D. PETROVIĆ

1. februar 2022.

Na mreži se može naći veći broj razvojnih ploča zasnovanih na mikrokontrolerima iz STM kuhinje. Mi smo se više puta družili sa sličnim rešenjima. O samim platformama je bilo reči i ranije (SK 2/2018, i.sk.rs/14854), a poslednje što smo pisali je Mikroelektronikin Kliker STM32 M4 iz prošlog broja. Ploče koje vam ovaj put predstavljamo ne spadaju u teškaše, naprotiv. Ali svakako su zanimljive za razvoj ako je projekat zasnovan baš na nekom od ovih mikrokontrolera. O nekima je već bilo reči ranije a ovde ćemo se samo malo dopuniti.

STM8S103F3P6

O ovoj maloj i prilično povoljnoj pločici je bilo reči ranije. Sve što smo tada rekli stoji i dalje. Pločice u Arduino IDE dodajemo preko JSON paketa: https://github.com/tenbaht/sduino/raw/master/package_sduino_stm8_index.json. ST-Link V2 sa pločicom povezujemo preko SWIM i NRST pinova. Pločicu preko programatora možemo i napajati dok se flešuje, ali ne i uz dodatne periferije. Problem u nedostatku podrške/kompajlera za STM8 ostaje i dalje. Primeri kako pisati sintaksu i pozivanje na objekat postoje u okviru paketa za najčešće slučajeve. Ono što tada nismo rekli jeste da mnoge pločice dolaze sa zaključanim MCU. Jedan od načina da ga otključamo je preko ST Visual Programmer alata. Drugi, lakši, je kroz Arduino IDE, i to tako što ćemo pokušati da joj isprogramiramo Bootloader. Naravno to neće ići, ali će se MCU tom prilikom otključati. Ugrađena LED je na pinu PB5, u Arduino IDE mapiranju to je D3. Vrlo zanimljiva pločica i šteta što na mreži ima tako malo primera sa njom.

STM8S003F3P6

Crvena razvojna pločica sa mikrokontrolerom iz podnaslova je malo ređa i o njoj nismo pisali. Kada smo pisali o STM platformi, objasnili smo na šta se odnose oznake. Oznaka na ovoj crvenoj pločici nam govori da je ovo 8-bitni mikrokontroler, koji pripada Value line i Low density podkategorijama. „F3” nam govori da čip ima 20 nožica i osam kilobajta memorije. Zadnja oznaka se odnosi na pakovanje i radnu temperaturu. Ako uporedimo ova dva mikrokontrolera, možemo videti da su na oko jednaki, a ni specifikacije se mnogo ne razlikuju. Najbitnija razlika je veličina EEPROM-a. Kod ovoga je to 128 bajtova, dok je na primerku iznad to 640 bajtova. Dovoljno da za flešovanje pločice pod Boards izaberemo STM8S103F3P6 Breakout Board, ali ipak treba paziti na EEPROM (ne više od 127/0x7f). Interfejsi I2C, SPI i UART se podrazumevaju. Koristeći ST-Link V2 i linije SWIM i RST, Blink skeč se za tili čas našao na crvenoj pločici.

Dok smo kod same pločice, ona je malo većih dimenzija u odnosu na plavu iznad. Mini USB priključak je pomeren u stranu da bi pored njega stao header koji povezujemo sa programatorom. Tu su ’Power’ LED i ugrađena LED na pinu PD3. Dva 10-pinska headera su sa strana, a tu su i jedan VCC/GND, kao i dodatni 2x2 preko kojih pločicu možemo da napajamo. Ostavljeno je mesto i za kristal na pinovima PA1 i PA2. Ovde možemo dodati neki rezonator/kristal od jednog do 16 megaherca, za šta treba konsultovati tehničku dokumentaciju. Vrlo je interesantan ESP-14 modul, koji kombinuje mikrokontroler iz međunaslova sa ESP8266 u jednom ESP12f-nalik modulu. I on će svakako doći na red. Postoji i plava pločica sa istim ovim mikrokotrolerom, gde se dobija prateći kristal. Na pločici je dodat i serijski 4-pinski ISP header za potrebe serijskog interfejsa, a UART adapter se podrazumeva.

STM32F030F4P6

Kod crvene, druge pločice u nizu, pomenuli smo da postoji i plava pločica. Ista se koristi kod više različitih mikrokontrolera, između ostalih i kod primerka iz međunaslova. Iako u suštini jako različiti, fizički pinout je dovoljno sličan da mogu da koriste istu pločicu. To je dovoljno da na ovu činjenicu obratimo posebnu pažnju. U vremenu opšte nestašice čipova, kada važi pravilo „daj šta daš”, dobro je znati da postoje pin-to-pin zamene. Razlike, naravno, postoje.

Prva razlika u odnosu na STM8 je BOOT header preko kojeg mikrokontroler prebacujemo u BOOT mod. Tako nešto nemamo na STM8. Pločica za STM8 dolazi sa ovim headerom nepopunjenim. Za prebacivanje STM32 u BOOT mod dovoljno je promeniti džamper dok se drži ’Reset’ taster pritisnut. Sama oznaka bukvalno govori da je u pitanju 32-bitni STM mikrokontroler („STM32”), visokih performansi („F”), sa ARM Cortex M0 jezgrom („0”), a gde je „30” linija proizvoda. „F” nam kaže da čip ima 20 pinova, „4” da dolazi sa 16 kilobajta fleša (uz još četiri kilobajta SRAM-a), a ostale dve oznake se tiču pakovanja (TSOOP) i radne temperature. Čip kuca na 48 megaherca, dolazi sa četiri 16-bitna tajmera. Tu su po jedan SPI, I2C i UART. Od 20 pinova, na raspolaganju su nam 15 GPIO, od toga jedan 12-bitni ADC. Pločica se može napajati preko mikro USB priključka ili 5V pina. Mikrokontroler radi na 3,3 volta.

Za programiranje kroz Arduino IDE koristimo JSON paket koji smo pominjali u prethodnom broju, kada smo pisali o Klikeru. Za Boards biramo Generic STM32F0 Series, za Part broj biramo F030F4Px. Podrazumeva se da je STM32CubeProgrammer već instaliran. Pločica se može flešovati na dva načina: ST-Link i SWD interfejs, ili UART adapter i serijski interfejs. U oba slučaja potrebno je pločicu prebaciti u BOOT mod i za Upload Method izabrati odgovarajući. Ugrađena LED je vezana na PA4, Blink skeč i za koji tren LED je počela da trepće. Kod STM32 nemamo problem sa C/C++ kompajlerom, skeč se piše kao i za AVR, uz poneki izuzetak.

STM32F103C8T6 (BluePill)

O ovoj razvojnoj pločici smo takođe ranije pisali, međutim dodali bismo ovde neke stvari koje su u međuvremenu dosta olakšale rad sa njom. Plava pilula može da se programira koristeći UART ili SWD programator, kao i druge pločice sa STM32 MCU. Međutim, mikrokontroler iz naslova poseduje i USB interfejs, što uz odgovarajući HID Bootloader znači da može da se programira kao jedan Arduino Nano. O hardverskim karakteristikama smo već pisali, pa se na njih nećemo vraćati. O HID bootloaderu je bilo reči kada smo pisali o Klikeru.

Paket STM32 ploča smo već dodali, a STM32CubeProgrammer takođe. U okviru Arduino IDE biramo Generic STM32F1 Series, a za Board Part Number, BluePill F103C8. Ako bismo koristili SWD i ST-Link, tada se povezuju SWIO i SWCLK. Ako se koristi, recimo, standardni FTDI UART (ili bilo koji drugi). TX se vezuje na A10, a RX na A9. Bez obzira kako će se Plava pilula napajati, GND mora biti povezan sa programatorom. HID Bootlaoder se može preuzeti odavde: i.sk.rs/358300, u formi Zip fajla. U paketu se dobija više HID Bootloadera za različite pločice, a nas interesuje u folderu F103->Low and Medium Density bootloader, shodno pinu na koji je vezana ugrađena LED. U ovom slučaju PC13.

Za flešovanje Bootloadera koristimo STM32CubeProgrammer. Mi smo pločicu povezali preko UART programatora, i prebacili je u BOOT mod. U desnom uglu biramo programator, u našem slučaju UART, odgovarajući Port i sa Connect se povezujemo. Prilikom povezivanja, u polju Target Information će pisati koja je gustina, ako nismo sigurni. U levoj traci biramo Erase & Programming, pod File Path tražimo Bootloader koji nam treba i sa Start Program... ga programiramo. Sve se završava jako brzo. Na kraju je jako važno da, dok je sve povezano, vratimo Bootloader mod u režim rada, da bi Bootloader ostao zapisan u fleš memoriji mikrokontrolera. U suprotnom bi postupak trebalo ponoviti. Ako je sve prošlo kako treba, ponovnim povezivanjem Plave pilule sa računarom bi ista trebalo da se prijavi kao HID uređaj. Od sada pa na dalje nije potrebna upotreba džampera.

U parametrima pod Tools za izbor pločice za USB Support biramo CDC (generic serial superside U(S)ART), a za Upload Method - HID Bootloader. Port nije potrebno birati jer se za flešovanje koristi HID. Neko će reći da na taj način nemamo pristup serijskom interfejsu. Ipak, imamo, jer će Plava pilula napraviti virtuelni port kojem možemo da pristupimo kao da je u pitanju Uno. Ukoliko na Plavu pilulu nije moguće prebaciti skeč, vrlo je verovatno da je u pitanju faličan primerak. Naime, USB standard zahteva 1,5K otpornik u pull-up na D+. Mnoge ploče koje nam dolaze na ovom mestu (R10 sa donje strane) imaju 10K ili 4,7K. A možemo da postavimo jedan od 1,8K između PA12 i 3,3V i tako rešimo problem.

U narednom periodu možete očekivati veći broj razvojnih ploča sa mikrokontrolerima iz STM familije.