STM32U0はぢめました


買ってから3か月以上たってしまいましたがまだ私が国内一番乗りかな！？
STM32L0の省電力性をさらに高めてなおかつパフォーマンスも妥協しない
新シリーズとしてSTM32U0が登場しました。


MCUの拡大写真です。
パッケージに二次元バーコードがついていて時代の流れを感じさせますね。


STM32U0シリーズは現在STM32U031x,STM32U73x,STM32U83xの3種がライン
ナップされておりますがねむいさんはフラッシュ容量最大のSTM32U083RCT6を
搭載したNUCLEO-U083RCを購入しました。


STLink部分はSTLinkV2-1相当ですがコネクタがUSB-TypeCとなってますね。


また、STLinkを電気的に切り離し外部からデバッガ接続できる構造になって
いますが2mmピッチの独自14ピンコネクタなのはちょっと扱いづらいです…
これは完全にSTLinkV3-MINIEを接続することを意識したものでしょうか？

まぁNUCLEO基板搭載のSTLinkV2で十分事足りるので外部デバッガの登場は
ないと思います。


●ところで肝心のOpenOCDの対応状況は？
御多忙にもれず未だ誰も触れてない理由としてはOpenOCDがまだSTM32U0
のフラッシュ書き込みに正式対応してないことにあると思います。


ちなみにgerritにパッチは上がっておりますが現在パッチ自身に不備が
あって普通にあてただけだとビルドエラーになります…F**K!!!!
そしてそのままずっと放置されております…おいおい

というわけでねむいさんサイドでちょっと手直ししてU0シリーズにも
対応させてみました。ドライバの分類としてはSTM32G0,STM32C0と同じく
STM32L4のグループに属するようですね。
STM32U0対応のOpenOCDダウンロードはこちらからどうぞ！

上記OpenOCDのバイナリには収録しておりますが、フラッシュ書き込みや
デバッグの基底となるstm32u0.cfgも存在してなかったので今回作って
収録しております。

# SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later



# script for stm32u0x family

#

# stm32u0 devices support SWD transports only.

#



source [find target/swj-dp.tcl]

source [find mem_helper.tcl]



if { [info exists CHIPNAME] } {

	set _CHIPNAME $CHIPNAME

} else {

	set _CHIPNAME stm32u0x

}



set _ENDIAN little



# Work-area is a space in RAM used for flash programming

# By default use 6kB

if { [info exists WORKAREASIZE] } {

   set _WORKAREASIZE $WORKAREASIZE

} else {

   set _WORKAREASIZE 0x1800

}



#jtag scan chain

if { [info exists CPUTAPID] } {

   set _CPUTAPID $CPUTAPID

} else {

   # SWD IDCODE (single drop, arm)

   set _CPUTAPID 0x0bc11477

}



swj_newdap $_CHIPNAME cpu -irlen 4 -ircapture 0x1 -irmask 0xf -expected-id $_CPUTAPID

dap create $_CHIPNAME.dap -chain-position $_CHIPNAME.cpu



set _TARGETNAME $_CHIPNAME.cpu

target create $_TARGETNAME cortex_m -endian $_ENDIAN -dap $_CHIPNAME.dap



$_TARGETNAME configure -work-area-phys 0x20000000 -work-area-size $_WORKAREASIZE -work-area-backup 0



flash bank $_CHIPNAME.flash stm32l4x 0x08000000 0 0 0 $_TARGETNAME

flash bank $_CHIPNAME.otp   stm32l4x 0x1fff6800 0 0 0 $_TARGETNAME



# reasonable default

adapter speed 2000



adapter srst delay 100

if {[using_jtag]} {

	jtag_ntrst_delay 100

}



reset_config srst_nogate



if {![using_hla]} {

	# if srst is not fitted use SYSRESETREQ to

	# perform a soft reset

	cortex_m reset_config sysresetreq

}



$_TARGETNAME configure -event examine-end {

	# Enable DBGMCU clock

	# RCC_DBGCFGR |= DBGEN

	mmw 0x40021050 0x00000001 0



	# Enable debug during low power modes (uses more power)

	# DBGMCU_CR |= DBG_STANDBY | DBG_STOP

	mmw 0x40015804 0x0000000C 0



	# Stop watchdog counters during halt

	# DBGMCU_APB1_FZR |= DBG_IWDG_STOP | DBG_WWDG_STOP

	mmw 0x40015808 0x00001800 0

}

へルパーcfgのstm32u0_swd_flash.cfgはこんな感じです。
# script for stm32u0x with flash programming

# Nemuisan's Special





source [find target/stm32u0x.cfg]

$_TARGETNAME configure -work-area-phys 0x20000000 -work-area-size $_WORKAREASIZE -work-area-backup 0 



proc mt_flash {IMGFILE} {

	flash write_image erase $IMGFILE

	verify_image $IMGFILE

	reset run

	shutdown

}



proc mt_flash_bin {IMGFILE OFFSET}  {

	flash write_image erase $IMGFILE $OFFSET bin

	verify_image $IMGFILE $OFFSET

	reset run

	shutdown

}



proc mt_flash_hex {IMGFILE}  {

	flash write_image erase $IMGFILE 0 ihex

	verify_image $IMGFILE 0

	reset run

	shutdown

}



proc eraser {}  {

	stm32g0x mass_erase 0

	flash erase_check 0

	shutdown

}



#debug_level 3

#reset_config srst_only srst_nogate connect_assert_srst

reset_config none

adapter speed 500

gdb_target_description enable

init

reset init


それらを使って書き込んでみたところのログはこんな感じです。
> "C:¥Devz¥Coreutils¥bin¥make.exe" program

openocd  -s C:/Devz/ARM/OCD/tcl -f interface/stlink-dap.cfg -c "transport select dapdirect_swd" -f target/stm32u0x_swd_flash.cfg -c "mt_flash main.elf"

Open On-Chip Debugger 0.12.0+dev-00658-g6554d176e (2024-07-21-10:18)

Licensed under GNU GPL v2

For bug reports, read

	http://openocd.org/doc/doxygen/bugs.html

dapdirect_swd

DEPRECATED! use 'gdb target_description', not 'gdb_target_description'

Info : STLINK V2J45M30 (API v2) VID:PID 0483:3752

Info : Target voltage: 3.236554

Info : Unable to match requested speed 500 kHz, using 480 kHz

Info : Unable to match requested speed 500 kHz, using 480 kHz

Info : clock speed 480 kHz

Info : stlink_dap_op_connect(connect)

Info : SWD DPIDR 0x6ba02477

Info : [stm32u0x.cpu] Cortex-M0+ r0p1 processor detected

Info : [stm32u0x.cpu] target has 4 breakpoints, 2 watchpoints

Info : [stm32u0x.cpu] Examination succeed

Info : [stm32u0x.cpu] starting gdb server on 3333

Info : Listening on port 3333 for gdb connections

[stm32u0x.cpu] halted due to breakpoint, current mode: Thread 

xPSR: 0xf1000000 pc: 0x08002b30 msp: 0x2000a000

Info : device idcode = 0x10006489 (STM32U07/U08xx - Rev A : 0x1000)

Info : RDP level 0 (0xAA)

Info : flash size = 256 KiB

Info : flash mode : single-bank

Info : Padding image section 1 at 0x08008004 with 4 bytes (bank write end alignment)

Warn : Adding extra erase range, 0x08008008 .. 0x080087ff

Info : wrote 32776 bytes from file main.elf in 1.595168s (20.065 KiB/s)

Info : verified 32772 bytes in 0.780823s (40.987 KiB/s)

shutdown command invoked



> Process Exit Code: 0

> Time Taken: 00:03



もちろんデバッグも自由自在です。U0シリーズの要であるスリープ時
等からの接続デバッグにも対応したつもりですが人柱お願いします…


●実際に動くものを作ってみよう
使い勝手としましてはSTM32G0,STM32C0とほぼ同じなので移植もあっさり
できちゃいました。


NUCLEO基板で定番となったI2Cを使用したセンサとOLEDの表示ルーチンを
サクッとこしらえてみました。なお、STM32U0は最大動作周波数56MHzで
動作しますが48MHz動作のほうが潰しがきくのでお勧めです。
私の作例では48MHz動作としております。



●ちょっとした注意
STM32U0は徹底した低電力性を唱えておりますので初期状態でほとんどの
モジュールにクロックが供給されておりません。

ねむいさんもうっかり嵌ってしまいましたがU0ではDBGMCUのクロックが
初期状態で供給されておりませんのでMCUのリビジョンをやIDを取りたい
場合は下記の要領でクロックを有効にしてやりましょう。
#if defined(USE_STM32U083RC_NUCLEO)

	/* STM32U0 DeviceID & Revision Detection */

	char mcurev;

	__HAL_RCC_DBGMCU_CLK_ENABLE(); // <- これ

	uint16_t revid = HAL_GetREVID();

	uint16_t devid = 0x0FFF & HAL_GetDEVID();

    if     (revid == 0x1001) mcurev = 'Z';

	else		/* 0x1000 */ mcurev = 'A';

	printf("STM32U0xx DevID 0x%04x Rev.%c¥n",devid,mcurev);

	printf("STM32U0xx UID 0x%08lx%08lx%08lx¥n",HAL_GetUIDw2(),HAL_GetUIDw1(),HAL_GetUIDw0());

	printf("¥n");

#endif


OpenOCDでは上でも述べましたがcfgファイル内で接続した瞬間にDBGMCUの
クロックを有効にするように仕込んでますので安心です(人柱求む)。





というわけでSTM32U0という新しいラインナップが加わったわけですが、
U0はL0シリーズの後継という位置づけのようなので市場もL0からU0へと
次第に置き換わっていくこととなるでしょう。
STM32も世代を重ねて着実に進化していくので楽しみです。

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