STM32: programmazione (STM32F1) via USB con bootloader STM32duino – 2

Continuiamo ad esplorare la famiglia STM32 di microcontrollori a 32 bit basati sul processore Arm^® Cortex^®-M.

L’STM32duino-bootloader è stato creato per le schede STM32F103 da utilizzare con il repository Arduino_Core_STM32 e l’IDE Arduino; molto utile per programmare il microcontrollore direttamente tramite USB.

Prima di tutto, leggi il precedente articolo, “STM32F1 Blue Pill: piedinatura, specifiche e configurazione IDE Arduino (STM32duino e STMicroelectronics)” dove puoi scoprire come configurare il tuo Arduino IDE, e fai attenzione: questo bootloader vuole il descrittore URL STM32duino (prima parte dell’articolo precedente).

Qui la mia selezione di STM32 e ST-Link STM32F103C8T6 STM32F401 STM32F411 ST-Link v2 ST-Link v2 official

Come già descritto, è necessario un programmatore FTDI o ST-Link. Di solito uso un modello base, ma in questo caso è più semplice utilizzare un modulo con uscita di alimentazione integrata.

Il più costoso modulo FT232RL o FT232 può alimentare il microcontrollore, ma un CH340G o CH340 funziona bene.

Qui i due modelli USB to TTL CH340G - USB to TTL FT232RL

Schema di connessione con FTDI

Per caricare il bootloader, è necessario collegare l’FTDI, come spiegato in questa immagine.

È possibile alimentare l’stm32 con 3,3V o 5V nel rispettivo pin e collegare FTDI TX a PA10 e RX a PA9.

Schema di collegamento con ST-Link

Modalità di avvio

È possibile selezionare tre tipi di modalità di avvio:

• Boot da System Memory: richiama il bootloader su chip, che è presente nel chip direttamente dalla fabbrica prima che tu abbia programmato qualcosa nella flash su chip. Ciò consente di caricare il codice (programma) nel dispositivo da un’interfaccia esterna come UART o USB.
• Memoria flash principale: è qui che normalmente va il tuo codice. In un’operazione tipica, il codice risiederà in un flash e, su Power-On Reset (POR), la CPU recupererà il vettore di ripristino e il puntatore dello stack iniziale (SP) dalla flash. Puoi caricare flash tramite JTAG, il bootloader su chip (sopra), ecc.
• Carica il codice nella RAM (JTAG, runtime) e quindi avvia/esegui da lì. Questo non è usato spesso; di solito, stai facendo qualcosa di complicato come un bootloader temporaneo o simili.

Ecco la tabella con la configurazione dei jumper:

Caricare il bootloader STM32duino con STM32 Flash loader

Per caricare il bootloader, dobbiamo mettere il dispositivo in “Memoria di sistema”.

1. Utilizzeremo l’STM32 Flash loader demonstrator (UM0462) che ora è stato sostituito dall’STM32CubeProgrammer, ma è molto semplice e veloce. Puoi scaricarlo da qui .

2. Hai bisogno del bootloader; lo scarichiamo da questo repository , nel mio caso mi serve lo
   STM32duino-bootloader/binaries/generic_boot20_pc13.bin
   Devi selezionare il firmware generic_boot20 e il pin LED corretto, per me il pin PC13 o PA13.
3. Avvia Flash Loader Demonstrator e seleziona la porta COM corretta.

4. Nel passaggio successivo, puoi verificare le dimensioni del flash del tuo dispositivo

5. Successivamente, devi selezionare il dispositivo corretto (molto importante).

6. È ora di scegliere il file del bootloader già scaricato.

7. E infine, il caricamento.

Ora ripristina il ponticello in posizione normale e riavvia. In questo momento, se colleghi il dispositivo tramite USB, non viene riconosciuto; devi installare i driver

Carica il bootloader STM32duino con l’STM32CubeProgrammer

È possibile eseguire il flashing del precedente bootloader STM32duino con STM32CubeProgrammer.

Per ST-Link, devi selezionare ST-LINK invece di UART, niente di più.

1. Installare l’STM32CubeProgrammer rilasciato da STMicroelectronics. Puoi scaricarlo da qui;
2. Allora hai bisogno del bootloader; lo scarichiamo da questo repository , nel mio caso come già detto mi serve l’STM32duino-bootloader/binaries/generic_boot20_pc13.bin
   Devi selezionare il firmware generic_boot20 e il pin LED corretto , per me il pin PC13 o PA13.
3. Avvia il programma;
4. Seleziona il tipo di connessione UART;
5. Seleziona la porta COM corretta;
6. Fare clic su Connetti;

7. Fare clic sull’icona Cancella e programmazione (freccia verde);
8. Selezionare il bootloader STM32duino corretto (come descritto in precedenza);
9. Inizia la programmazione

Installazione del driver

Per far riconoscere il dispositivo da Windows, è necessario installare il relativo driver.

Da: Arduino_STM32 / driver / win / devi scaricare questi file:

• install_STM_COM_drivers.bat
• install_drivers.bat
• wdi-semplice.exe

ed esegui i primi 2. Dopodiché, se tutto è a posto, ottieni il dispositivo nella tua porta COM.

Si ottengono questi messaggi se si apre il monitor seriale sulla nuova porta COM.

Congratulations, you have installed the STM32duino bootloader
See https://github.com/rogerclarkmelbourne/STM32duino-bootloader


For more information about Arduino on STM32
See https://www.stm32duino.com

Carica lo sketch

Ecco un semplice sketch di Blink per i dispositivi con pin LED di PA13.

/*
  Blink for STM32F1xx 

  Turns an LED on for one second, then off for one second, repeatedly.

  http://www.mischianti.org
*/

void setup() {
  // Open serial communications and wait for port to open:
  Serial.begin(115200);

  while (!Serial) {
    ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only
  }
  Serial.print(F("Serial OK!"));

  pinMode(PC13, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(PC13, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(PC13, LOW);
  delay(1000);
}

Dobbiamo selezionare il bootloader SMT32duino.

Ecco l’output del caricamento dello sketch.

C:\Users\renzo\AppData\Local\Arduino15\packages\stm32duino\tools\stm32tools\2021.5.31/win/maple_upload.bat COM27 2 1EAF:0003 C:\Users\renzo\AppData\Local\Temp\arduino_build_965206/Blink.ino.bin C:\Program Files (x86)\Arduino 
maple_loader v0.1
Resetting to bootloader via DTR pulse
Reset via USB Serial Failed! Did you select the right serial port?
Searching for DFU device [1EAF:0003]...
Assuming the board is in perpetual bootloader mode and continuing to attempt dfu programming...

Found it!

Opening USB Device 0x1eaf:0x0003...
Found Runtime: [0x1eaf:0x0003] devnum=1, cfg=0, intf=0, alt=2, name="STM32duino bootloader v1.0  Upload to Flash 0x8002000"
Setting Configuration 1...
Claiming USB DFU Interface...
Setting Alternate Setting ...
Determining device status: state = dfuIDLE, status = 0
dfuIDLE, continuing
Transfer Size = 0x0400
bytes_per_hash=287
Starting download: [##################################################] finished!
state(8) = dfuMANIFEST-WAIT-RESET, status(0) = No error condition is present
error resetting after download: usb_reset: could not reset device, win error: � stato specificato un dispositivo inesistente.


Done!
Resetting USB to switch back to runtime mode

È necessario collegare il monitor seriale per avviare lo sketch.

Ecco l’output seriale.

Serial OK!

Grazie

1. STM32F1 Blue Pill: piedinatura, specifiche e configurazione IDE Arduino (STM32duino e STMicroelectronics)
2. STM32: programmazione (STM32F1) via USB con bootloader STM32duino
3. STM32: programmazione (STM32F1 STM32F4) tramite USB con bootloader HID
4. STM32F4 Black Pill: pinout, specifiche e configurazione IDE Arduino
5. STM32: ethernet w5500 standard (HTTP) e SSL (HTTPS)
6. STM32: ethernet enc28j60 standard (HTTP) e SSL (HTTPS)
7. STM32: WiFiNINA con un ESP32 come WiFi Co-Processor
   1. STM32F1 Blue-pill: shield WiFi (WiFiNINA)
   2. STM32F4 Black-pill: shield WiFi (WiFiNINA)
8. Come utilizzare la scheda SD con l’stm32 e la libreria SdFat
9. STM32: memoria flash SPI FAT FS
10. STM32: RTC interno, sistema orario e backup batteria (VBAT)
11. STM32 LoRa
    • Liberare il potenziale IoT: integrazione di STM32F1 Blue-Pill con EByte LoRa E32, E22 ed E220 Shields
    • Liberare il potenziale IoT: integrazione di STM32F4 Black-Pill con EByte LoRa E32, E22 ed E220 Shields

11. STM32 Risparmio energetico
    1. STM32F1 Blue-Pill gestione clock e frequenza
    2. STM32F4 Black-Pill gestione clock e frequenza
    3. Introduzione e framework Arduino vs STM
    4. Libreria LowPower, cablaggio e Idle (STM Sleep).
    5. Sleep, deep sleep, shutdown e consumo energetico
    6. Sveglia da allarme RTC e Seriale
    7. Sveglia da sorgente esterna
    8. Introduzione al dominio di backup e conservazione delle variabili durante il RESET
    9. Registro di backup RTC e conservazione della SRAM
12. STM32 invia email con allegati e SSL (come Gmail): w5500, enc28j60, SD e SPI Flash