Tag Archives: STM32F

ARM:0002 versija B, TXT LCD

Kol kas visiškai neapsisprendžiau kokia “baze” remtis programuojant STM32 mikroschemą. Dabar tik eksperimentuoju ir paprasčiausiai pakartojau senesnį ARM projektą su tekstiniu LCD ekranėliu. Kol kas nebraidžiojau optimizacijos pinklėse ir naudojausi kažkieno sukurtais primityvais, kurie gana griozdiški viduje. Tačiau šaip – ne taip pavyko paleisti.

STM32 LCD tXT
(dešinėje skaičiukas kur neaiškus tai fotikas pagavo momentą kai keičiasi reikšmė)

Kokios iškilo bėdos? Pagrindinė bėda buvo suvokti kaip galima duomenų pinus operatyviai perprogramuoti iš OUTPUT į INPUT. Pas mano naudojamas bibliotekas ten naudojamos griozdiškos struktūros. Ir aišku tingėjau skaityti instrukcijas.
Pradinė užduotis buvo, kad LCD gali būti prijungtas prie bet kurios kojos, bet poto teko supaprastinti, kad visdėlto jungiasi prie to pačio banko. Čia išlindo pirmas skirtumas tarp atmelio SAM7 ir STM32. Pas atmelį PIO kojos bent jau 32, priklauso vienam bankui. Gana logiška- CPU tai 32 bitų ir vienu smūgiu galima pakeisti 32 kojas. Pas STM32 kojos suskirstytos po 16 kiekvienam bankui. Kas baisiau, rodos viduje ten dar suskirstyta po 8 bitus ir išmaukyti tie bitai kažkokia tvarka. Aišku, gal galima skirtingus bankus valdyti skirtingais laikrodukais, o gal taupyti elektrą ir gal juos išjunginėti? Tačiau dingsta paprastumas… Kodėl taip padaryta aš nežinau. Bet man nepatiko.

A! dar kažkaip užmiršau, kad mano LCD tai 5V technologija, o STM32 tai 3V. Tai vieną vakarą prasikankinau be reikalo. Kažkaip galvojau, kad mano testinis ekranėlis veikia su 3V maitinimu.

ARM STM32F103 TXT LCD source code.

ARM:0001 versija B arba STM32

Kažkada gavau Atmelio ARM šroto. O dabar gavau ST produkcijos beveik šroto. Tiksliau pamačiau, kai metė į šiukšlyną “paletėlę”* su STM32 čipais. Dalis čipų nukrito neatgaunamai, o keliasdešimt buvo sugauta ir parkeliavo namo. Tai buvo STM32F103RET6 – 512kB flash ROM, 64kB RAM ir 64 plonos kojos (gana daug kojų palinko gelbėjimo operacijos metu) … LEDų mirkčiojimui pats tas čipukas. 🙂

STM32F103RE
Gryni čipai neveikia, todėl sukurpiau savo PCB. Ji gavosi kraupiai raudona. Dar pakeliui nupirkau kinišką dev boarduką su mažesniu čipuku. Bet PCB iš kinijos atėjo greičiau. Į tą UNIBUS dalį nereikia kreipti dėmesio, čia eksperimentai- ten nebesiekia Eagle free softas ir ta dalis PCB kaip ir nesinaudojasi. Ten “menas” gerberiuose.
Aišku padariau kaip minimum dvi klaidas. Abi gana lengvai pataisomos- užmiršau RESET liniją patempti į pliusą. Ir panašus patempimas reikalingas prie USB jei jį naudoti. Ten reikėtu statyti gal net tranzu valdomą pull-up.

Apie softą kita šneka. Kažkaip seniokiškai piktybiškai nenorėjau jokio IDE. Man užteko tų “user friendly” nesamonių. Tik oldskūlas, tik hardkoras. Žodžiu dabar kompiliuojasi iš to pačio notepado- ir AVR ir STM ir atmelio ARMas. Ir iš ten pat ir programuojasi.

Kad ir ką nešnekėtu vartotojai- nėra labai patogaus softo. Kažkaip eina tendencija, kad jei reikia pamirksėti LEDą, tai reikia į čipuką supusti visa operacinę sistemą ir krūvas pričindalų… Aišku periferiją reikia suprogramuoti ir kuo toliau, ji sudėtingesnė. Bet dėti šimtus eilučių chaotiško kodo? ST išleido gerą įdėją- grafinį periferijos konfiguratorių STM Cube, ten aš jo sugeneruoto kodo nesugebėjau netik suprasti, bet ir sukompiliuoti su gcc. Poto skaičiau nemūsiškus forumus ir atsiliepimai buvo ne kokie… Matyt tokie oldfagai rašė.

Todėl teko pažaisti kokius trys vakarus ir pavyko visdėlto paleisti MCU kojas taip, kad jos duotu kažkokius signalus.
Deja, nepavyko svetimų bibliotekų privesti tiek, kad nerodytu nei vieno warning. Man nepatinka warningai…


gcc version 5.4.1 20160919 (release) [ARM/embedded-5-branch revision 240496] (GNU Tools for ARM Embedded Processors)
Building file: stm32f10x_vector.o
Invoking: MCU C Compiler
arm-none-eabi-gcc -Os -Wall -fno-strict-aliasing -fmessage-length=0 -fno-builtin -mthumb -mcpu=cortex-m3 -MMD -MP -ffunction-sections -fdata-sections -I ../src -I ../src/includes -I ../libSTM32F103 -I ../libSTM32F103/inc -MF objs/stm32f10x_vector.d -MT objs/stm32f10x_vector.d -c ../src/includes/stm32f10x_vector.c -o objs/stm32f10x_vector.o
../src/includes/stm32f10x_vector.c:114:4: warning: taking address of expression of type 'void'
&_estack, // The initial stack pointer
^
Finished building: stm32f10x_vector.o

Building target: blinky_stm32f103.elf
Invoking: MCU Linker
arm-none-eabi-gcc -Wl,--gc-sections,-Map=blinky_stm32f103.map -Os -Wall -fno-strict-aliasing -fmessage-length=0 -fno-builtin -mthumb -mcpu=cortex-m3 -MMD -MP -ffunction-sections -fdata-sections -L ../ -T ../loaders/stm32.ld -I ../src -I ../src/includes -I ../libSTM32F103 -I ../libSTM32F103/inc objs/main.o objs/stm32f10x_it.o objs/stm32f10x_vector.o ../libSTM32F103/Release/libstm32f103.a -oblinky_stm32f103.elf
Finished building target: blinky_stm32f103.elf

Visas source kodas čia, su visom bibliotekom.

*) jei kas nesuprato, “paletelė” tai toks plastikinis laikiklis mikroschemom. Kaip šitas iš to pačio šaltinio:
STM32F205ZGT6
Tik čia daugiau kojų turinti mikroschema STM32F205ZGT6 (1M flash, 132kb RAM ir 144 kojos…) biški per daug.

ARM:0016 pertraukimai WTF?

Kartas nuo karto, kai būna laiko vis paknibinėju ARM procesoriuką. Bet kuo toliau, tuo labiau jis mane nervuoja. Šį kartą pašnekėsim apie pertraukimus dėl PIO kojų lygio pasikeitimo…

Biški veikia ir biški veikia keistai…

Susikonfiguruoji koją kaip input:

AT91F_PIO_CfgInput( AT91C_BASE_PIOA, RTC_INT );

Pagalvoji, kad kojai reikėtu pull-up:

AT91F_PIO_CfgPullup( AT91C_BASE_PIOA, RTC_INT );

… pyst neveikia iškarto. Nebereaguoja. Tai šitą eilutę užkomentuojam.

Dėl šito nežinau ar reikia, bet eksperimente panaudojau:

AT91F_PIO_CfgInputFilter( AT91C_BASE_PIOA, RTC_INT );

Dabar konfiguruojam pačio pertraukimo valdymą:

//* configure PIO interrupt and handler
AT91F_AIC_ConfigureIt ( AT91C_BASE_AIC,
AT91C_ID_PIOA,	// pertraukimo tipas.
INT_LEVEL,	// pertraukimo lygis
//AT91C_AIC_SRCTYPE_EXT_LOW_LEVEL , 	// nesuprantu kas sukelia pertraukima
AT91C_AIC_SRCTYPE_EXT_NEGATIVE_EDGE , // nes visi sitie veikia vienodai
//AT91C_AIC_SRCTYPE_POSITIVE_EDGE, // visiskai. Nesamone.
ISR_PIO_handler); // paprograme atliekanti INT apdorojimą

Ir kaip parašyta komentaruose, visiškai pofig ką ten konfiguruoji- ar low_level ar external negative edge ar positive edge pertraukimas iššauna visada. Į RTC_INT koją padaviau 1Hz signalą kuris ateina iš nepriklausomo šaltinio. Taigis pertraukimas šaudo ir kai būna LH ir HL perjungimas. Ir visiškai dzin ką ten rašai.

Kita pastebėta nesamonė- nesugebu išjungti pertraukimo. Pas AVR procesoriuką, vieną asemblerio komanda ir pertraukimai išjungti. Čia jau ne. Tačiau yra “makro” komandos:

//AT91F_AIC_DisableIt (AT91C_BASE_AIC, AT91C_ID_PIOA);
//AT91F_AIC_EnableIt (AT91C_BASE_AIC, AT91C_ID_PIOA);

Atrodo kaip tik tas- išjungia pertraukimus pagal PIO. Praktiškai viskas žymiai blogiau. Ta išjungimo komanda susideda iš kelių komandų. O procesorius taigi dirba “asinchroniškai” (pipeline). Ir taip gaunasi, kad kažkuriuo momentu kažkas susimaišo protelyje pas ARMą ir pertraukimas nebeveikia.
Programa tokia: sukasi amžinas ciklas kuris ant spalvoto LCD ekranėlio paišo mažus kvadratėlius ar linijas (tai ne žaidimas), o pertraukimas, kas 1 sekundę parašo- atnaujiną laiką ant to pačio ekrano. Grafinio ekrano paišymo subtilybė- kad nupaišyti primityva atliekamos kelios komandos. Ir jų seka svarbi. Todėl, teoriškai grafinio paišymo metu pertraukimas turi būti išjungtas. Išjungia pertraukimą, nupaiš0 kvadratėlį, įjungia pertraukimą. Ir kai pertraukimas suveikia, ant to pačio ekrano parašo laiką. Ką jus manot? Ogi figuški- per mažiausiai 10 sekundžių, daugiausiai per porą minučių pertraukimas sugenda. Jei nejungti pertraukimo blokavimo, viskas veikia ilgai, tik ant ekrano atsiranda artefaktų dėl nekorektiško valdymo. Programėlę reikia rašyti kitaip, nei įprasta pas ATMEGAs…

Laukių komentarų žmonių kurie žaidė su SAM7 čipu.

Beja, int handleris:

__ramfunc void ISR_PIO_handler(void)
{
volatile unsigned int pin_mask = AT91C_BASE_PIOA->PIO_ISR;
// Int patvirtinimas-isvalymas. Be jo neveikia.

	if(pin_mask & RTC_INT)
	{
	if ( (AT91F_PIO_GetInput(AT91C_BASE_PIOA) & RTC_INT) == 0 )
		{
			AT91F_PIO_ClearOutput( AT91C_BASE_PIOA, _BV(15));
			AT91F_PIO_SetOutput( AT91C_BASE_PIOA,_BV(15));
		}
	}
AT91F_AIC_ClearIt(AT91C_BASE_AIC,AT91C_ID_PIOA); // clear interrupt
AT91F_AIC_AcknowledgeIt(AT91C_BASE_AIC);	// acknowledge interrupt
}

gal čia kažką neteisingai parašiau?

ARM:0015 LCD ILI9341

Greitas portas iš AVR versijos į ARM SAM7S kodą. Čia iškilo smulkių problemų ir nesusipratimų. Tačiau buvo nustatyta, kad ILI9341 datašytas biški meluoja:
Serial Clock Cycle (Write) min 100 – ns (10MHz)
Serial Clock Cycle (Read) min 150 – ns (6.66MHz)

Tačiau man kažkodėl visas SPI puikiausiai veikia su 24MHz SPI CLK!

ARM SAM7 and ILI9341 color LCD SPI
Tekstinis LCD čia beveik nereikalingas, nes jis buvo naudojamas kaip DEBUG, kad pamatyti ar praėjo softas per tam tikrus etapus.

Ko aš nepadariau. SAM7 moka per SPI transliuoti daugiau nei 8 bitus. Tačiau man nepavyko iššifruoti “buferio” persiuntimo per SPI (DMA). Daugelis komandų susideda iš 8 bitų komandos ir 8, 16 ar daugiau bitų duomenų. Tačiau kiek supratau (gal klaidingai), kad pakeisti 8-16-24-32 bitų transliacijas reikia perkonfiguruoti SPI. Tačiau man gi reikia dažnai daryti 8+16 siuntimą ir tada perkonfiguruoti SPI? Nesamonė. Kitas metodas- aprašyti buferį ir nurodyti hardwarei ką ir kaip perduoti. Deja tas man nesigavo.
Todėl teko vietoje “navarotnų” metodų panaudoti tą pačia strategiją kaip ir AVR kontroleryje.

Nu ir aišku source kodas bei kompiliuotas hex kodas, hexas sukompiliuotas Atmel AT91SAM7S256AU serijos čipui

P.S. projektų numeracija atitinka numeriams mano kietam diske. Tai visiškai nesusije su straipsnių seka. Pvz. 14 projektas yra tuščias projektas su minimalia konfiguracija- kad pradedant naują projektą per daug nevargti. Imi 14 projektą, kopijuoji ir darai naują. Template vienu žodžiu.

ARM:0012 ADC

Prisikasėm prie šio procesoriuko ADC (analog to digital converter). Čia irgi biški iškilo problemų. Pagrindinė- rodos nereikia nurodinėti, kad ADC koja priskiriama specialiai periferijai, o ne standartiniam PIO. Tipo jei pasirenki ADC kanalą, tai viskas susikonfiguruoja automatiškai. Kažkas man čia neaišku.
Dar dėl ADC periferijos clock, tai tipo jis visada įjungtas ir neišsijungia. Rodos taip parašyta datasheete.

Nu nėra ką čia daugiau pridurti. Veikimo principas panašus kaip ATMEGOJE, tik papildomai yra ne tik paskutinio nuskaityto ADC kanalo registras, bet ir kiekvienas ADC kanalas turi savo “asmeninį” registrą kurį galima vėliau nuskaityti.

Nu ir aišku source kodas bei kompiliuotas hex kodas, hexas sukompiliuotas Atmel AT91SAM7S256AU serijos čipui.

ARM:0011 PWM

Vėl nuo “sudėtingų” einam link pačių paprasčiausių. Šį kartą pabandysim pasileisti hardwarinį PWMą. Dabar viskas tupi vėl pagrindiniam, main.c faile.

Atmel ARM SAM7S PWM

Mano LCD kontrastas valdomas su programiniu PWM. Reikėtu taip kvailai nedaryti, o panaudoti tikrą hardwarinį (kalbainiškai- aparatinį) PWM. Internete susiradau pavyzduką su PWM. Ten naudojamas PWM0 kanalas, ir jo galimos išėjimo kojos labai toli nuo mano LCD lizdo. Tuo tarpu PWM1 kanalo galimo kojos visai patogios. Todėl, kad palengvinti būsimos, pataisytos PCB projektavimą, nutariau užprogramuoti PWM1 kanalą. Source kode yra viskas palikta ir PWM0 kanalo programavimui. O peržvelgus abu variantus, iškarto pasidaro aišku kaip užprogramuoti likusius.
Programoje kiek tai bandoma paaiškinti kaip skaičiuojasi vienas ar kitas parametras- tikslas buvo 2kHz PWM signalas. Bet vistiek rekomenduoju pasiskaityti datašytą.

Kada padarys tokį kontrolerį kurio kojytės bus dar labiau nepririštos prie periferijos?

Aišku:
Atmel ARM SAM7S PWM example with source code and hex, hexas sukompiliuotas Atmel AT91SAM7S256AU serijos čipui.

ARM:0010 grafinis LCD

Tai palengvinta grafinio displėjau valdymo programa. Ji neturi daugybės opcijų ir šiaip ribota. Tai pagrinde lenko Radosław Kwiecień programa, aš ja kiek adaptavau mano stiliui ir prirašiau minimalistinę paprogramę proporciniam šriftui. Deja, šriftas tik 8 pikselių aukščio ir pozicionuojasi Y ašyje kas 8 pikseliai. X ašyje viskas gerai- galima pastumti per vieną pikselį.
Proporcinis šriftas nupaišytas pagal originalų tekstinių LCD šriftų vaizdelį, tik perdarytas proporciniui variantui. Čia man padėjo java programa iš AVR grafinių LCD paketo. Ten viduje failo yra nuorodos.

ARM SAM7S graphic LCD
Kadangi SAM7 turi daug kojų, tai pajungtas ir grafinis ir tekstinis LCD.

Mano turimas LCD tai pats pigiausias kiniškas LCD su KS0108 kontroleriu. Jo vaizdelis invertuotas, todėl jau ne kartą minėtąpenis harder” paveiksliuką teko invertuoti.

Horse penis harder on small LCD LOL
Kadangi sumažinto teksto neįmanoma perskaityti, šukį be kurio paveiksliukas negalioja perrašiau naudodamas savo teksto rašymo paprogrames. Dar viršuje rodomas laikas nuskaitytas iš RTC mikroschemos.

Šio posto source code ir hexas:
Grafinio LCD ARM SAM7S source code ir hex, hexas sukompiliuotas Atmel AT91SAM7S256AU serijos čipui.

ARM:0009 RTC HT1381

Čia tos keistos Holteko HT1381 mikroschemos, kur prisilupinėjau iš šroto. Viskas tas pats kaip ir AVR versijoje, tik perrašyta taip, kad suprastu SAM7 mikroschema. Nieko stebūklingo.

ARM SAM7 HT1381 RTC

Ten per viduriuką rodo laiką kiek turi savyje holtekas. Čia ką tik įjungta, tai tik 00:01:48.

Source kodas ir kompiliuotas hex failas:
ARM SAM7S ir Holteko RTC HT1381 source code ir hex, hexas sukompiliuotas Atmel AT91SAM7S256AU serijos čipui.

ARM:0008 taimeris

Pagaliau prisikasiau prie taimerio ir pertraukimo pagal taimerį. Tai bene dažniausiai naudoja taimerio funkcija- gi tereikia kas kažkiek laiko apsiklausti visokios periferijas ir apdoroti rezultatus. O kitą laiką kontroleriukas miega ir taupo elektrą. Šiame pavyzdyje MCU elektros dar netaupo, tačiau taimeris veikia.
Programa sulipdyta iš interneto lobių. Tik kiek pakeistos kai kurios vietos, kad man būtų suprantamiau.

ARM SAM7S timer
Čia matosi, kaip softas bando organizuoti 1ms (1000Hz) pertraukimą. Pertraukimo metu invertuojama viena koja ir ją galima pamatuoti su oscilografu. Nežinau kas kaltas, bet gavosi 984.4μs (1016Hz). Kas kaltas dar nežinau- aš nuskaitau vidinį MCU dažnį ir perskaičiuoju automatiškai dalinimo koeficientus. Vartotojui-programuotojui tereikia tik įvesti norimo intervalo dažnį hercais.

Source kodas pasidarė dar labiau modulinis- pertraukimas pagal taimerį faile “timeris.c”, o PIO kojų pertraukimą perkėliau į “pioint.c”. Taip lengviau man bus “klijuoti” būsimas programas.

Viskas kompiliuojasi per GCC toolchainą Yagarto, make failas dar sugeba per J-Linką suprograminti į mikroschemą.

ARM SAM7S taimerio pertraukimo source code ir hex failas, hexas sukompiliuotas Atmel AT91SAM7S256AU serijos čipui.

Dar galima pastebėti, kad daug kas persikraustė į pertraukimus.

ARM:0007 I2C ir LM75 ar FM75

Dar vienas atmintinukas- SAM7 ir I2C. Šį kartą visas I2C softas drožtas nuo Sun Microsystems. Jį pasirinkau, nes viskas labai gražiai suprogramuota, yra padaryti avariniai taimautai ir panašiai. Kiti internete prieinami sourcai buvo labai kreivi ir be taimautu- jei I2C sleivas nerastas ar neatsiliepia, tai SAM7 paprasčiausiai užsikemša. Aišku čia viskas labai paprastai padaryta, jokių fancy efektų.

ARM SAM7 I2C
Čia vėl netolygus ekranas dėl per dažno perpaišymo. Dar pastebėjimas- LM75 ir FM75 negalima per dažnai klausinėti apie temperatūrą. Vienas iš jų pradeda visada sakyti tą pačia temperatūrą, kitas išviso prabyla 0xFF skaičiais. Dar negalima labai eksperimentuoti su I2C (TWI) greičiais.

ARM SAM7 I2C debug
Buvau pajungęs defektuotą LM75 mikroschemą, tai ilgai knisausi. Net teko pajungti sniferį ir žiūrėti kas ten dedasi. Ta, ore pakibusi plokštelė yra LM75 slave board nulupta nuo plazminio teliko matricos. Jos ten monitorina ar neperkaito telikas.

Nu ir aišku:
ARM SAM7 I2C source code ir hex, hexas sukompiliuotas Atmel AT91SAM7S256AU serijos čipui.