Stm32F030F4P6 схема подключения: Начинаем изучать микроконтроллеры на примере STM32F030f4p6 / Хабр

18.06.2023| alexxlab| Нет комментариев

Содержание

STM32F030F4P6 hand-made | Сайт о микроконтроллерах STM32 и не только …

STM32F030F4P6 hand-made.

Микроконтроллеры STM32F03 предназначены для решения простых задач не требующих большой вычислительной мощности. Стоимость, доступность и цена — очень важный критерий который является главным при выборе и проектирование устройств — и этот микроконтроллер ими обладает полностью. В этой статье я хочу рассказать о микроконтроллере STM32F030F4P6 самому первому в линейке третьей серии, с которым мне пришлось столкнуться в своих разработках. Если посмотреть в документацию — ссылка таблице 2.

Прежде чем взяться за реализацию тех или иных проектов связанных с микроконтроллерами я сначала проверяю свои разработки в » железе». И только «железе» т.к. стараюсь учесть все особенности технического задания. И вот в один прекрасный момент возникла необходимость использовать микроконтроллер с минимальной ценой. Я выбрал STM32F030F4P6

в корпусе TSSOP20.

Выбор это хорошо, но «железо» надо было где-то взять и чем скорее тем лучше т.к. время это деньги.

Покупать готовую плату у китайцев — долго.., покупать у перекупщиков плату купленную у китайцев — как вариант или сделать самостоятельно..

Я выбрал простой вариант. Купил два микроконтроллера и приступил к изготовлению. Плата должна была быть максимально близкой к техническому заданию которое включало в себя — две кнопки, два светодиода, два аналоговых входа и возможность сохранять данные в микросхему памяти (сохранять настройки при выключении питания). Посмотрев, что есть в наличии я приступил к проектированию своей универсальной платы (или близкой к универсальной).

Питание (основной вопрос) — т.к. плата будет использоваться на столе рядом с PC то питаться будем от USB. Взял разъем мини (не микро) .

С USB мы получим 5V, а нам надо 3.3V нужен преобразователь DC/DC.

И ЖЕЛАТЕЛЬНО предохранитель! Я буду делать без него. Ранее производя ремонт в двух одинаковых тв приставках мною были приобретены у китайце — микросхемы mic5219-3.3

С питание определились.

Микросхема памяти. Была взята из китайской платы AT24C32 IC2

Т.к. шина у на I2C то НЕОБХОДИМА подтяжка

SCL через сопротивление 4.3 Ком (КилоОм) +3.3 V

SDA через сопротивление 4.3 Ком (КилоОм) +3.3 V

Почему 4.3 — опыт использования.

С памятью определились.

Тактирование микроконтроллера.

Для простых задач вполне можно использовать внутреннюю RC цепочку — 8 МHz HSI.

Вот она

Из плюсов

Надежная, будет работать всегда, не надо заморачиваться на настройку внешнего кварца, можно использовать порты для других целей

Из минусов

Точность! Да, да, мы не корабли в космос запускаем, но должны быть уверены, что ошибок нет в этом самом важном моменте.

Поэтому я выбираю кварцевый резонатор. Причем на 16 Mhz !!

Сема из документации

Я взял такой только на 16. 000 (не 20.000 как на рисунке) .

Конденсаторы на 22 pF хотя в документации от 5 до 20 pF

С тактирование все.

Разрабатывать программы и отлаживать будем с Keil то соответственно BOOT на GND.

NRST — через 10К (KилоОм) на VDD и конденсатор 0.1 микроФ на ПТВ. В принципе 10k можно и не ставить (да и наверное нужно не ставить, но я поставил) . Если посмотреть схему ниже то подтяжка уже внутри микроконтроллера установлена — Rpu к Vdd .

Штыри для соединения платы с внешним миром буду использовать обычные. С шагом 2.54 мм.

В принципе и все ..

Приступим к проектированию платы. Программ для проектирования и платных и бесплатных ного. Я последние лет 10 использую DipTrace. В основном ее часть для разводки проводников.

Удобно. И конечно не правильно т.к. сначала схема, потом соединения и потом только разводка проводников но .. плата в данном случае простая и я не вижу смысла рисовать схему (если будут пожелания то конечно сделаю).

Определившись с размерами корпусов и их наличием в базе DipTrace приступаем к прорисовке платы. В итоге медленно рождается разводка на плате.

Все на односторонней плате с двумя перемычками

Если есть желание повторить ссылка на скачивание.

По плате

Разъем

Преобразователь DC/DC mic5219-3.3 + два конденсатора (все как на фото выше)

Наличие 3.3V (после DC/DC) светодиод + резистор на 330 ОМ

Верхняя сторона STM32F030F4P6 (20 пинов) середина

Кварц + два конденсатора — слева сверху

AT24C32 + два резистора (подтяжка) — справа сверху

Разъем для программирования микроконтроллера

Сверху :

NRST

Перемычка GND

GND

SWCLK

SWDIO

Еще одна перемычка VDD и VDDA

Это основное из важного . . остались только штыри GND и +3.3V

И так если все устраивает на плате приступаем к изготовлению ..

Изготавливать будем с помощью домашней технологии !!!

Эта технология ЛУТ.

Утюг + лазерный принтер + калька (или бумага похожая на кальку) и терпениеееееее.

Готовимся к печати.

Берем лист бумаги, располагаем перед собой вертикально, загибаем верхнюю кромку на себя (10 мм примерно).

Берем кальку формата А4 (самую тонкую какую найдете в магазине) и подсовываем ее под согнутый верхний край предварительно промазав плеем ( клеевой карандаш например). Клеем только внутреннюю поверхность загнутой кромки!!!

Ждем когда высохнет 5 мин и кладем в принтер следующим образом — загнутый и склеенный край A4 и кальки в принтер так чтобы калька была сверху..

Распечатываем из DipTrace в ЗЕРКАЛЬНОМ отображении!!

Должно получиться так

Отрезаем текстолит по размеру рамки + 2. .3 мм

После отрезки выправляем плату так чтобы лежа на поверхности не было торчащих краев!!

После выправления я наждачной бумагой

Без сильно!! нажима довожу поверхность до блеска по всей площади и особенно по краям!!

Дальше берем любой порошок для ручной стирки (у меня МИФ) и зубную щетку и делаем то что делаем со своими зубами — под водой насыпаем на край платы порошок и трем. Трем до того состояния когда поверхность станет матовой. После этого руками не трогаем! Вытираем бумажным полотенцем на сухо.

Включаем утюг на полную мощность и даем ему прогреться. Когда утюг прогревается он включается и выключается и так несколько раз.

Отрезаем один из наших рисунков платы из кальки и заворачиваем нашу плату в него.

Берем толстую книгу (журнал, любое толстое и не нужное издание)

Кладем на нее сверток ровной стороной к верху и накрываем листом чистой бумаги и разглаживаем.

Берем утюг и прижимаем им лист бумаги в том месте где плата и держим считая до 6 после начинаем АККУРАТНО разглаживать (слегка надавливая) выделенный на бумаге образ платы еще примерно сек 5.

После такого понимаем зачем нужен лист бумаги сверху.

Полученный и приклеенный к плате лист кальки. Я первый раз сильно водил утюгом и рисунок сдвинулся.

Когда изображение устраивает .. не разворачивая!! опускаем плату с бумагой под воду, жем когда калька промокнет и медленно пальцами стираем ее с платы должно получиться примерно так.

Дальше вытираем бумажным полотенцем и начинаем править аномалии. О том, что рисунок стоит править или лучше переделать я сужу о том как отобразились самые сложные линии. В данном рисунке это место разводки микроконтроллера. Оно получилось хорошо. Поэтому правим убирая остатки бумаги. В местах где проводники не прорисовались или отвалились я дорисовываю ПЕРМАНЕНТНЫМ маркером 0.5 мм.

После корректировки — травим. В интернете приведено много примеров травления плат в домашних условиях. Я это делаю в хлорном железе.

В результате получаем

Контур остался и по нему ножницами отрезаем лишнее.

Стираем тонер

Дальше керним отверстия и сверлим. У меня сверло 0.5 мм.

После того как отверстия просверлены — проходим наждачной бумагой (не сильно). Тип бумаги тот же.

Для домашней реализации очень даже ничего получилось.

Дальше лудим и паяем, отмываем и в итоге получаем плату в сборе

Ура!!! Все получилось.

Пример работы с платой в статье

STM32F030F4P6 Blink CubeMX

подключение, настройка и начало работы [Амперка / Вики]

Плата расширения Troyka HAT поможет подключить модули форм-фактора Troyka к одноплатникам Raspberry Pi без дополнительных проводов и макетных плат.

Платформа Troyka HAT также расширит возможности малинки, ведь у неё на борту расположен I²C-расширитель портов на микроконтроллере STM32F030F4P6 с вычислительным ядром ARM Cortex M0. Контроллер даёт восемь дополнительных пинов ввода-вывода с аппаратной поддержкой 12-битного АЦП и 16-битного ШИМ.

Подключение и настройка

Дисплей выполнен специально для компьютеров Raspberry Pi. В качестве примера приведем настройку на малинке Pi 4 Model B.

Для старта необходимо подключить железо и выполнить программную настройку.

Аппаратная часть

Что понадобится

Raspberry Pi 4
Troyka HAT
Импульсный блок питания Robiton TN2000S

Сборка устройства

Установите Troyka HAT сверху на Raspberry Pi.
Подключите питание к DC-разъёму на Troyka HAT.

При использовании платы расширения Troyka HAT не подключайте питания через разъём USB на Raspberry Pi.

Программная часть

Заведите Raspberry Pi.
Включите шину I²C и установите I²C сканер.
Просмотрите подключённые I²C-устройства:
```
sudo i2cdetect -y 1
```
Сканер должен найти адрес 0x2a, который является I²C-адресом расширителя портов по умолчанию.
Установите библиотеку TroykaHatPython для работы с платой Amperka Troyka HAT:
```
pip3 install troykahat
```

На этом настройка закончена, теперь смело переходите к экспериментам.

Примеры работы

Имена пинов на Troyka HAT относятся к нумерации Wiring Pi, которая отличается от стандартной нумерации BCM, как например в стартовом наборе Малина. Для удобства в примерах ниже будем использовать именно нумерацию Wiring Pi. А все подробности распиновки вы можете найти в соответствующем разделе.

Маячок на WiringPi IO

Для начала мигнём светодиодом на группе контактов «Wiring Pi IO».

Что понадобится

Raspberry Pi 4
Troyka HAT
Импульсный блок питания Robiton TN2000S
Светодиод «Пиранья» (Troyka-модуль)

Схема устройства

Код для Python

blink_led_wiringpi_io.py

# Библиотека для работы с платой Troyka HAT.
import troykahat
# Библиотека для работы с функциями времени.
from time import sleep
 
 
# Назначаем константное имя пину 7 из группы "Wiring PI IO",
# Подключите светодиод к этому пину. 
PIN_WP_LED = 7
 
 
# Создаём объект wp для работы с пинами,
# помеченными как «Wiring Pi IO» на плате Troyka HAT.
# Это пины, подключенные напрямую к Raspberry Pi через его GPIO-разъём.
wp = troykahat.wiringpi_io()
# Конфигурируем контакт "PIN_WP_LED" в режим выхода.
wp.pinMode(PIN_WP_LED, wp.OUTPUT)
 
while True:
 
    # Зажигаем светодиод
    wp.digitalWrite(PIN_WP_LED, True)
    # Ждём 500 мс
    sleep(0.5)
    # Гасим светодиод
    wp.digitalWrite(PIN_WP_LED, False)
    # Ждём 500 мс
    sleep(0.5)

После запуска скрипта, светодиод начнёт мигать раз в пол секунды.

Маячок на Analog IO

Продолжим, теперь мигнём светодиодом на группе контактов «Analog IO».

Что понадобится

Raspberry Pi 4
Troyka HAT
Импульсный блок питания Robiton TN2000S
Светодиод «Пиранья» (Troyka-модуль)

Схема устройства

Код для Python

blink_led_analog_io.py

# Библиотека для работы с платой Troyka HAT. 
import troykahat
# Библиотека для работы с функциями времени.
from time import sleep
 
# Назначаем константное имя пину 7 из группы "Analog IO",
# Подключите светодиод к этому пину.
PIN_AP_LED = 7
 
 
# Создаём объект ap для работы с пинами,
# помеченными как «Analog IO» на плате Troyka HAT.
# Это пины, подключенные к встроенному на плате I²C расширителю
# на микроконтроллере STM32F030F4P6.
ap = troykahat.analog_io()
# Конфигурируем контакт "PIN_AP_LED" в режим выхода.
ap.pinMode(PIN_AP_LED, ap.OUTPUT)
 
while True:
 
    # Зажигаем светодиод
    ap.digitalWrite(PIN_AP_LED, True)
    # Ждём 500 мс
    sleep(0.5)
    # Гасим светодиод
    ap.digitalWrite(PIN_AP_LED, False)
    # Ждём 500 мс
    sleep(0.5)

После запуска скрипта, светодиод начнёт мигать раз в пол секунды.

Дабл Маячок

Соединим два скрипта: один светодиод подключим к группе контактов «WiringPi IO», а второй — к «Analog IO».

Что понадобится

Raspberry Pi 4
Troyka HAT
Импульсный блок питания Robiton TN2000S
Светодиод «Пиранья» / красный (Troyka-модуль)
Светодиод «Пиранья» / зелёный (Troyka-модуль)

Схема устройства

Код для Python

blink_led_multiple. py

# Библиотека для работы с платой Troyka HAT.
import troykahat
# Библиотека для работы с функциями времени.
from time import sleep
 
# Назначаем константное имя пину 7 из группы "Wiring PI IO",
# Подключите красный светодиод к этому пину.
PIN_WP_LED = 7
# Назначаем константное имя пину 7 из группы "Analog IO",
# Подключите зеленый светодиод к этому пину.
PIN_AP_LED = 7
 
 
# Создаём объект wp для работы с пинами,
# помеченными как «Wiring Pi IO» на плате Troyka HAT.
# Это пины, подключенные напрямую к Raspberry Pi через его GPIO-разъём.
wp = troykahat.wiringpi_io()
# Создаём объект ap для работы с пинами,
# помеченными как «Analog IO» на плате Troyka HAT.
# Это пины, подключенные к встроенному на плате I²C расширителю
# на микроконтроллере STM32F030F4P6.
ap = troykahat.analog_io()
# Конфигурируем контакт "PIN_WP_LED" в режим выхода.
wp.pinMode(PIN_WP_LED, wp.OUTPUT)
# Конфигурируем контакт "PIN_AP_LED" в режим выхода.
ap.pinMode(PIN_AP_LED, ap.OUTPUT)
 
while True:
 
    # Зажигаем светодиод на контакте "PIN_WP_LED"
    wp. digitalWrite(PIN_WP_LED, True)
    # Зажигаем светодиод на контакте "PIN_AP_LED"
    ap.digitalWrite(PIN_AP_LED, True)
    # Ждём 500 мс
    sleep(0.5)
    # Гасим светодиод на контакте "PIN_WP_LED"
    wp.digitalWrite(PIN_WP_LED, False)
    # Гасим светодиод на контакте "PIN_AP_LED"
    ap.digitalWrite(PIN_AP_LED, False)
    # Ждём 500 мс
    sleep(0.5)

После запуска скрипта, светодиоды начнут мигать раз в пол секунды.

Кнопочный выключатель

В продолжении соберем простой кнопочный выключатель.

Что понадобится

Raspberry Pi 4
Troyka HAT
Импульсный блок питания Robiton TN2000S
Светодиод «Пиранья» / красный (Troyka-модуль)
Кнопка (Troyka-модуль)

Схема устройства

Код для Python

toogle_led.py

# Библиотека для работы с платой Troyka HAT.
import troykahat
 
 
# Назначаем константное имя пину 7 из группы "Wiring PI IO",
# Подключите светодиод к этому пину. 
PIN_WP_LED = 7
# Назначаем константное имя пину 22 из группы "Wiring PI IO",
# Подключите кнопку к этому пину.
PIN_WP_BUTTON = 22
 
# Создаём объект wp для работы с пинами,
# помеченными как «Wiring Pi IO» на плате Troyka HAT.
# Это пины, подключенные напрямую к Raspberry Pi через его GPIO-разъём.
wp = troykahat.wiringpi_io()
# Конфигурируем контакт "PIN_WP_LED" в режим выхода.
wp.pinMode(PIN_WP_LED, wp.OUTPUT)
# Конфигурируем контакт "PIN_WP_BUTTON" в режим входа.
wp.pinMode(PIN_WP_BUTTON, wp.INPUT)
 
while True:
 
    # Если кнопка нажата
    if not wp.digitalRead(PIN_WP_BUTTON):
        # Зажигаем светодиод
        wp.digitalWrite(PIN_WP_LED, True)
    # Если кнопка отжата
    else:
        # Гасим светодиод
        wp.digitalWrite(PIN_WP_LED, False)

Если кнопка нажата — светодиод загорится, а если отжата — погаснет.

Светильник с управляемой яркостью

Далее соберем светильник с управляемой яркостью. К сожалению в Raspberry Pi всего два канала ШИМ, а АЦП вовсе отсутствует. Однако порты «Analog IO» на плате Troyka HAT с отдельным контроллером подарят малинке 8 пинов с поддержкой ШИМ и АЦП.

Что понадобится

Raspberry Pi 4
Troyka HAT
Импульсный блок питания Robiton TN2000S
Светодиод «Пиранья» / красный (Troyka-модуль)
Ползунковый потенциометр (Troyka-модуль)

Схема устройства

Код для Python

dimming_led.py

# Библиотека для работы с платой Troyka HAT.
import troykahat
 
 
# Назначаем константное имя пину 6 из группы "Analog IO",
# Подключите светодиод к этому пину.
PIN_AP_LED = 6
# Назначаем константное имя пину 3 из группы "Analog IO",
# Подключите потенциометр к этому пину.
PIN_AP_POT = 3
 
# Создаём объект ap для работы с пинами,
# помеченными как «Analog IO» на плате Troyka HAT.
# Это пины, подключенные к встроенному на плате I²C расширителю
# на микроконтроллере STM32F030F4P6.
ap = troykahat.analog_io()
# Конфигурируем контакт "PIN_AP_LED" в режим выхода. 
ap.pinMode(PIN_AP_LED, ap.OUTPUT)
# Конфигурируем контакт "PIN_AP_INPUT" в режим входа.
ap.pinMode(PIN_AP_POT, ap.INPUT)
 
while True:
 
    # Считываем данные с потенциометра
    potValue = ap.analogRead(PIN_AP_POT)
    # Указываем полученные данные в качестве яркости светодиода
    ap.analogWrite(PIN_AP_LED, potValue)

После запуска скрипта, яркость светодиода будет меняться в зависимости от перемещения ползунка слайдера.

Аналоговая регулировка громкости

Выйдем за рамки светодиодной робототехники. Сделаем аналоговую регулировку громкости одноплатника Raspberry Pi.

Что понадобится

Raspberry Pi 4
Troyka HAT
Импульсный блок питания Robiton TN2000S
Ползунковый потенциометр (Troyka-модуль)

Схема устройства

Установка дополнений

Установите библиотеку pyalsaaudio для контроля уровня громкости:

pip3 install pyalsaaudio

Код для Python

analog_control_volume. py

# Библиотека для работы с платой Troyka HAT.
import troykahat
# Библиотека для контроля уровня громкости
import alsaaudio
# Назначаем константное имя пину 3 из группы "Analog IO",
# Подключите потенциометр к этому пину.
PIN_AP_POT = 3
# Создаём объект ap для работы с пинами,
# помеченными как «Analog IO» на плате Troyka HAT.
# Это пины, подключенные к встроенному на плате I²C расширителю
# на микроконтроллере STM32F030F4P6.
ap = troykahat.analog_io()
# Создаём объект для работы с регулировкой громкости
mixer = alsaaudio.Mixer('Master')
 
while True:
    # Считываем данные с потенциометра
    potValue = ap.analogRead(PIN_AP_POT)
    # Умножаем полученное значение со слайдера на 100
    # и преобразовываем переменную float в int
    volume = int(potValue * 100)
    # Устанавливаем громкость
    mixer.setvolume(volume)

Громкость в операционной системы будет меняться в зависимости от перемещения ползунка слайдера.

Элементы платы

Микроконтроллер STM32F030F4P6

Raspberry Pi обладает всего двумя каналами ШИМ и не имеет аналого-цифрового преобразователя. Troyka HAT решает проблему аналоговых интерфейсов через встроенный микроконтроллер STM32F030F4P6 на архитектуре ARM Cortex M0+, который получает команды от малинки по шине I²C и дальнейшие операции по железу берет на себя. Ножки микроконтроллера выведены на соответствующую колодку Troyka-контактов I²C расширителя.

Troyka-контакты Raspberry Pi

На плате установлены группы штыревых Troyka-контактов «S-5V-G»:

сигнал (S) — цифровой пин Raspberry Pi с толлератностью к 5 В.
питание (5V) — питание модуля, постоянно и равно 5 В
земля (G) — общая земля

Отдельными пинами на плате выведены три группы контактов аппаратного интерфейса I²C и две группы SPI.

Колодки позволяют быстро подключать типовые Troyka-модули к малинке без дополнительных проводов и макетных плат. Подробности про сигналы и интерфейсы Troyka HAT читайте в разделе распиновка.

Troyka-контакты I²C расширителя

Пины I²C расширителя выведены на отдельную группу Troyka-контактов «S-V-G»:

Сигнал (S) — сигнальный пин расширителя GPIO
Питание (V) — питание модуля 3,3 / 5 В (выбирается джампером)
Земля (G) — общая земля

Выбор питания на Troyka-контактах I²C расширителя

На линии питания I²C-расширителя есть возможность выбора питания установкой джампера:

5V→V — на линии V будет присутствовать напряжение 5 вольт. Режим пригодится при подключении модулей с рабочим напряжением 5 вольт, например микросервопривод FS90 или ультразвуковой дальномер SR-04.
3V3→V — на линии V — 3,3 вольта. Т.к. микроконтроллер ожидает принимать диапазон входного напряжения от 0 до 3,3 вольт, то режим полезен при подключении аналоговых сенсоров, которые возвращают напряжение от 0 до значения на линии питания, например модуль потенциометр или датчик освещённости.

Светодиодная индикация

Имя светодиода	Назначение
L23	Светодиод контакта `23` по нумерации WiringPi. При подачи высокого уровня — светодиод загорается, при низком — гаснет.
ACT	Мигает при обмене данными между одноплатником Raspberry Pi и I²C расширителям портов. Если светодиод не мигает, скорее всего микроконтроллер не прошит.

Разъём питания DC

Коннектор DC Barrel Jack служит для подключения внешнего источника напряжения в диапазоне от 7 до 15 вольт, который будет питать одновременно Troyka HAT и подключенную Raspberry Pi. Если запитать устройство от порта Raspberry Pi, то напряжение на Troyka-контактах Raspberry Pi будет отсутствовать.

При использовании платы расширения Troyka HAT не подключайте питания через разъём USB на Raspberry Pi.

Преобразователь напряжения

Понижающий импульсный преобразователь TPS565208 обеспечивает питание Troyka HAT и подключенной Raspbeery Pi при напряжения через разъём питания DC. Диапазон входного напряжения от 7 до 15 вольт. Выходное напряжение 5 В с максимальным выходным током 5 А.

Микросхема ID EEPROM

На плате Troykaa HAT расположена микросхема EEPROM-памяти AT24C32D, которая содержит информацию о производителе платы, настройке GPIO и описание подключенного оборудования, которое позволяет Linux автоматически загружать необходимые драйверы.

Микросхема ID EEPROM одно из основных требований компании Raspberry Pi Foundation в спецификации производств плат расширения с именем Raspbery Pi HATs.

Входные пины ввода-вывода

Troyka HAT подключается к одноплатникам Rasperry Pi сверху через входной 40-пиновый разъём.

Распиновка

Принципиальная и монтажная схемы

Габаритный чертёж

Характеристики

Модель: Amperka Troyka HAT
Совместимость: компьютеры Raspberry Pi
Аппаратный интерфейс: штырьковые соединители GPIO
Программный интерфейс: контакты Raspberry Pi и I²C-расширитель
Входное напряжение через DC-разъём: 7–15 В
Размеры: 65×56,5×20,5 мм

Контакты Raspberry Pi

Troyka-контактов ввода-вывода общего назначения: 21
Troyka-контактов SPI: 3
Troyka-контактов I²C: 2
Напряжение питания периферии: 5 В
Напряжение логических уровней: 3,3 В (все пины толерантны к 5 В)

Контакты I²C расширителя

Микроконтроллер: STM32F030F4P6
I²C-адрес: по умолчанию 0x2A
Troyka-контактов ввода-вывода общего назначения: 8
Контактов с поддержкой ШИМ: 8
Разрядность ШИМ: 8 бит
Контактов с АЦП: 8
Разрядность АЦП: 12 бит
Напряжение питания периферии: 3,3 / 5 В (выбирается джампером)
Напряжение логических уровней: 3,3 В (толерантность к 5 В)

Ресурсы

Troyka HAT в магазине.
Векторное изображение модуля
Библиотека для Raspberry Pi на языке Python
Библиотека для Raspberry Pi на языке C++

uart — Пытаюсь прошить STM32f030f4 (ARM, Cortex M0) — какая правильная разводка?

спросил 7 лет, 5 месяцев назад

Изменено 7 лет, 5 месяцев назад

Просмотрено 4к раз

\$\начало группы\$

Купил в магазине чип STM32F030F4, сделал для него небольшой макетный адаптер и попытался подключиться к его встроенному загрузчику через USART1.

У меня не получилось, и я несколько озадачен проводкой. Моя текущая схема выглядит следующим образом:

контакт 16 (VDD) на +3,3
контакт 15 (земля) на землю
контакт 1 (BOOT0) на +3,3
контакт 4 (СБРОС) на GND, временно
контакт 8 (USART1_TX) к RX FTDI-кабеля
контакт 9 (USART1_RX) к TX кабеля FTDI

Кабель, который я использую постоянно с чипами NXP, поэтому я думаю, что он используется. Он также обеспечивает +3,3 вольта и имеет светодиоды для индикации активности TX/RX.

Я попробовал этот инструмент http://sourceforge.net/projects/bootstm32/ после подключения кабеля и временного применения RESET к GND.

Волшебным образом он не смог подключиться, хотя я вижу, что светодиод активности TX мигает…

Я перепроверил таблицу данных и немного сбит с толку. Также имеются контакты 17 и 18 для USART1 TX и RX. Я их тоже пробовал, но безрезультатно.

Еще беспокоит то, что я думаю, что эта микросхема не имеет контакта BOOT1 (многие руководства пишут о том, что он должен быть низким). Я так понимаю он не нужен?

Я также думал, что могу проверить с помощью мультиметра, что один из контактов находится в сильном ВЫСОКОМ состоянии, которое должно быть TX, но это не так. Хотя, возможно, TX переключается на выход только после завершения автоматического определения скорости передачи?

Что еще может быть не так? Думаю, для простейшей схемы кварц не нужен, да? Заранее спасибо за ваши подсказки!

UPD Решено! Оказалось, что VDDA также должен быть подключен, иначе чип находится в состоянии сброса. Пожалуйста, смотрите мой собственный ответ ниже для более подробной информации.

рука
uart
stm32
загрузчик
stm32f0

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Наконец-то я нашел то, чего не хватало.

VDDA должен быть подключен! напр. к ВДД. Я считаю, что если устройство также имеет VSSA, его также следует подключить.

В противном случае чип находится в режиме сброса «благодаря» функционалу, который следит как за VDD, так и за VDDA и просто не дает запуститься чипу.

Таким образом, минимальное подключение выглядит следующим образом:

3,3 Вольта на VDD, VDDA, BOOT0
GND к VSS (и VSSA, если имеется)

(на этом этапе вы можете проверить, что PA9 дает сильный высокий уровень — кажется, он сразу становится выходом TX)

PA9 (TX) к RX кабеля (в моем случае подтяжка не требуется, так как она полнофункциональный выход)
PA10 (RX) к TX кабеля.

Кстати, я использую кабель с уровнями 5 В, и это нормально, так как контакты устойчивы к 5 В.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Начиная с справочного руководства STM32F030x4, стр. 45, раздел Embedded Boot Loader:

Встроенный загрузчик находится в системной памяти, запрограммирован ST во время производства. Используется для перепрограммирования флэш-памяти. используя один из следующих последовательных интерфейсов:
• USART на контактах ПА14/ПА15 или ПА9/PA10
• I2C на контактах PB6/PB7 (STM32F070xx и только устройства STM32F030xC)
• Интерфейс USB DFU (устройства STM32F070xx только)
Для получения дополнительной информации см. AN2606.

Если вы прочитаете другой рекомендуемый документ (AN2606), вы обнаружите, что вам следует использовать PA9/PA10, потому что загрузчик настроен на эти контакты. (Или PA14/PA15, но ваш чип должен быть 20-контактным корпусом TSSOP20, если Boot0 имеет контакт 1, поэтому PA15 отсутствует. ). Кроме того, вы правы, внешний кристалл не нужен, MCU тактируется от HSI.

В соответствии с требованиями к аппаратному соединению нагрузочные резисторы необходимы на линиях TX и RX, если они не добавлены на стороне хоста.

Вы также найдете информацию о контакте Boot0 и бите nBoot1 (в этом MCU Boot1 — это не контакт, а бит в байте опций пользователя).

Загрузчик STM32F03xx4/6 активируется путем применения шаблона2

и шаблон2:

Pattern2 Boot0 (контакт) = 1 и nBoot1 (бит) = 1

Лучше всего проверить линии UART с помощью осциллографа или логического анализатора, просто для уверенности. Также проверьте это программное обеспечение и прочитайте все соответствующие документы от ST.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Не знаю о серии stm32f0, но у stm32f1 BOOT0 настроен на 3,3 В, BOOT1 даже не знает, для чего он нужен, поэтому он всегда находится в одном и том же положении. BOOT0 должен быть высоким, когда вы включаете устройство, затем оно переходит в режим загрузчика, вам не нужно снова сбрасывать, по крайней мере, убедитесь, что при сбросе у вас высокий уровень BOOT0, иначе он запустится с программой. В режиме загрузчика XTAL не имеет значения, возможно, он использует внутреннюю LSI.
Вопрос: почему вы не используете для переноса официальный графический интерфейс загрузчика ST? Вам не кажется, что какой-то кастомный загрузчик от sourceforge не на 100% в порядке?

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.

Nerd Ralph: STM32 Начиная с малого

При разработке программного обеспечения я часто предпочитаю работать рядом с аппаратным обеспечением. Библиотеки, которые абстрагируются от аппаратного обеспечения, не только используют ограниченную флэш-память, но и увеличивают количество потенциальных источников ошибок в вашем коде. Для базового теста на раздувание библиотеки STM32 я скомпилировал пример кнопок из моей библиотеки TM1638NR в IDE Arduino 1.8.13, используя stm32duino для цели STM32F030. Требуемая флэш-память составляла чуть более 8 КБ, или чуть более половины от 16 КБ спецификации флэш-памяти на микроконтроллере STM32F030F4P6. Хотя я не был готов написать собственное крошечное ядро Arduino для STM32F, я был полон решимости найти более эффективный способ программирования небольших устройств ARM Cortex-M.

После недолгих поисков, просмотрев проект Билла Уэстфилда Miimalist ARM, libopencm3 и другие проекты, я нашел большую часть того, что искал, в серии статей Уильяма Рансохоффа о программировании STM32 на «голом железе». Однако вместо программатора ST-Link я решил использовать стандартный последовательный ключ USB-TTL для связи с загрузчиком ПЗУ на STM32.

Чтобы включить загрузчик, при включении питания на выводе boot0 STM32 должен быть высокий уровень. затем загрузчик будет ожидать связи по линиям USART Tx и Rx. На STM32F030F4P6 линия Tx — PA9., а линия Rx — PA10. Чтобы сбросить чип перед прошивкой, я также подключил линию DTR от моего последовательного модуля к NRST (контакт 4) на MCU, как показано на следующей схеме подключения:

Для прошивки MCU я решил использовать stm32flash. Хотя установка в Debian Linux так же проста, как «apt install stm32flash», мне было трудно найти последнюю сборку Windows. Так что в итоге я построил его сам. Хотя в моей сборке по умолчанию установлено значение 115,2 кбит/с, я считаю, что 230,4 кбит/с вполне надежны. При 460,8 кбит/с и 500 кбит/с периодически возникали ошибки, поэтому я остановился на 230,4 кбит/с. После выполнения необходимых подключений и перед прошивкой любого кода на MCU выполните тест, чтобы убедиться, что MCU обнаружен.

Следует отметить, что stm32flash не определяет объем флэш-памяти и оперативной памяти на целевом микроконтроллере. Числа берутся из жестко закодированной таблицы на основе сообщаемого идентификатора устройства. Официальный размер флэш-памяти в килобайтах хранится в системном ПЗУ по адресу 0x1FFFF7CC. На моем STM32F030F4P6 значение, считанное с этого адреса, равно 0x0010, что отражает спецификацию флэш-памяти 16 КБ для чипа. Мое тестирование показало, что на самом деле у него 32 КБ полезной флэш-памяти.

Я использовал пример STM32F0 GPIO Уильяма в качестве шаблона для создания крошечного мигающего примера, который использует менее 300 байт флэш-памяти. Большая часть этого предназначена для векторной таблицы, которая на Cortex-M0 имеет 48 записей по 4 байта каждая. Для экономии места я встроил обработчик сброса в неиспользуемую часть векторной таблицы. Поскольку в примере с миганием не используются какие-либо прерывания, все, кроме начального указателя стека в векторе 0 и обработчика сброса в векторе 1, технически можно опустить.

"ДИС-Протект"