FM3マイコンを使ってみる4 -もう、誰も...-

もう触る気力がゼロになってしまったのでいつも見に来てくださってるFujitsuの方々
には真に申し訳ないのですがここで打ち切っていつものの公開をさせていただきます。

●勝てなかったよ…
当初実装予定だった以下のコードは私の力不足もあって盛り込めませんでした。
・外部SRAMアクセス
　->基板に半田付けまではしたけど配線めどい。
・松浦氏のmp3プレーヤー(libmad)の移植
　->STM32F4でhelixの方を移植しリベンジ完了。

●いつもの
私のぶろぐにおいていつものとはChaN氏謹製FatFsの移植例を指します。
もちろん単に移植しただけではなくTFT-LCDと組み合わせた(同じくChaN氏の)
ファイラにより視覚的に操作が可能になっています。どのMPUにかかわらず
いつものは基本的に下記の機能を網羅するようにしており他の用途にも
簡単に応用できる仕組みとなっています。

・FatFs
・UART(TFT-LCDドライバ/FatFsテストルーチンの動作に必ず必要)
・TFT-LCDドライバ
・SPI転送(TFT-LCDドライバに使う)
・外部バス(TFT-LCDドライバ・SRAMに使う)
・タッチパネル入力(TFT-LCDドライバに使う・BlueScreenのものを汎用化して移植)
・タッチパネル入力用のデータ保持(FRK-FM3ではFRAMを使用)
・DMA転送(TFT-LCDドライバに使う)
・FONTX2ドライバ


●動かすためのハードウエアの準備

FRK-FM3にのっかっているレギュレータはデフォルトではLDO側の出力が使用
されています。これを600mA引き出せるDCDCコンバータ側に切り替えました。
基板単体で通電した時の立ちあがりとたち下がりの波形は以下の通り。



まぁ特に問題もないですね。(あったら困りますけど…)


基板から外の配線は、GNDとVCCの配線がものすごく簡単になるアイテムラボ
さんのパワーメッシュユニバーサル基板を使用しました。

裏にはebayで大量に購入したmicroSDカードスロットを設けました。
安価で引き回しもやりやすいです♥


アナログ出力はローパスフィルタを通じて単電源オペアンプで構成されたボルテージ・
フォロワ経由で行います。3.5φのジャックをつけるコネクタの上に見えるヘッダピンは
ボリ松基板(LPC2388用)をつけるためのものです。


TFT-LCDモジュールはパラレル/シリアル用のポートを引き出してます。中央のICは
くっつけただけで配線で挫折した1MBのSRAM...



いつものを動かしてみたところです。もはやここまでは基本の"き"ですね〜。

8bit-i8080と8bitSPIのRGBデータのブロック転送はDMAに対応しています。
ところで外部バスを使用した場合のDMAはメモリ間転送扱いなのでまだ簡単
なのですがMFSを用いたSPIでDMAする場合の具体的な手順がいまいちわからず
難儀しました。資料を探してFM3の英文の方のサイトの別品種のサンプル例に
UARTでの転送手順があったのでこれをもとにDMA転送ルーチンを作りました。
転送に関しては以下の要素が必要です。

・MFSのDMAはハードウエアのデマンド転送とする
・MFSの送信/受信割り込みをDMA要求として使用する
・DMACBxレジスタのEBビットは立てるのを忘れずに
・送信/受信割り込み許可ビット立てて転送開始

ぇっと詳しい手順はソースを見てください(丸投げ!)
XMEGAのMSPIでDMA転送できるようになった経験が生きました。


ちなみに速度は遅いですがソフトウエアSPIも出来るようにしてます。
尤もFM3の場合は9bitSPIが可能なので出番は無いと思います。



今回は表示系もちょっとだけパワーアップしてます。ロングファイルネーム(LFN)も
表示が出来るようになってます♥

これはWAVEファイルを再生してる画面ですがLFNの日本語ファイル名にももちろん
対応です。ちなみに私もf_stat()で取得したFILEINFO構造体のデータがLFNだけ
拾ってこられない罠にはまった一人ですorzSFNからLFNを引っ張ってくる
関数を一つ設けて実現しています。



というわけでFM3にかなり寄り道してしまいましたがこの経験をSTM32F4に
反映していこうと思います。
せっかくSTM32F427超格安全部載せ基板買ってしまってもったいないですし！

STM32F0シリーズを使ってみる


ッついに！手に入った！！！
ぁすみません・・フォーカスずれてましたね…
このBeachBoysのコレクターCDは探して探して探してカナダの片田舎のレコード屋でやっ
と在庫を見つけてそこの親父にねむいさんのインチキ英語でなんとか意思が伝わって
やっとこ購入できた代物でして存在知ってから入手まで実に2年を要したのですがその
労力を払っても聴く価値のある非常にありがたいCDなのです…!
BeachBoysの新アルバムも発表され、ワールドツアーも行われるようになってねむいさ
んの中でBB熱が再び非常に高まっております。


aitendoさんから販売され、秒速で売り切れたandroid基板をねむいさんも
無事ゲッツしました！twitterのTLを見ているとどうやらこちらの中華PADの中身に使用
されている基板だと判明しているようです。しかしねむいさんはHDMI接続の
モニタ持ってないので、先に購入しているBeagleBoardXMのDVI-Dにも対応した
小型モニタを探す旅から始まりそうです。こうして積み基板が増加していく…。
でもいいんです買っただけで満足ですから！








それでは本題行きます…。今年の春先にSTマイクロさんより"STM32のDNAを御得な値段
であなたにテコ入れする(直訳)"をスローガンにCortex-M0系のSTM32マイコンが発表、
販売を開始しました。国内/海外の展示会場でもゲッツした人もすでにいますが、Digikey
でもSTM32F0-Discoveryが入荷されたので早速購入してみました。

いつものST謹製"Discovery"スタイルの基板で、cortex-M0系のSTM32F051R8T6が
搭載されており、日本円で1000円以下のお値打ち価格となっています。
もちろんデバッガハードウェアのSTLink/V2もオンボードで搭載されていてこの基板と
USB(A-miniB)ケーブルさえあれば開発可能です。

しかも今回はプロトタイピングを重視した作りか同じサイズのユニバーサル基板が
一枚ついています。値段を考えると非常にお得です♥(実際にArduinoと組み
合わせたファームウェアのプロジェクト一式がダウンロードできます)。


現在M0系でポピュラーなのは私のぶろぐでも取り上げていたLPC1114に代表されるNxP
系マイコン(評価基板は3000円前後)ですが、ここに1000円以下の破格値で参入したこ
とによりまたまたホビーユースにおける小規模ARMの勢力図が書き換えられるかと思わ
れます。

さて、最初の基本であるLED点滅から開始するわけですが、LPC1114系のマイコンで培
ったリソースがすでに大量にあるのでこれをベースに15分くらいでSTM32F051R8T6
向けのプログラムをやっけつしてビルドを行います。NxP系と違う点はCRPのための
特別な定義が必要ないところですね。
それ以外はスタートアップやリンカスクリプトもほぼ流用します。

次に書き込み手段ですが…もちろんSTLink/V2をOpenOCDから操作して、書き込みや
デバッグを行います。使用するドライバはSTマイクロ提供の物(WinUSB)です。
STM32F051R8T6もM0なNxP系のマイコンよろしくデバッグ用ポートがSWD接続しか
存在しませんがパッチを当てることによりVersaloonとSTLink/V2がOpenOCDから
使用できます。
さらに気づいたのですが、最近のOpenOCDのコミットではM0系のデバッグ機能が
強化されていて以前はcrcエラーが出てしまい不可能だったフラッシュ書き込み時の
ベリファイも可能になっています♥


↓STLink/V2でOpenOCDから書き込んだときのメッセージはこんな感じです。

> "C:¥Devz¥AVR¥WinAVR¥utils¥bin¥make.exe" program

openocd_m0 -s C:/Devz/ARM/OCD/tcl -f target/stm32f0x_stlink_flash.cfg -c "mt_flash main.elf"

Open On-Chip Debugger 0.6.0-dev-00595-g445a54a-dirty (2012-05-28-09:15)

Licensed under GNU GPL v2

For bug reports, read

	http://openocd.sourceforge.net/doc/doxygen/bugs.html

1000 kHz

srst_only separate srst_nogate srst_open_drain

Info : clock speed 1000 kHz

Info : stm32f0x.cpu: hardware has 4 breakpoints, 2 watchpoints

target state: halted

target halted due to debug-request, current mode: Thread 

xPSR: 0xc1000000 pc: 0x080007c8 msp: 0x20002000

auto erase enabled

Info : device id = 0x20006440

Info : flash size = 64kbytes

target state: halted

target halted due to debug-request, current mode: Thread 

xPSR: 0x61000000 pc: 0x2000003e msp: 0x20002000

wrote 3072 bytes from file main.elf in 0.265629s (11.294 KiB/s)

target state: halted

target halted due to debug-request, current mode: Thread 

xPSR: 0x61000000 pc: 0x2000002e msp: 0x20002000

target state: halted

target halted due to debug-request, current mode: Thread 

xPSR: 0x61000000 pc: 0x2000002e msp: 0x20002000

verified 2408 bytes in 0.078126s (30.100 KiB/s)

target state: halted

target halted due to debug-request, current mode: Thread 

xPSR: 0xc1000000 pc: 0x080007c8 msp: 0x20002000

shutdown command invoked



> Process Exit Code: 0

> Time Taken: 00:



↓Versaloonの時はこんな感じです。
> "C:¥Devz¥AVR¥WinAVR¥utils¥bin¥make.exe" program

openocd_m0 -s C:/Devz/ARM/OCD/tcl -f interface/vsllink_swd.cfg -f target/stm32f0x_flash.cfg -c "mt_flash main.elf"

Open On-Chip Debugger 0.6.0-dev-00595-g445a54a-dirty (2012-05-28-09:15)

Licensed under GNU GPL v2

For bug reports, read

	http://openocd.sourceforge.net/doc/doxygen/bugs.html

Info : OpenOCD runs in SWD mode

1000 kHz

adapter_nsrst_delay: 100

jtag_ntrst_delay: 100

cortex_m3 reset_config sysresetreq

verify Capture-IR is disabled

Info : Versaloon(0x15)by Simon(compiled on Feb 29 2012)

Info : USB_TO_XXX abilities: 0x0000076E:0x010001EF:0xC0000007

Info : clock speed 1000 kHz

Info : stm32f1x.cpu: hardware has 4 breakpoints, 2 watchpoints

target state: halted

target halted due to debug-request, current mode: Thread 

xPSR: 0xc1000000 pc: 0x080007c8 msp: 0x20002000

auto erase enabled

Info : device id = 0x20006440

Info : flash size = 64kbytes

wrote 3072 bytes from file main.elf in 0.265628s (11.294 KiB/s)

wrote 2408 bytes from file main.elf in 0.093752s (25.083 KiB/s)

verified 2408 bytes in 0.140626s (16.722 KiB/s)

shutdown command invoked



> Process Exit Code: 0

> Time Taken: 00:



当たり前ですがどちらの方法でも危なげなく動作します。


もちろんOpenOCD/Insightを使ったデバッグも無制限でバリバリ可能です！



今回の検証に使用したコードはすでにおきぱにて公開していますので自己責任のうえで
お試しください。また、おきぱにあるCortex系のコードでCMSISが使用されて
いる物のほとんどはすでにSTREX系命令のビルド時エラー対策の修正がされている
CMSIS3.0系を使用していますので安心してビルドが可能です。

STM8Sは値段は安いですがちょっとあつかいにくいきらいがありました。
しかしSTM32F0なら敷居がさらに下がって小規模マイコンでARMを使用する
人も増えるでしょう。秋月さんからの販売がカギとなると思います!
20121115追：
秋月さんから販売されました！

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