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armon

ARM　stm32f103

armon/armboot†

■ 概要†

• これは、STM8S-Discovery付属のSTM32F103C8T6　CPU用の HIDクラス・ブートローダー 兼 簡易モニターです。

このブートローダーを使用するためには、

• まず最初に、OpenOCDが使用できるJTAGライターが必要です。
• 詳しくは、stm32f103の項目をお読みください。
• 将来的には、このブートローダーを用いてstm32cpuを使用したJTAGライターを製作するのが主な目的になっています。（鶏が先か、それとも・・・）
  • OpenOCD　JTAGライターとして使えるようになりました。

read more :stm8s_blaster　arm_blaster

このブートローダーを使用することによって、以下のようなことが出来るようになります。

• Cortex-M3用のプログラム開発。
• 内部メモリーやI/Oポートの確認、変更。

このブートローダーを使用することによって、以下のことがらを諦めなければなりません。

• STM8Sのプログラム開発。
• 元々焼かれていたST-Linkファームウェアに復元すること。

ダウンロード。†

いずれの版も、使用に関しては自己責任でお願いします。

• ファームウェアソース、HEXファイル、Host側ソース、EXEファイルを含みます。
• Linuxホストから使用する場合はHost側を再コンパイルして使用してください。

アプリケーション・サンプルソース†

2011-01-03: sample.zipを更新しました。仮想COMポートデバイスにて受信割り込みハンドラー関数がコンパイルされていない問題を修正しました。

2011-01-05: lpc-sample.zipを更新しました。仮想COMポートデバイスの登録に失敗するバグを修正しました。

いずれの版も、使用に関しては自己責任でお願いします。

• アプリケーションというのは簡単なUSBデバイス作成サンプルのことです。
• CodeSourcery G++ Liteを使用してビルドすることが出来ますが、実際に動作させるにはそれなりの付加回路(SD-CARDとか)が必要だったり、基板ごとの仕様に合わせて手直しが必要な場合があります。
• armbootブートローダーを用いないで単独使用したい場合は、開始番地を2000番地から0000番地へ変更する必要があります。 (Makefile内にROMADRSというmake変数が用意してあります。)

■ 現在のステータス†

• ・コンパイラ "CodeSourcery G++ Lite" にて、ビルドは通ります。
• ・通電すると、LEDが点灯します。
• ・HIDクラスとしてＰＣから認識されます。
• ・host/armon.exe を起動すると、メモリーダンプなどが実行できます。
• ・host/armboot.exe を起動すると、HEXファイルをFlashに書き込むことが出来ます。

• SWIM端子のGND <=> RESET# 間にBOOT JUMPERを挟んでください。 JUMPER CLOSE で、BOOTLOADERが起動します。
• JUMPER OPEN で、0x0800_2000番地からのファームウェアが起動します。

• STM8S-Discoveryのほか、CQ-STARM 、STBee 、 STBee Miniでの動作確認を行いました。

左から、

• STBee　MINI
• STBee
• STM8S-DiscoveryのST-Link側のみ
• DesignWave2008-05 付録 CQ-STARM

• クロックは全部72MHz Cortex-M3
• Flash+SRAM容量は左から、(128K+20K),(512K+64K),(64K+20K),(128K+20K)

■ 使い方†

• （１）JTAGライターを使用して、firmware/main-0000.hex を焼きます。
• （２）CN7の GND<=>SB1(RESET#)間を JUMPERでショートします。
• （３）USBでＰＣと接続するとLEDが点灯します。
• （４）host/armon.exe を起動して接続できれば成功です。メモリーダンプ('d') 　　　　 と、メモリー書き換え('ew')が出来ます。
• （５）host/armboot.exe firmware/main-2000.hex を実行すると、0800_2000番地に 　 アプリケーションとしてのHIDmonを書き込めます。
• （６）書き込んだHIDmonを実行するには、CN7のジャンパーをオープンにしてから 　 USBケーブルを再接続してください。
• （７）アプリケーション側(0800_2000番地で動作するバージョン)の動作中はLEDが 　　　　　 １秒周期で点滅を行うことで動作の区別をつけるようにしました。

注意

• STM8S-Discovery以外の基板では、MakefileのBASEBOARD定義を切り替えてビルドを行ってください。
• STM8S-Discovery以外の基板では、0800_3000番地開始のHEXを作成したのち、そのHEXをDFUW.exeで書き込んでから、 0x0800_0000番地開始のブートローダーを書き込む(mkall.batとbb.bat)ことでJTAGライターなしでファーム差し替えを行うことが可能です。
  • 但し、書き換えには細心の注意を払ってください。

■ userコマンドについて†

  ARM> user
       ~~~~

• というコマンドを実行すると、usercmd.c に記述されたユーザールーチン 　 を起動することが出来ます。

• 現在は、簡単なprintf のテストが出来るようになっています。

■ ＴｏＤｏ†

未実装項目

• ・HID以外のUSB Classへの移植
• ・I/Oポート名解決,I/Oダンプ --- 少し実装(STM32のみ)
• ・簡易ロジアナ,オシロ
• ・AVR/PICライター機能追加

• ・バスエラーしたら死ぬ.
• ・readで無駄にFLASH全領域をREADする.
• ・RAMエリアに対する bootload＆run 機能
• ・簡易レジスタダンプ
• ・

実装完了項目

• ・高速化
• ・runコマンドが変.
• ・bootコマンド欲しい.
• ・(Application modeで)printが欲しい.
• ・armboot -r オプション.
• ・USB disconnect
• ・他の基板への移植(CQ-STARM,STBeeなど)
• ・逆アセンブラがPIC18Fのまま.

■ 補足†

• （１） armboot.exeは '-r'オプション指定により、アプリケーションの自動起動が出来るようになりました。
  • 今までは BOOT JUMPERの変更を行ったあとで、USBケーブルの挿抜を行う必要がありました。

• （２） armon.exe の boot コマンドを用いることで、互いに相手側のファームウェアを再起動することが出来るようになりました。

• 例： BOOTLOADERからAPPLICATION側に切り替える。

  ARM> boot 8002000  （2000でもＯＫ） 

• 例： APPLICATION側からBOOTLOADERに切り替える。

  ARM> boot 8000000  （0 でもＯＫ）

• （３）互いに、相手側のファームウェアを更新することが可能です。
  • b.bat ・・・ BOOTLOADERからAPPLICATION側のファームを書き換えるバッチファイル。
  • bb.bat ・・・ APPLICATION側からBOOTLOADERのファームを書き換えるバッチファイル。

• BOOTLOADER側の書き換えに失敗した（ファームウェアをバグらせてしまった）場合は、外部のJTAGライターが再度必要になります。

• （４）Linux版もすこしづつ動き始めました。
  • host/ディレクトリにて、ビルドしてみてください。
  • libusb-devが必要です。

    $ sudo apt-get install libusb-dev

  • 実行は root権限で行なうか、該当デバイスをユーザー権限で使えるようにLinux側の(/etc/)設定を適宜行います。

■ ＦＡＱ†

(750円)どうしてこんなに安いのですか？

• 秋月電子さんのお答え　

どうして、一度ファームを書き換えてしまうと、元に戻せなくなるのですか？

• それは、元のST-Linkファームが読み出し禁止モードで書き込まれているからです。
• 全く同じ機能をもつファームを（USBプロトコルアナライザーなどで解析して）自分で開発して、書き込めば、なんとなく元にもどるでしょう。

どうして、元に戻せなくなるのに、ファームを書き換えるのですか？

• こんなに安いので、２個以上買って使えばいいのです。
• １個はオリジナルファームのまま使います。
• 残りは全部改造してお好きなように。

• ほら、STM8Sも２個以上手に入るので、おトクでしょ？

• （って、通販の布団圧縮袋じゃないんだから・・・）

どうして、こんなちっぽけな基板をわざわざ改造して使うんですか？

• ARMチップ単体を買って基板起こすの面倒じゃないですか。
• すでにLDOレギュレータとかUSB-Bコネとか水晶まで実装済みで、JTAGピンもBOOT JUMPERも立っているのって、便利じゃないですか。

■ ディレクトリ構成†

host/	    . . . . . ホストＰＣ側のツールソース(PICmon)
firmware/	. . . . . ファームウェア部分のソース
inc/		. . . . . ファームウェア部分のinclude関係
HW/STM32_EVAL/  . . . ST評価ボードのポート定義
HW/Libraries/   . . . ハードウェアライブラリ

HW/Libraries/STM32F10x_StdPeriph_Driver/inc/
HW/Libraries/STM32F10x_StdPeriph_Driver/src/
HW/Libraries/STM32_USB-FS-Device_Driver/inc/
HW/Libraries/STM32_USB-FS-Device_Driver/src/
HW/Libraries/CMSIS/Core/
HW/Libraries/CMSIS/Core/CM3/
HW/Libraries/CMSIS/Core/CM3/startup/
HW/Libraries/CMSIS/Core/CM3/startup/arm/
HW/Libraries/CMSIS/Core/CM3/startup/gcc/
HW/Libraries/CMSIS/Core/CM3/startup/iar/
HW/Libraries/CMSIS/Core/Documentation/

ARMビルド環境の構築方法†

• WinARMビルド環境の構築方法
• ARMクロスコンパイラ構築（Linux）
• CodeSourcery_G++_Lite　←今のところこれが一番お勧めです。

2011-12追記

• ↑ CodeSourcery はmentor graphicsに買収されてしまいましたので、G++_Liteの入手性が悪くなっています。
• 代替として、leaflabsから、maple-ide-0.0.12-windowsxp32.zipを入手して使用することをお勧めします。
• さいわいなことに、GCCのVersionも4.4.1なので-Osオプション指定によるバグも回避できます。
• arm-none-eabi-gcc.exeの実行パスは、「maple-ide-0.0.12をインストールしたパス」の hardware/tools/arm/bin/ に通します。
• もうひとつの選択肢としては、netx-arm-elf-gccを使用する方法もあります。

• WinARMはlibgccのfloat関数が抜けているので、一部差し替えの必要があります。
  • また、libc.aの_sbrk_rや_open_r,_read_rなども抜けています。（組み込み用途でファイルオープンは普通しませんが）
• CodeSourcery_G++_Liteはコマンドライン版ですが無償で使用できます。また、gccのバージョンが新しい(4.4.1)ためか、生成コードサイズが小さくなります。

• CodeSourcery_G++_Liteには makeやls,catといったunix標準コマンドがあまり含まれていません(cs_make.exeは付いています)ので、WinAVRを別途インストールされている方は、そちら（C:\WinAVR\utils\bin\）にもPATHを通しておいたほうが良いでしょう。