zvláštním konektoru (J51). Jako externí programátor může být využit například modul [[http://www.mlab.cz/PermaLink/JTAGFT2232V02A|JTAGFT2232V02A]]

Programovat lze např. otevřeným programem [[http://openocd.sourceforge.net/|OpenOCD]], který podporuje většinu používaných JTAG programátorů a umí vytvořit back-end pro [[http://www.gnu.org/software/gdb/|GDB]], takže podporuje i debugování.

OpenOCD má v Ubuntu sice nativně podporované balíčky, ale jejich verze je obvykle značně opožděna za současným vývojem. Proto je lepší si zkompilovat aktualní verzi..

sudo apt-get install libtool git gcc automake libftdi-dev texinfo
  git clone git://git.code.sf.net/p/openocd/code openocd-code
  cd openocd-code/
  ./bootstrap
  ./configure --enable-maintainer-mode --disable-werror --enable-ft2232_libftdi
  make
  sudo make install
  
Tím máme v systému naistalováno OpenOCD. Pokud jej budeme chtít odinstalovat, použije se příkaz

sudo make uninstall

Pokud máme k počítači připojený modul [[cs:jtagft2232v|JTAGFT2232V02A]] s nahraným schématem v FPGA, tak se můžeme připojit k nějakému ARMu.

sudo openocd -f "interface/busblaster.cfg" -f "target/stm32f1x.cfg"
  
  Open On-Chip Debugger 0.7.0-rc1-dev-00011-gd9ba56c (2013-04-28-11:46)
  Licensed under GNU GPL v2
  For bug reports, read
  	http://openocd.sourceforge.net/doc/doxygen/bugs.html
  Info : only one transport option; autoselect 'jtag'
  adapter speed: 1000 kHz
  adapter_nsrst_delay: 100
  jtag_ntrst_delay: 100
  cortex_m3 reset_config sysresetreq
  Info : max TCK change to: 30000 kHz
  Info : clock speed 1000 kHz
  Info : JTAG tap: stm32f1x.cpu tap/device found: 0x3ba00477 (mfg: 0x23b, part: 0xba00, ver: 0x3)
  Info : JTAG tap: stm32f1x.bs tap/device found: 0x16410041 (mfg: 0x020, part: 0x6410, ver: 0x1)
  Info : stm32f1x.cpu: hardware has 6 breakpoints, 4 watchpoints

OpenOCD teď vytvořilo server ke kterému se můžeme přípojit přes telnet

telnet localhost 4444
  
  Trying 127.0.0.1...
  Connected to localhost.
  Escape character is '^]'.
  Open On-Chip Debugger
  > 
 
===== RTOS =====

==== Chibios ====

[[http://www.chibios.org/dokuwiki/doku.php|Webová stránka projektu]]
 
Jde o základní relaltime operační systém s HAL zjednodušující práci s mikroprocesorem. Pro snazší práci byla vytvorena kofigurace Chibios přímo pro modul s ARM dostupná je na [[https://github.com/toxygen/mlab-chibios|githubu]]

Další programová dokumentace je dostupná [[http://chibios.sourceforge.net/html/index.html|ChibiOS/RT]]
=== Demo blikání LED ===

#include <ch.h>
  #include <hal.h>
  
  int main(void) {
  
          halInit();
          chSysInit();
  
          while (TRUE) {
                  palTogglePad(GPIOB, GPIOB_LED1);
                  chThdSleepMilliseconds(250);
  
          }
  }

Please fill all the letters into the box to prove you're human. V T D E C Please keep this field empty:

Edit summary

Note: By editing this page you agree to license your content under the following license: CC Attribution-Noncommercial-Share Alike 4.0 International