Stm32f746zgt6 как прошить через usb

Итак, сегодня распишу немного по тому, как программировать ваши микроконтроллеры, из которых вы сделали всевозможные устройства. Не будем же мы только отладочную плату мучать .

Контроллеры STM32 можно прошить двумя путями.
1) Через встроеный бутлоадер (бутлоадер, это такая маленькая программка внутри каждого микропроцессора STM32, которая прикидывается программатором — это если по простому). Прошивка в таком варианте происходит через UART (для связи с компьютером используется переходник USB>COM)

2)Внешним программатором. Из внешних программаторов на данный момент есть большой выбор. Это может быть и ваша отладочная плата STM32 Discovery, и китайский аналог ST-LINK V2 mini, и оригинальный ST-Link.

Первым вариантом я не пользовался, но сложного в нём вроде ничего нет. Нужно скачать утилиту STM32 ST-LINK Utility и на вашем прошиваемом микроконтроллере выставить определённый сигнал на ножке\ножках BOOT0\BOOt1. Допустим возьмём для примера самый дешёвый и простой микроконтроллер STM32F030F4P6 в корпусе TSSOP20. У него есть ножка BOOT0, которую если мы замыкаем на массу — то у нас контроллер будет прошиваться через SWD (то есть от внешнего программатора), а если на эту ножку подать напряжения питания, то контроллер будет стартовать с встроенного бутлоадера, и ждать пока мы его прошьём через UART, то есть с помощью программы ST-LINK Utility.

Вторым вариантом намного проще работать, так как помимо того что вы можете прошивать свои микроконтроллеры так ещё и в режиме реального времени отлаживать свои программы (дебажить))
Для прошивки в таких случаях используется всего 4 ножки (по минимуму)
1)Vcc — питание 3 Вольт
2)VSS(Gnd) — масса
3)SWCLK
4)SWDIO

Такой вариант подключения для прошивки используется в том случае, если вы не сконфигурировали ножки SWCLK и SWDIO в качестве портов ввода-вывода. Если же вы эти ножки используете в качестве портов ввода-вывода, то прийдётся ещё подключать «физичесу» линию сброса. — RST . В таком варианте у нас получается 5 проводов для подключения
1)Vcc — питание 3 Вольт
2)VSS(Gnd) — масса
3)SWCLK
4)SWDIO
5)NRST

Вот так выглядит распиновка на плате STM32F4Discovery разъёма для программирования внешних микроконтроллеров. Пин VDD_Target является пином, для снятия показаний напряжения с прошиваемого устройства. Этот если по простому — для согласования уровня напряжений между программатором и прошиваемым устройством.

Вот так выглядит разъём программатора ST-LINK V2 mini. В нём есть дополнительные средства для работы с STM8 и т.д, поэтому для работы с STM32 нам нужны пины
1)Vcc — питание 3 Вольт
2)SWDIO
3)VSS(Gnd) — масса
4)SWCLK
10)NRST

Вот так выглядит схема подключения для прошивки нашего простейшего микроконтроллера STM32F030F4P6

Как видите, никаких заморочек нет. На этом думаю всё, если будут вопросы, то пишите в коментах, я добавлю эти нюансы в статью.

Заливка прошивки в STM32 через USB

В своем проекте я использую микроконтроллер STM32F103C8 и фреймворк stm32duino. Этот клон Ардуино предлагает специальный бутлоадер, который позволяет заливать прошивку через USB, без использования внешних компонентов типа ST-Link или USB-UART переходника.

Сегодня мне понадобилось поработать с голым контроллером из-под CooCox и без stm32duino. Но вот в чем проблема. Даже простая моргалка лампочкой влитая через этот бутлоадер не работает.

Давайте разбираться. Возможно, мои выкладки покажутся кому-то банальностью. Но я только начинаю изучать контроллеры STM32 и на поиск проблемы убил как минимум полдня. Вдруг эта статья сократит кому-то время разработки.

Я ничего не имею против ST-Link и других отладчиков. Но в моем готовом устройстве его не будет, но точно будет USB. Почему бы сразу не заложить возможность обновлять прошивку через USB? Лично я нахожу этот способ удобным. тем более что все равно у меня уже подключен шнурок по которому идет питание и USB Serial.

Давайте посмотрим как работает бутлоадер. Для начала на примере контроллеров AVR. Почему я о нем вспомнил? Я переходил с Arduino и подсознательно ожидал такого же поведения. Но в STM32 оказалось все по другому. Потому хочу рассказать о разнице этих двух микроконтроллеров.

Итак. В микроконтроллерах AVR ATMega под бутлоадер можно зарезервировать некоторое количество памяти ближе к концу флеша. С помощью fuse битов можно регулировать с какого адреса будет стартовать программа. Если бутлоадера нет — программа стартует с адреса 0x0000. Если бутлоадер есть — он запускается с некоторого другого адреса (скажем, в ATMega32 с 0x3C00, если размер бутлоадера выбран 2к).

Когда бутлоадер сделал свои дела он передает управление основной программе с адреса 0x0000. Т.е. программа всегда стартует с адреса 0x0000. Компилятор и линковщик работают с учетом того, что код будет находится в начале адресного пространства.

В микроконтроллерах STM32 все не так. Все программы стартуют с адреса 0x0800000. Бутлоадер не является чем-то таким особенным. Это такая же программа, которая стартует с того же самого начального адреса. В процессе работы бутлоадер может принять прошивку (через USB или UART, считать с флешки, принять со спутника, достать из подпространства, whatever. ) и записать ее по адресам выше чем находится сам загрузчик. Ну и, конечно же, в конце своей работы передать управление основной программе.

Так вот при компиляции прошивки нужно знать куда же бутлоадер запишет прошивку и соответствующим образом скорректировать адреса.

На этом с теорией все. Переходим к практике. Ниже пошаговая инструкция как прикрутить USB загрузчик к микроконтроллерам серии STM32F1xx, а может быть и к некоторым другим тоже.

Есть, правда, некоторые ограничения по схемотехнике. Тут я, к сожалению, не силен. ЯТП нужен подтягивающий резистор 1.5к для порта PA12 (он же USB D+). Это позволяет загрузчику в нужные моменты времени подключаться и отключаться от USB.

Вместо COM20 нужно подставить свой порт куда прицепился микроконтроллер.

Заливатор штука очень нежная, относительных путей не любит. так что путь к прошивке нужно указывать полностью.

1EAF:0003 — это VID и PID

Чтобы не нажимать каждый раз ресет, платы основанные на libmaple/stm32duino используют трюк. Они слушают usb serial порт. Если там возникает сигнал DTR и передается ключевая последовательность байт, то микроконтроллер перегружается в бутлоадер. Смотреть в функцию rxHook().

Из-за этого может возникнуть неудобство. Если микроконтроллер заглючил и повис, то он уже не слушает порт. Следовательно он не может услышать ключевую последовательность и перегрузиться в бутлоадер. Тогда только ресет в помощь.

На этом все. Надеюсь моя статья прольет свет на то, как работает загрузчик в STM32 и как можно загружать прошивку через USB порт. К сожалению порог вхождения по прежнему высок, но вдруг кому-то моя статья поможет его преодолеть.

Если статья Вам понравилась, Вы можете поддержать меня купив чашечку кофе.

Обновление прошивки по USB-DFU

И вот тут самое время понять, что еще могут существовать другие загрузчики одновременно с системными — это ваши , которые пишутся вами и находятся в адресах FLASH 0х08000000.

Более того у STM есть готовый вариант в Кубе для создания вашего загрузчика по USB и называется USB : Download Firware Update Class (DFU). Генерируем , прошиваем в контроллер.

фотка 1

И загрузчик появляется в адресах 0x0800000 до 0x800C000 (помечена только Readable)

фотка 2

Далее надо пользоваться утилитами от STM Dfu File Manager и DfuSeDemo :

Dfu File Manager готовит вашу прошивку для записи выше вашего бутлодера, а DfuSeDemo собственно ее шьет во Flash выше с адреса 0x800C000.

И происходит это без подтянутой к 1 ножке boot0 контроллера.

Для общего понимания картины адреса памяти :

фотка 3

Думаем , а куда мы заливем свой код программы ? Мы пользовались Atollic True Studio, там были такие настройки :

фотка 4

Например смотрите выходной файл проекта (*.map)

FLASH это с адреса 0x08000000. А вот системный загрузчик лежит где-то по адресу 0x00000000 по-видимому всегда прекрасно себя чувствует, так как его стереть нельзя.

В нашем случае имеем STM32F205VG к примеру и у него есть такие варианты загрузчиков :

фотка 1

Но как узнать какой версии системный загрузчик?

Оказывается никак или предположительно по некоторым букво-цифрам на корпусе контроллера.

Типичный вариант организации пинов для активации загрузчика

BOOT0

Видим , что в нашем готовом устройстве есть вариация по BOOT0 :

фотка 2

Штатно BOOT0 на земле и это означает , что начало программы стартует с SRAM , т.е. по адресу 0x20000000 .

BOOT1

BOOT1 может быть выведен наружу и идти на пин , который связан с разъемом на микро SD карты. Понятно для закгрузки с микро SD карты прошивки например.

2 проекта для текстирования

В итоге для тестирования связки с загрузкой через STM Dfu File Manager и DfuSeDemo сделаны открытые два примера на Atollic True Studio .

Первый реализует пользовательский загрузчик по USB (DFU) и прошивается с адреса 0x0800000 до 0x0800C000. А второй проект реализует саму основную обновляемую программу, которую прошиваем по адресу с 0x0800C000 и выше.

STM32F205VG_FLASH.ld

Внимание во втором проекте :

#define VECT_TAB_OFFSET 0xC000 /*!

Переключение в первом проекте между режимами загрузки и выполнение основной программы происходит программно установкой переменной boot = 1|0.

Можно прошивать каждый проект независимо , код каждого проекта должен попадать в свою область памяти и не вредить другому.

Теперь по-шагово поехали :

Собираем (и прошиваем) первый проект:

фотка 1

Собираем (но не прошиваем) второй проект:

фотка 2

Файл *.hex через утилиту STM Dfu File Manager преобразуем в файл *.dfu .

фотка 3

Запускаем первый проект в режиме (boot =1) с отладчиком и трассировкой SWO

Файл *.dfu через утилиту DfuSeDemo отсылаем контроллеру (то есть прошиваем через USB DFU Class)

фотка 4

Перезапускаем проект 1 с boot =0 и наблюдаем , что программа перешла на адрес 0x800C000 и начала выполняться :

Похожие публикации:

Forza horizon 4 как заработать много денег xbox
Viber как пополнить счет из россии
Где самые дешевые айфоны в мире
Как в iphone

Карманный осциллограф на STM32

Это фото до замены МК, сейчас на обоих платах припаяны экраны, и резисторы в делителе по входу не те что на схеме.
Ссылку на МК 427 спросите у кого нибудь, мой МК не заработал на прошивке 96МГц, только на 80.

GFX
Сообщений: 2040
Зарегистрирован: Вт окт 23, 2012 18:36:14
Откуда: Ростов-на-Дону

Re: Карманный осциллограф на STM32

Пн окт 19, 2020 21:39:43

Новую плату готов ждать, как она будет распространяться?
В виде герберов точно, плюс сам закажу десяток.

Fant1k
Сообщений: 25
Зарегистрирован: Пн сен 28, 2020 20:18:01

Re: Карманный осциллограф на STM32

Пн окт 19, 2020 22:05:17

GFX , Отлично. По тиху собираю рассыпуху по мелочи, главное есть и слава Богу оригинальное. Намекните пожалуйста, до НГ выйдет обновленная плата? Не сочтите за наглость, если есть какие то глобальные компонентные изменения от 2.52, скажите пожалуйста, дабы быть готовым Спасибо!

GFX
Сообщений: 2040
Зарегистрирован: Вт окт 23, 2012 18:36:14
Откуда: Ростов-на-Дону

Re: Карманный осциллограф на STM32

Пн окт 19, 2020 22:41:30

Fant1k , до нг, думаю, выйдет. Комплектуха поменяется, если будете новую плату ждать, то ничего не покупайте, разве что 3.5 дюйма экран, ацп и кнопки. Alex2 значительно переделал плату и компоненты поменял. В принципе, я думаю, он мог бы лист деталей выложить, так как они уже известны и схему. Но, наверное, не станет пока сам не соберет и не проверит.

Fant1k
Сообщений: 25
Зарегистрирован: Пн сен 28, 2020 20:18:01

Re: Карманный осциллограф на STM32

Вт окт 20, 2020 17:56:17

GFX , Спасибо за ответ.
Сегодня осенила мысль, следующего характера: версия 2.52 имеет размер 96*56мм, это я к тому, что если новая ревизия выйдет по длине за 100мм, то стоимость изготовления у Китайцев для личного пользования возрастёт капитально Значит выгоднее будет или купить штучно готовую платку или кооперироваться с другими людьми для совместного заказа.
Но этот так, мысли в слух, как будет так будет.

240265
Сообщений: 1016
Зарегистрирован: Сб мар 09, 2013 11:29:22
Откуда: 40RUS, Жуков

Re: Карманный осциллограф на STM32

Вт окт 20, 2020 20:08:41

Fant1k , Думаю Alex2 это понимает.

Vingrad
Сообщений: 507
Зарегистрирован: Вт мар 17, 2015 09:34:30
Откуда: Запорожье

Re: Карманный осциллограф на STM32

Вт окт 27, 2020 14:09:41

Хочу перепрошить DSO138 под прошивку GFX, но не могу, так как МК защищён от прочтения.
Пробовал стереть, замкнув BOOT0 на +3,3 В — не получается, пишет снимите защиту, а как это сделать?

Раньше без проблем прошивал MK32 с помощью такой

и STM32 ST-LINK Utility, но с защищёнными не сталкивался.

pap.cot
Сообщений: 150
Зарегистрирован: Пн мар 24, 2014 22:07:01
Откуда: Оренбургская область
Сайт

Re: Карманный осциллограф на STM32

Вт окт 27, 2020 14:19:44

Vingrad , встречал такое, помогло только стирание по UART

Vingrad
Сообщений: 507
Зарегистрирован: Вт мар 17, 2015 09:34:30
Откуда: Запорожье

Re: Карманный осциллограф на STM32

Вт окт 27, 2020 14:25:23

Разобрался сам. Оказалось до тупости просто — в опциях STM32 ST-LINK Utility нужно поставить Disable

pap.cot
Сообщений: 150
Зарегистрирован: Пн мар 24, 2014 22:07:01
Откуда: Оренбургская область
Сайт

Re: Карманный осциллограф на STM32

Вт окт 27, 2020 14:55:14

ЮСБ — UART переходник с уровнями 3.3 В
STM32 Flash loader demonstrator подключить к RX(вход PA10), TX(выход PA9)

Vingrad
Сообщений: 507
Зарегистрирован: Вт мар 17, 2015 09:34:30
Откуда: Запорожье

Re: Карманный осциллограф на STM32

Вт окт 27, 2020 14:58:05

Спасибо, пошёл включать.

Vingrad
Сообщений: 507
Зарегистрирован: Вт мар 17, 2015 09:34:30
Откуда: Запорожье

Re: Карманный осциллограф на STM32

Ср окт 28, 2020 12:11:58

Мои впечатления от DSO138 с последней прошивкой от GFX и доработкой: TL084 заменён на AD823A, добавлена перемычка и Кус первого ОУ сделан равным 5

сначала плюсы:
— расширилась полоса, стал виден сигнал 500кГЦ, осциллограф » ожил » , при максимальной чувствительности на открытый щуп ловит всякие наводки от разных ИИП
луч стал тоньше и картинка более чёткой

теперь минусы:
— неудобная шкала развёрток 3,3-6,6 -15-30-60-120-240-480, потом 800-1,6-3,2 и так далее, что совсем не коррелируется с сеткой на экране
почему не выбрана стандартная, кратная 1-2-5-10-20-50. Теперь, чтобы определить длительность импульса, нужен калькулятор
— нечёткая работа частотомера, ловит всякий мусор, даже частоту сетевых наводок не может определить

и по мелочи — неточно измеряет входное напряжение, вкралась ошибка в определении коэффициента усиления второго ОУ он равен 8,0 , а не 7,666 так как не учтено влияние R10. Ну, это не трудно подправить, в отличие от остального.
также просаживается минусовое питание на развёртке 3,3 и 6,6 мксек — с заводской прошивкой не просаживается от высокой частоты развёртки, ток потребления больше и постоянный .
Да, и AD8066 здесь избыточен, вполне хватает AD823, который без особого труда можно купить на Али.

В общем, мне такой ослик не нужен, есть ещё пара советских аналоговых с полосой до 100 МГц. Буду возвращать его в исходное состояние.
Покупался он для того, чтобы смотреть переходные процессы на выходе ЛБП при включении и выключении питания, так как в нём есть память.

GFX
Сообщений: 2040
Зарегистрирован: Вт окт 23, 2012 18:36:14
Откуда: Ростов-на-Дону

Re: Карманный осциллограф на STM32

Ср окт 28, 2020 20:50:52

Vingrad , частота ацп не может быть произвольной, отсюда кривое время на дел, хотя на медленных развертках можно было бы и подравнять.

такие гейны у меня в прошивке ДСО138 заданы, может что и не так, но уже не помню, вникать не охота, если кто скажет, где ошибка, и на что изменить, могу перекомпилировать. опять же если она есть, там аппаратно нужно было менять КУ.
float AMP1_gane=(1+(120.0/33.0));
float AMP2_gane=(1+(1000.0/150.0));

Относительно остального, прошивка в ДСО от самой первой версии ослика, она очень простая и многое не сделано вообще. портировать в 103мк версию 3ю я не могу, в нем памяти не хватит, а на 303мк желающих не набралось, так-то физически это вполне возможно.

xx.alex
Сообщений: 7
Зарегистрирован: Сб май 25, 2019 19:48:13
Откуда: Москва

Re: Карманный осциллограф на STM32

Пт окт 30, 2020 01:06:33

а на 303мк желающих не набралось, так-то физически это вполне возможно.

Я бы присоединился, если всего хотя бы человек 20 наберется. Иначе, учитывая общие затраты и класс DSO138, просто не вижу смысла дополнительно в него вкладываться.

GFX
Сообщений: 2040
Зарегистрирован: Вт окт 23, 2012 18:36:14
Откуда: Ростов-на-Дону

Re: Карманный осциллограф на STM32

Сб окт 31, 2020 09:48:10

Доброе утро. У меня хорошие новости, Alex2 закончил разводку новой платы . Выложил папку GFXscope v4.0 — stm32f750 beta

Основные отличия:
1. Печатная плата под экран 3.5 дюймов.
2. Внешние даки смещения лучей, теперь луч при смещении реально смещается, калибровка нуля тоже аппаратная.
3. Внешний вход синхронизации.
4. На выходе генератора DDS вместо встроенного дака в МК (пока программно он выдает теже частоты, но потом могу расширить диапазон)
5. Частота АЦП 100 msps
6. дсдс для питания ядра МК- МК не греется
7. Бутлоадер- прошить нужно всего 1 раз, далее прошивки можно просто кидать через юсб в виртуальную флешку.
8. Подключен кварц на 32кГЦ и питание Vbat — настройки теперь хранятся без флешки
9. Габариты деталей оптимизированы.
10. Добавлено 2 кнопки.
Может еще что, но на вскидку не помню.

Я заказал 10 печаток, 2 заняты уже, 8 пока свободны. По ценам все без изменений, 1000 руб. печатка + прошивка.

Также заказал 10 переходников под экраны 4,3 и 5 дюймов с более высоким разрешением и емкостными сенсорами.
https://aliexpress.ru/item/32598210965. . 1584269479
https://aliexpress.ru/item/32675637030. . 11c8GsW8KE
Но следует иметь в виду, что 4,3 дюйма экран практически совпадает с габаритами платы с учетом переходника, 5 дюймов больше, но в любом случае с кнопками они не совпадают. Основной упор на более бюджетный экран 3.5 дюйма, остальные для ценителей

Fant1k
Сообщений: 25
Зарегистрирован: Пн сен 28, 2020 20:18:01

Re: Карманный осциллограф на STM32

Сб окт 31, 2020 09:59:38

NUCLEO-F746ZG, Отладочная плата на базе MCU STM32F746ZGT6 (ARM Cortex-M7), ST-LINK/V2-1, Arduino, Ethernet

Фото 1/5 NUCLEO-F746ZG, Отладочная плата на базе MCU STM32F746ZGT6 (ARM Cortex-M7), ST-LINK/V2-1, Arduino, Ethernet

Отладочная плата из серии STM32 Nucleo-144 обеспечивает доступный и гибкий способ для пользователей попробовать новые концепции и создать прототипы с помощью микроконтроллера STM32, выбрав из различных сочетаний производительности, энергопотребления и функций. Разъем ST Zio, который поддерживает интерфейс Arduino Uno V3 и разъем ST morpho позволяют легко расширять функциональность открытой платформы разработки Nucleo.

Особенности:
— Микроконтроллер STM32F746ZGT6, 32 бит, 216 МГц, ARM Cortex-M7, Flash 1 Мбайт, RAM 320 Кбайт;
— Три пользовательских светодиода;
— Две кнопки: пользовательская и сброс;
— LSE кварц: 32.768 кГц кварцевый генератор;
— Два типа расширения: разъем ST Zio поддерживающий интерфейс Arduino Uno V3 штыревой разъем ST morpho для полного доступа I/O микроконтроллера;
— Разъемом USB OTG micro-AB;
— Разъем Ethernet совместимый IEEE-802.3-2002;
— Встроенный программатор/отладчик ST-LINK/V2-1;
— USB ST-LINK с ренумерацией и тремя интерфейсами: виртуальный COM порт, устройство хранения (Mass storage), порт отладки;
— Гибкие возможности питания: 5 В от ST-LINK/ V2-1 USB VBUS, 3.3 В и 7-12 В на ST Zio или ST morpho, 5 В на ST morpho;
— Бесплатное программное обеспечение: HAL библиотеки, включая различные примеры;
— Доступен ресурс ARM mbed — (http: //mbed.org);
— Поддержка широкого выбора интегрированных сред разработки (IDE), включая IAR, ARM Keil, IDE на основе GCC.

Комплектация:
1 х Отладочная плата NUCLEO-F746ZG.

Технические параметры

Серия оценочной/отладочной платы	nucleo
Ядро базового компонента	Cortex-M7
Разрядность шины данных, Бит	32
Наименование базового компонента	stm32f746zgt6
Тип разъема для прямого подключения плат расширения	arduino
Наличие USB интерфейса	Да
Наличие установленного (в комплекте) дисплея	нет
Наличие макетной области	нет
Особенности	st-link/v2-1, arduino, ethernet
Вес, г	125