ねむいさんのぶろぐ

STM32F4シリーズを使ってみる4 -STLink/V2をversaloon化-

Versaloon本家がSTM32F4対応したのを受けて今回はSTM32F4 Discoveryに仕込まれている
STLink/V2をSWD接続方式のVersaloon化する方法を紹介します。

もう何度も行っていますが、Discovery系の基板をVersaloon化したことによるメリット
は以下の通りです。
1.書き込み・デバッグにOpenOCD(ただしVersaloon対応にビルドしたものに限る)が
　利用できる。
2.VersaloonのファームウエアにUSB-CDCも仕込まれているのでUARTの通信手段を別途
　用意する必要がない。
3.Versaloonはソフトもハードもファームウェアも無償で利用できるので自分の好き
　なように改造できる。

と言ったところでしょうか。ねむいさん的には"2."が実際のデバッグや情報表示等にか
なり使えると実感しています。

●Versaloon化手順 on STM32F4-Discovery
概念についてはこちらとこちらで詳しく紹介しているので基本的な部分ははしょりますが、
Versaloon化するSTLink/V2(STM32F103C8T6)にいつもながらのDFUブートローダを仕込
んでおいてその後にversaloon本体(DFUファイル)を書き込みます。
DFUブートローダのバイナリはUARTブートローダ若しくはSWD経由でフラッシュに書き込み
を行います。各々の方法も基板に下準備が必要です。

1.SWD経由でDFUブートローダを書きこむ場合
　SWDで書きこむ手段として今回はvsprogを使用することにします。
　用意するものはVersaloon化したSTLinkですが素のSTLinkでも書き込むまでの
　下準備は同様です。
　
　まず基板をひっくり返して写真の箇所のジャンパ抵抗をそれぞれ移転させます。

　
　上記写真の要領でSWCLK,SWDIO,GNDをそれぞれ接続してください。

　
　STlink/V2が仕込まれているSTM32F103C8T6にはReadProtectionのヒューズビットが
　掛かっていて、これを解除しないとフラッシュの書き換えができません！これはOpenOCD
　のflash unlockコマンドでも解除できません。2013年現在ではstm32f2x.cにバグ修正
　が入ったのでOpenOCDからでも解除可能です。
　vsprogを立ち上げSTM32マイコンを認識したら上記画像の要領でヒューズ設定を行って
　ください。エラーが出まくりますが無視してください。この状態でWriteを押すとエラ
　ーが出まくりますが無視して書きに行ってヒューズを消すことができます。

　その後はこちらに用意したSTM32F4Discovery用のDFUブートローダ(の中のmain.hex)を
　フラッシュに書き込み、ベリファイまでエラーが出ずに行えたら書き込み成功です。

2.UARTブートローダ経由でDFUブートローダを書きこむ場合
　この方法は以前細かく説明しているので、ここではSTM32F4-Discovery基板上ではどの線を
　引き出せばよいかという点に絞ってお伝えします。
　DFUブートローダはSTM32D4Discovery用を書き込んでください

　
　実はSTM8S,STM32VLDiscoveryの時と比べてすっごく楽です。UARTブートローダ用の
　線が引き出されていてなおかつ線を引き出しやすいSMDの抵抗がライン上にあります。
　書き込みの手段を持ってない人はUARTブートローダしか方法がないので比較的
　やりやすいと思います。"TO_+3.3V"のジャンパは書き込みが終わったらはずすのを
　忘れないでくださいね。
　UARTブートローダを起動するためのBOOT0につながる抵抗はR7ですが、シルクの位置が
　上にずれてるので間違えないようにご注意ください。

3.Versaloon本体のDFUファイルを書きこむ
　STM32VL-Discoveryの時と同じくSTM32F4-Discovery基板上のResetボタンを押し
　ながらPCとUSBケーブルで接続してください。DFUブートローダが正しく書きこまれてい
　たらPCがDFUを認識します。その後、STM32F4Discovery用VersaloonのDFUファイルを
　書きこみます。書き込み方法はこちらを。

　書き込み後はPCとST<32F4-Discoveryの接続を切り離し、Resetボタンを押さずに再
　接続した時にVersaloonとして認識すればVersaloon化の成功です！
　Versaloon本体のLibusbドライバのインストールはZadigで行ってください。
　USB-CDC用ドライバ(COMonVersaloon)は本家のリポジトリを手繰って取得してください。
　これでおしまいっ！

　…と言いたいところですが、Versaloonとして使用する前に下に述べる処理を絶対
　に忘れないでください。

4.後始末
　
　
　SWDでDFUブートローダを書いた場合は最初に移動したジャンパ抵抗とジャンパを元
　の位置に戻します。次にDFU・UARTブートローダ共通ですが、R68を取っ払ってください。
　これはSTLink/V2側からターゲットのSTM32F4マイコン外部クロックを供給するための
　もので、Versaloonではこのピンは使用されていません！このジャンパ抵抗を外して
　8MHzクリスタルが効くようにしてやらないとSTM32F4は16MHzの内部RC発振に強制
　されてしまいます。一見普通に動いてしまいUART等のタイムベースが重要なペリ
　フェラルの動作で異常になってしまうので注意してください！

というわけでSTM32F4-DiscoveryもVersaloonで快適デバッグ/書き込みができるように
なりました♥先に書いた通り私のお目当ては複合デバイスとしてVersaloonと
ともにに仕込まれているUSB-CDCです。ごてごて外付けのデバイスを接続せずに済みま
すのでとってもスマートになります。

おまけ
今のOpenOCDでデバッグした際に浮動小数点レジスタは見えるのか！？

ねむいさんがバリバリ使っているOpenOCD(V0.6.0)+Insight(GDB7.25)でやってみましたが
レジスタ表示をALLにしても浮動小数点レジスタは見えませんでした(; _ ;)
OpenOCD＋InsightがCortex-M3というか無印のARMV7M扱いでデバッグしてるせい
(Cortex-M4FのコアはCortex-M3と上位互換してるから整数演算部は普通にデバッグ・
書き込みできる)でしょか???情報待ちですね。

も一つおまけ
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2.6inch,240x400のWQVGAサイズでタッチパネルつきのTFT-LCDがたったの20元でしかも
新品！もちろんデータシートなんて無かったのですが運よく推定したピン配置がドンピ
シャでバッチリ動いてくれました♥しかも類似品種のピン配置を調べるとSPIも使用可能な
のが分かりコストパフォーマンス最高だと思います。

あーしまったこの角度で撮るとせっかくのゆっこちゃんの肢体がー(棒)