Программирование STM32

[IG_58]

romanetz, я первые синтезаторы строил на Ардуино Mini в Arduino IDE. Когда стало не хватать ресурсов, выбирал в своё время между STM32 и ESP32, сделал выбор и безболезненно переехал на ESP32, который пользую в той же среде Arduino IDE - привычно и практически достаточно.

Пока что замена этой среды на что-нибудь другое для меня неочевидна и поэтому неактуальна. Но, может быть, всё-таки есть какие-то аргументы в пользу определенной альтернативной среды программирования? Имеет ли это вообще смысл?

[romanetz]

Для синтезаторов - не имеет, это очень простая задача. Для sdr - надо выбирать по возможностям отладкии качеству генерируемого кода

[ozforester]

Изучал PLL на STM32F030K6T6. По глупости долго не мог запустить, в результате чего неплохо разобрался и решил напоследок похулиганить. По даташиту он до 48 МГц, и вот я значит воткнул в разъём макетной платы 16 МГц резонатор, а в коде множитель 4. Ничего удивительного - работает. Затем множитель 5 - он опять работает. Тогда 6 - и снова работает. Тогда 7 - Упс. "То-то же!" Оставил на весь вечер 96 МГц в цикле выводить на дисплее статус генератора HSE и PLL. Не подвис и не нагрелся. Попробую значит на нём без делителя частотомер до 30 МГц собрать, так как по мануалам измеряемая частота должна быть в 3 раза меньше системной (а практически в 2.5 раза) То есть, для измерения частоты до 30 МГц должно хватить PLL 75 МГц. Делением и умножением подходящего кварца можно подогнать частоту без излишеств. В наличии генератор только до 24 МГц, соответственно выше измерить не смог. Надеюсь что неприятных сюрпризов не будет. Появится ещё время, запрограммирую сишку на 30 МГц в качестве источника сигнала. Ну,и на худой конец, из категории до $1 есть еще F103C6T6 с даташитными 72 МГц и возможностью посчитать частоту на одних таймерах. Забавные вещицы эти stm32. (:

[vadim_d]

Изучал PLL на STM32F030K6T6

В каком-то из более древних контроллеров довелось по работе делать перевод в сон и выход из него с полным восстановлением тактирования, но там естественно никаких разгонов

[ozforester]

Сейчас в восьминогом stm32g030, "аналог" тини13 вот так (=
Понятно, что наружу не все переключается или не одновременно,
но у них и цена сопоставима с аттини.

Скрытый текст

P.S. Ссылку в предущем посте давать не стал, но тема "stm32f030k6 rcc pll" на электрониксе.

[ozforester]

В качестве примера.

Решил код использовать по назначению, он у меня как пожарная кнопка под плексигласом. Пока держусь не подсматриваю. (: Только собрал под gcc и оценил размер, что-то около 3.6 кБ, даже не искал куда дисплей цепляется. Свой "велосипед" изобретаю. Учусь же одновременно и программированию, и stm32 постигаю. Взял сначала другой микроконтроллер, уперся в его производительность. Разогнать-то получилось, но из-за сбоев в синхронизации внешнего сигнала таймера (предположительно) резко падает точность, измерений после 28 МГц. А мне как раз этот вход и нужен же для измерений. Большего не выжал. Регистры и переменные на переполнение проверял и всё такое. Похоже дело в железе, то есть в выходе далеко за допустимые границы.
Переключился на stm32f103c6, здесь уже и таймеров хватает, и разгонять не нужно. Так как процесс сильно совмещен с изучением побочных процессов, то небыстро продвигаюсь. Решаю сейчас задачку с отклонением частоты кварца, а там и финишная черта в программировании. Шаг на единичку в регистре таймера измерительного интервала все-таки дает бОльшую погрешность, чем требуется. Может и на микроконтроллере выкрутиться получится. Останется формирователь приделать (смотрю на полевичек и max999), чтобы измерять входной сигнал в более широком диапазоне амплитуд, и можно платку рисовать.

Скрытый текст

[ozforester]

Настроил старую распбери для запсной сборки проектов для arm или avr. Основные шаги, то что касается общих настроек и arm, выкладываю в качестве примера. Может кому-нибудь пригодится что-то из данного процесса. У меня линукс. Подозреваю, что на виндосе свои команды и заморочки, но в основном должно быть похоже.

Скрытый текст

1. На сайте распбери в разделе софта посмотрел последнюю лайт-версию для raspberry B+.


2. Скачал образ флэшки.

wget https://downloads.raspberrypi.org/raspios_lite_armhf/images/raspios_lite_armhf-2023-05-03/2023-05-03-raspios-bullseye-armhf-lite.img.xz

3. Разархивировал.

unxz 2023-05-03-raspios-bullseye-armhf-lite.img.xz

4. Вставил флэшку в ноутбук и посмотрел какое блочное устройство появилось в системе.

lsblk
..
 /dev/sdb
..

5. Записал файл-образ на устройство.

dd if=2023-05-03-raspios-bullseye-armhf-lite.img of=/dev/sdb bs=4M

6. Можно переставлять флэшку в распбери и подключать монитор с клавиатурой, но мне лениво висеть над монитором и распутывать пыльный клубок проводов. Пэтому произвел безголовый (headless) запуск. В наши дни, как оказалось, для этого требуется:


6.1 Создать на первом фатовом разделе флэшки пустой файлик с именем ssh, что в процессе первого запуска будет воспринято системой как мое желание иметь ссш-сервер, готовый к подключению.

touch ssh

6.2 Создать там же на первом разделе файлик userconf, но не пустой а с парой логин:пароль. Причем пароль должен быть в виде хэша.

echo -n "oleg:" > userconf
echo "123" |openssl passwd -6 -stdin >>userconf


cat userconf 
oleg:$6$1mFLvr6jSSJQw8nC$dHkcajj7j6XqarnqLJU8XvgYk4yMld93Xeile/heOWORSljjVQBNAyLC7cOfDqx9/OT0akPXvadphBrJaNPh4/

То есть логин для входа - oleg, а пароль - 123, который в безопасном виде выглядит немного по другому. Закидываем файл userconf рядом с файлом ssh, чтобы система их перенесла в конфигурацию.


6.3 Подготовить беспроводное подключение.


Допустим у нас есть точка досупа "ABC" и ключ к ней "12345678".

wpa_passphrase ABC 12345678 > wpa_supplicant.conf

получился файл wpa_supplicant.conf содержащий

network={
    ssid="ABC"
    #psk="12345678"
    psk=04cb2dce0184e4c2e48a7cefa77b592ae1590cf1f869a7c4bca5eda12841bab4
}

Теперь его нужно дополнить, добавив несколько строк. Так выглядит измененный файл.

ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant
ctrl_interface_group=0
ap_scan=1
network={
    ssid="ABC"
    psk=04cb2dce0184e4c2e48a7cefa77b592ae1590cf1f869a7c4bca5eda12841bab4
    key_mgmt=WPA-PSK
    pairwise=CCMP
    group=CCMP
}

Поместим файл wpa_supplicant.conf туда же, на раздел флэшки рядом с файлами userconf и ssh. Система при первой загрузке переместит wpa_supplicant в нужную папку и настроит нам автоматический запуск вайфая.


7. Устанавливаем флэшку в распбери и подаем питание.


Нужно подождать несколько минут, пока система произведет все первоначальные настройки, подправит разделы флэшки, настроит и запустит ssh-сервер, подключится к вайфай с указаными в файле wpa_supplicant настройками и создаст в системе пользователя с учетными данными, указанными в файле userconf. После проделанных операций распбери вроде бы перезапускается. Вобщем, ждем минут пять. По дисплею весь процесс можно было бы наблюдать, но у меня перед глазами лишь мигающий светодиод распбери.


8. Если запускаем без монитора, то думаем, как же мы узнаем айпи-адрес распбери. Я посмотрел по вайфай-маршрутизатору какой адрес он выдал распбери. В андроид-смартфоне, при раздаче, тоже можно посмотреть какие к нему устройства подключены и какие адреса им выданы. В любом случае, как запасной вариант есть монитор, на который распбери после загрузки печатает, какой она получила адрес.


9. Пытаемся зайти на распбери. Из линукса набираем команду ssh, из виндоса - устанавливаем программу putty и с её помощью пробуем подключиться.

ssh oleg@rpi

(я в файлике хостов уже прописал для адреса распбери три имени, одно из которых rpi, чтобы не запоминать айпи)


10. Подключились. Проверяем и устанавливаем обновления.

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

11. Устанавливаем минимальный набор утилит для stm32.

sudo apt-get install gcc-arm-none-eabi
sudo apt-get install stlink-tools

Для мигания светодиодом уже достаточно.




12. Создаем папку для первого проекта.

mkdir -p stm32/projects/

Помещаем в нее архив с кодом blink.zip и распаковываем.

unzip blink.zip

Переходим в папку blink

cd blink

Собираем.

oleg@raspberrypi:~/stm32/projects/blink $ make clean all
rm -f main.o
rm -f main.elf
rm -f main.bin
/usr/bin/arm-none-eabi-gcc -x assembler-with-cpp -c -specs=nosys.specs -g -O0 -mcpu=cortex-m3 -mthumb -Wall -Wextra -fmessage-length=0 -no-pie -march=armv7-m -masm-syntax-unified -fno-exceptions -fno-unwind-tables -mlittle-endian -fno-rtti main.S -o main.o
/usr/bin/arm-none-eabi-gcc main.o -mcpu=cortex-m3 -march=armv7-m -mlittle-endian -masm-syntax-unified -fno-rtti -fno-exceptions -fno-unwind-tables -mthumb -Wall -specs=nosys.specs -nostdlib -nostartfiles -lgcc -Tlinker.ld -no-pie -o main.elf
/usr/bin/arm-none-eabi-objcopy -S -O binary main.elf main.bin
/usr/bin/arm-none-eabi-size main.elf
   text       data        bss        dec        hex    filename
    100          0          0        100         64    main.elf

Прошиваем (если st-link подключен к распбери, и bluepill подключена к st-link)

oleg@raspberrypi:~/stm32/projects/blink $ make flash
st-flash --reset write main.bin 0x8000000
st-flash 1.6.1
2023-05-24T11:39:20 INFO common.c: F1 Low-density device: 10 KiB SRAM, 32 KiB flash in at least 1 KiB pages.
file main.bin md5 checksum: 29f8d7ab1e97c3ec500c6bb2df75b, stlink checksum: 0x00001f76
2023-05-24T11:39:20 INFO common.c: Attempting to write 100 (0x64) bytes to stm32 address: 134217728 (0x8000000)
2023-05-24T11:39:20 INFO common.c: Flash page at addr: 0x08000000 erased
2023-05-24T11:39:20 INFO common.c: Finished erasing 1 pages of 1024 (0x400) bytes
2023-05-24T11:39:20 INFO common.c: Starting Flash write for VL/F0/F3/F1_XL core id
2023-05-24T11:39:20 INFO flash_loader.c: Successfully loaded flash loader in sram
  1/1 pages written
2023-05-24T11:39:20 INFO common.c: Starting verification of write complete
2023-05-24T11:39:20 INFO common.c: Flash written and verified! jolly good!

Для более серьезной работы придется скачать и установить дополнительные пакеты. Какие именно - зависит от того, что используют разработчики интересующих вас проектов. Для начала скачал в папку stm32 такой набор.

CMSIS_5
STM32Cube_FW_F1_V1.7.0
STM32Cube_FW_H7_V1.7.0
STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0

CMSIS_5, в частоности, нужен чтобы собрать код для Аист-2, а то скажете, дескать, - "Блиньк мы и сами на ардуинке сыграем, ты МУрку давай."


Мурка:

oleg@raspberrypi:~/stm32/projects/aist/build/stm32h743zi $ make clean all
rm -fR ./obj
rm -f tc1_stm32h743zi_rom.elf tc1_stm32h743zi_rom.map tc1_stm32h743zi_rom.hex tc1_stm32h743zi_rom.bin
rm -f tc1_stm32h743zi_ram.elf tc1_stm32h743zi_ram.map tc1_stm32h743zi_ram.hex tc1_stm32h743zi_ram.bin
arm-none-eabi-gcc --version
arm-none-eabi-gcc (15:8-2019-q3-1+b1) 8.3.1 20190703 (release) [gcc-8-branch revision 273027]
Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.


arm-none-eabi-gcc -std=gnu11 -Wstrict-prototypes -c -mcpu=cortex-m7 -mthumb -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv5-d16 -ftree-vectorize -fno-math-errno -funroll-loops -fgraphite-identity -ffunction-sections -fdata-sections -ffat-lto-objects -Ofast  -gdwarf-2 -fomit-frame-pointer -Wall  -DARM_MATH_CM7 -DNDEBUG=1 -DCPUSTYLE_STM32H7XX=1 -DSTM32H743xx=1   -MD -MP -MF ./obj/audio.o.d -ffunction-sections -fdata-sections  -I../../../../CMSIS_5/CMSIS/Core/Include  -I../../../../CMSIS_5/CMSIS/DSP/Include  -I../../../../CMSIS_5/CMSIS/DSP/Source  -I../../../../CMSIS_5/CMSIS/DSP/PrivateInclude  -I../..  -I../../inc ../../src/audio.c -o obj/audio.o

..

arm-none-eabi-gcc   ./obj/audio.o  ./obj/bandfilters.o  ./obj/board.o  ./obj/buffers.o  ./obj/cmsis_dsp_forward.o  ./obj/display2.o  ./obj/elkey.o  ./obj/encoder.o  ./obj/filters.o  ./obj/formats.o  ./obj/gpio.o  ./obj/hardware.o  ./obj/irq_ctrl_gic_forward.o  ./obj/keyboard.o  ./obj/keymaps.o  ./obj/main.o  ./obj/modems.o  ./obj/nvram.o  ./obj/sai.o  ./obj/sdcard.o  ./obj/sdram.o  ./obj/sequen.o  ./obj/serial.o  ./obj/spi.o  ./obj/spislave.o  ./obj/synthcalcs.o  ./obj/tests.o  ./obj/twi.o  ./obj/wavfile.o  ./obj/codecs/cs4272.o  ./obj/codecs/nau8822.o  ./obj/codecs/tlv320aic23.o  ./obj/codecs/wm8994.o  ./obj/display/display.o  ./obj/display/dummy.o  ./obj/display/framebuf.o  ./obj/display/hd44780.o  ./obj/display/ili8961.o  ./obj/display/ili9225.o  ./obj/display/ili9320.o  ./obj/display/l2f50.o  ./obj/display/lph88.o  ./obj/display/ls020.o  ./obj/display/ltdc.o  ./obj/display/pcf8535.o  ./obj/display/s1d13781.o  ./obj/display/st7565s.o  ./obj/display/st7735.o  ./obj/display/uc1601s.o  ./obj/display/uc1608.o  ./obj/fatfs/diskio.o  ./obj/fatfs/ff.o  ./obj/fatfs/ffsystem.o  ./obj/fatfs/ffunicode.o  ./obj/gui/gui_framework.o  ./obj/gui/gui_user.o  ./obj/speex/fftwrap.o  ./obj/speex/filterbank.o  ./obj/speex/kiss_fft.o  ./obj/speex/kiss_fftr.o  ./obj/speex/mdf.o  ./obj/speex/preprocess.o  ./obj/speex/smallft.o  ./obj/touch/gt911.o  ./obj/touch/stmpe811.o  ./obj/touch/touch.o  ./obj/usb/usb_core.o  ./obj/usb/usbd_cdc.o  ./obj/usb/usbd_descriptors.o  ./obj/usb/usbd_dfu.o  ./obj/usb/usbd_uac.o  ./obj/usb/usbh_dskio.o  ./obj/usb/MSC/Src/usbh_msc.o  ./obj/usb/MSC/Src/usbh_msc_bot.o  ./obj/usb/MSC/Src/usbh_msc_scsi.o  ./obj/test2.o  ./obj/usb/USBPhy_RZ_A1.o -mcpu=cortex-m7 -mthumb -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv5-d16 -ftree-vectorize -fno-math-errno -funroll-loops -fgraphite-identity -ffunction-sections -fdata-sections -ffat-lto-objects  -Ofast -nostartfiles -T./STM32H743ZI_rom.ld -Wl,-Map=tc1_stm32h743zi_rom.map,--cref  -Wl,--gc-sections -lm  -o tc1_stm32h743zi_rom.elf
arm-none-eabi-size --format=sysv --radix=16 tc1_stm32h743zi_rom.elf
tc1_stm32h743zi_rom.elf  :
section               size         addr
.text              0x9f589    0x8000000
.ARM.exidx             0x8    0x809f58c
.copy.table           0x24    0x809f594
.zero.table            0x8    0x809f5b8
.data              0x10b90   0x20000000
.itcm               0x2c28          0x0
.ram_d1             0xa080   0x24000000
.bss               0x442e0   0x30000000
.noinit            0x657c0   0x2400a080
.debug_info       0x124e8b          0x0
.debug_abbrev       0xede0          0x0
.debug_loc        0x17d88a          0x0
.debug_aranges      0x36d0          0x0
.debug_ranges      0x42930          0x0
.debug_line        0xeea16          0x0
.debug_str         0x19d75          0x0
.comment              0x9f          0x0
.ARM.attributes       0x30          0x0
.debug_frame        0xcda4          0x0
Total             0x573388


arm-none-eabi-objcopy -g -O ihex -R .noinit -R .bss -R .heap tc1_stm32h743zi_rom.elf tc1_stm32h743zi_rom.hex

Даже не ожидал, что вот так вот возьмёт и соберется. Думал для начала ограничиться блиньком. (=

[ozforester]

cmsis, core_cm3.h:

(uint32_t)(int32_t)IRQn

В чем "физический смысл" такого двойного приведения?

[Genadi Zawidowski]

нету

[ozforester]

Ну а как изменится число? Допустим там SysTick, enum {-1}, [что вероятно эквивалентно 0xfe] Он преобразуется сначала в 0xfffffffe, а затем? В +1? У меня фундаментальный пробел. Понимаю комплементы, понимаю как типы хранятся в памяти, а как знаковое к беззнаковому приводится - нет уверенности. Опыта не было. Отладчик не под рукой. Посмотреть не могу вживую, а выводить на экран, так это-ж можно при выводе к одной ошибке добавить вторую, такой опыт есть. (=