Tag Archives: STM32F

ARM42: 4 lempų NIXIE laikrodis

Tai keturių lempų NIXIE laikrodžio “skeletas”. Laikrodis naudoja hardwarinį RTC. PWM šviesumo valdymas, trys skaitmeniniai mygtukai, vienas analoginis (potenciometras, fotorezistorius), USB-COM jungtis laikrodžio nustatymui (sinchronizavimui). Maitinimas 9-15V. Dinaminė indikacija, vienas dešifratorius (155id1), lempas junginėja MPSA42/MPSA92 tranzistoriai. Šis modelis dabar naudoja apie 2W galios. (kogero LEDai daug naudoja 🙂 )

4 nixie clock STM32F103 RTC
Dizainas bus kuriamas kitų žmonių. Čia tik sumestos detalės, kad patikrinti elektrinę dalį ir ištestuoti programinę įrangą. Jei dizaino autoriai pasidalins galutiniu produktu, nuotraukas įdėsim.

Programos skeletas- tai minimumas programos kuris jau veikia, tačiau nepriprogramuota visokių “custom” dalykėlių kurių tikriausiai reikės galutiniam projektui.

STM32F103 RTC NIXIE clock source code, ir STM32CubeMX projektas. Kompiliuojasi su ARM gcc t.y. visiškai nuo platformos nepriklausoma C kalba.

STM32F103 ir SD SDIO kortelė

Straipsnis skirtas tiems MCU kurie turi SDIO geležį.

Visur yra straipsniai apie SPI SD kortelės pajungimą arba kur jau rimtesnė techniką, tai SDIO su keturiais duomenų kanalais. Tačiau nebūtina naudoti visus kanalus, galima jungti ir per vieną. Todėl, kad prijungti SD kortelę užtenka 5 laidų: Vcc ir žemė, lieka trys duomenims. Reikia SDIO_SC (clock), SDIO_CMD ir SDIO_D0. Jei norim greitesnio skaitymo- D1, D2, D3.

Surašysiu ką aš dariau, kad šios dienos (2022.12.23) STM32CubeMX pagimdytų veikiantį kodą. Seniau reikėdavo naudoti išorinę biblioteką (dažniausiai FatFS iš elm-chan), dabar šią biblioteką kubikas automatiškai įkelia ir sukonfiguruoja. Dar karta pabrėžių – viską padaro. Nereikia rašyti jokių disk-io paprogramių. Nieko nereikia rašyti.

Pradedam nuo SDIO modulio aktyvavimo:
SDIO
Režimas – 1 bitas, būtinai reikalingas pertraukimas. Nors sako, kad veikia be jo. Man neveikė. DMA galima jungti, bet nepastebėjau ko nors. Kitas parametras: SDIOCLK clock divide factor – pasididinkit, nes ant pilno greičio ne visos SD kortelės gali dirbti (ypač pajungtos ant snarglių). Aš parašiau -4, prie 72MHz SDIO clock.
Continue reading →

STM32F103 ir “tikras” CRC32

STM32F103 (bent jau mano naudojamas) turi hardwarinį CRC32 skaičiuotuvą. Tačiau bėda- kažko tai suskaičiuotas CRC32 neatitinka kokio nors online kalkuliatoriaus rezultatui. Internetas prirašytas visko, bet niekur dorai nepaaiškinta kodėl nesutampa.
Atsakymas labai paprastas- big ar little endian skaičiuoja mūsų MCU ir dar kokia bitų seka.
CRC32 pas STM32 skaičiuojasi 32 bitų skaičiais. Todėl kokį nors baitų (ar raidžių) masyvą reikia papildyti iki kartotinio 4 dydžio. Jei masyvas sudarytas iš 32bitų elementų, reikia pasitikrinti tą “endian”. Poto imti masyvą po 4 baitus, sukuisti bitų seką (gerai, kad yra komanda RBIT, Reverse the bit order in a 32-bit word.), suskaičiuoti su hardware CRC32 rezultatą ir vėl sukuisti bitus su ta pačia komanda. Jei reikia, rezultatą invertuoti.

/* tekstines eilutes CRC skaiciavimas. Kartotinis 4. Netilpe baitai ignoruojami */
uint32_t RealCRC32txt(char * buf)
{
uint32_t len=strlen(buf)/4;
return RealCRC32((uint32_t *) buf, len);
}
 
 
/* CRC skaiciavimas naudojant 32 bitu masyva. Jei tikras masyvas, tai svarbu baitu seka, jei konversija is char/byte masyvo, tada nesvarbu */
uint32_t RealCRC32(uint32_t * buf, uint32_t len) //demesio, kas 4 baitai!
{
uint32_t crc,tmp,i;
 
	  hcrc.State = HAL_CRC_STATE_BUSY;
	__HAL_CRC_DR_RESET(&hcrc);
 
	for(i=0;i<len;i++)
	{
		tmp=buf[i];
		//tmp = ((tmp>>24)&0xff) | ((tmp<<8)&0xff0000) | ((tmp>>8)&0xff00) |  ((tmp<<24)&0xff000000); //baitu sekos konverteris
		tmp = __RBIT(tmp);
		hcrc.Instance->DR = tmp;
	}
	crc = __RBIT(hcrc.Instance->DR);
	hcrc.State = HAL_CRC_STATE_READY;
	return crc;
}

Užkomentuota ilga eilutė atkomentuojama, jei reikia skaičiuoti CRC tikram 32 bitų masyvui.

Teksto “00010002” CRC32= 1366C59F

ARM38: soft PWM pertraukimas

Pratesiant HUB08 temą. Rašiau, kad OE signalo ilgis reguliuoja visos matricos šviesumą. Ir tokiam reguliavimui labai gerai naudoti “single shot” PWM pertraukimą. T.y. paleidžiam taimerį kuris vieną kartą sugeneruoja PWM signalą kurio ilgis nusistato harwariškai. Toliau galimi du variantai- tiesiogiai naudoti PWM signalą OE valdymui arba naudoti PWM signalo pasibaigimo pertraukimą.
Pasinagrinėjam antrą variantą (pirmas variantas skiriasi tik vienu parametru ir laidelio prijungimu prie dedikuotos kojelės).

Čia kubiko ekrano vaizdas. Šiam eksperimentui pasinaudojam laisvu, trečiu taimeriu:
CubeMX
Taimeris dirba nuo 72MHz bazinio clock. Todėl ir tas prescaller toks: 720-1, t.y. 72000kHz/720=100kHz (10μs) žingsniukais reguliuojasi impulso ilgis.
Continue reading →

ARM38: HUB08 ir STM32F1 hardware

Šiais laikais dažnai galima rasti kiniškų LED matricų- ar tai išmestos, ar defektuotos arba nusipirkti pas pačius kinus. Tokias matricas valdo kiniški kontroleriai kurie viską ir atlieka, jei užtenka nervų suprasti kiniško softo kreivumą. Tačiau kartais atsiranda noras sukurti kažką savo ir paaiškėja, kad nelabai yra informacijos apie tas matricas- yra įvairios bibliotekos (gana kreivos) ar šiaip keisti sprendimai, bet pačio aprašymo nėra.
Šiame straipsnelyje pasinagrinėsim vienspalves (vieno ryškumo lygio) LED matricas su HUB08 jungtimi. Šios matricos maitinamos dažniausiai nuo 5V per atskirą jungtį, o informacija perduodama per 16 kontaktų jungtį su užrašu Hub08. Hub08 leidžia jungti matricas į grandinėles (daisy chain) ir kiniški moduliai ir jų softas automatiškai viską sutvarko. Mane domino kiek žemesnio lygio informacija.
hub08 protocol pinout
Kartais vietoje raudonų LED pajungiami ir mėlyni, taip gaunas RGB spalvos ar panašiai.
Continue reading →

Čipų trūkumas 2

Seniau lupinėdavau iš šroto (Husqvarnos žoliapjovės) STM32F103 čipus. Ne tiek jau daug rasdavau, nes dažniausiai čipai užlakuoti. Dabar vėl parvežė, matau keletą nelakuotu, čiumpu ir namie matau klastą:
STM32F103 clone
Tai kinietiškas analogas- ne toks “ekologiškas”, bet sako kad greitesnis. Čipo viduje yra du kristalai- atskirai ROMas ir atskirai MCU. Čipo paleidimo metu programa perrašoma į RAM ir veikia iš ten. Teoriškai gaunasi lėtesnis boot, bet greitesnis kontroleris.
Lygtai pilnai suderinamas su STM produktu, bet tikriausiai yra savų prigulnybių. Čipas užnumeruotas kaip 303, bet čia tikrai ne trečia serija.
Seniau visi čipai buvo STM. Matyt arba taupo pinigus arba tikrai nėra kur pirkti naujų STM (nereikia barstyti).
Continue reading →

ARM37: zuikis ir vėžliukas

Kas nesidomi mikroprocesorių programavimų, gali ir neskaityti. Bus nelabai įdomu… 🙂

Klasikinė bėda- yra du procesai, kurių veikimo greičiai labai skiriasi. Šiam variante: USB ir UART. Kaip suderinti jų bendrą veikimą? Štai imat kokį source code iš interneto platybėse publikuotos pamokėlės, viskas kaip ir veikia kol spaudžiojat duomenis iš klaviatūros, o jei pabandot “copy-paste” ir staiga tekstas pradeda nebepersiduoti, raidės prapuola ir procesoriukas pastringa. Kodėl? Todėl, kad reikia suderinti skirtingo greičio ir veikimo principo procesus:
Pirmas procesas, USB, tai paketinis duomenų perdavimas su galimybe pristabdyti duomenis ar net paprašyti juos pakartoti. Viskas vyksta gana greitai.
Antras procesas, UART, tai nuoseklus, lėtas duomenų perdavimas. Ir pats perdavimas pririštas prie laiko. Jei nenaudojam kontrolinių linijų, procesą negalime sustabdyti. Kai duomenų per daug, jie prarandami.

Taip atrodo iš žmogaus pusės, iš kontrolerio pusės tai jau keturi procesai: USB TX, USB RX, UART TX, UART RX.

Kad suvaldyti šį chaosą, reikia procesus paleisti nepriklausomai, per pertraukimus. Arba, kai siunčiam, tai galima ir pastabdyti pagrindinį ciklą (bent jau šiame eksperimente). Gaunais taip:

  1. UART RX, per pertraukima ir net DMA. Tačiau nežinom kiek baitų gausim, tai visas mūsų DMA/IRQ tvarko tik vieną baitą.
  2. UART TX, siuntimas blokuojant procesoriaus darbą. Mūsų programa nieko protingo nedaro, tai galima blokuoti.
  3. USB RX, tikriausiai per pertraukimą, naudojam HAL biblioteką.
  4. USB TX, blokuojamas ar tai IRQ, naudojam HAL biblioteką*.

Visi procesai per pertraukimą daro tik vieną darbą- jei gaunam duomenis, įrašom duomenis į buferį (jei yra vietos). Buferis vadinasi “circle” nes tai kaip ir cirkuliarinis buferis**, tik aš jo neperpildau, prarandu duomenis jei buffer overflow. O pats smagumas vyksta pagrindiniam, amžinam cikle:

 while(1)
	{
	HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg); //watchdogas

	while(circle_available(&cc)>0) //ar yra duomenu gautu is UART?
		{
		i=circle_available(&cc);
		for(j=0;j<i;j++)
			{
			tmp[j]=circle_pull(&cc); //viska persikopijuojam ir issiunciam
			}
		CDC_Transmit_FS(tmp, i); //siuntimas per USB (blocking?. gal ne)
		}

	while(circle_available(&cu)>0) //ar yra duomenu gautu is USB?
		{
		i=circle_available(&cu);
		for(j=0;j<i;j++)
			{
			tmp[j]=circle_pull(&cu); //viska persikopijuojam ir issiunciam
			}
		send_uart((char *) tmp,i); //siunciam per UART (blocking)
		}
	}
}


Tikriausiai senas Wordpresas nenusiaubė programos teksto.

Iš principo programa veikia taip: yra ką perduoti? perduodam! ir vėl iš naujo.

Tačiau galima dar labiau viską užkomplikuoti- TX padaryti su atskirais buferiais ir siuntimo procesą irgi padaryti asinchroninį. Tada procesoriuje išsilaisvintu dar šiek tiek resursų kokiai nors pagrindinei programai.
Dar viena bėda- nenumatytas atvejis, kai trumpuose momentuose, kol ištraukiami duomenys į buferį, kas nors įrašytu naujus duomenis. Teoriškai circle buferis apsaugo nuo tokių nemalonumų… Praktiškai, buitiniams reikalams viskas veikia.

Šis straipsniukas skirtas man pačiam prisiminti, nes reikėjo ir neatsiminiau. Teko kiek parašinėti.

*) HAL USB biblioteka netikrina ar duomenys išėjo. Jei reikalingi TIKRAI gerai daryti, reikia tikrinti USB būklę. Tada jau geriau nagrinėtis ATARI disko emuliatoriaus kodą (rodos ten padariau viską)
**) circular buffer, cirkuliarinis buferis leidžia rašyti ir skaityti duomenis iš buferio. T.y duomenys kaip gyvatėlė Uroboras, nauji duomenys prisideda prie galvos, o seni nusiima prie uodegos. Viskas gerai, kol galva nepasiekia uodegos ir gyvatėlė neįsikanda. Tada prarandam duomenis.
P.S. source kodas neoptimizuotas dėl aiškesnio vaizdavimo.

ARM36: Burbuliniai LED

Antikvarinis LED indikatorius, tikriausiai iš kokio nors tarybinio kalkuliatoriaus. Žãvi savo netobulumu:

burbulinis LED
АЛС318

Simboliai mažyčiai (todėl ir plastikinės linzės), šviesumas mizernas (prie tausojančių srovių). Bet savotiškai žavingas.
Tokiam indikatoriui pajungti reikia gana daug laidų ir dinaminės indikacijos. Demonstracijai panaudojau breadboard ir “bluepill” plokštę (STM32F103C8t)- mikroschema mažoka, beveik visos kojos sunaudojamos indikatoriui. Prie anodų (pliusinių elektrodų) reikia prikabinti kokius nors rezistorius, kad apriboti srovę per LED, tik 3mA statiniam režime per vieną segmentą. Naudojant dinaminę indikaciją leistina srovė 40mA, bet jei indikacija sustos, tai atia LEDams.
Continue reading →