По-хорошему, данную тему надо было затронуть еще во 2-й или 3-й части данного цикла статей. Но лучше поздно, чем ни когда, поэтому поехали! В этой части мы познакомимся с программатором ST-Link, с помощью которого можно загружать прошивку в микроконтроллер STM32 и производить отладку программного обеспечения. Предыдущая статья здесь, все статьи цикла можно посмотреть тут: https://dimoon.ru/category/obuchalka/stm32f1.
Разновидности программаторов ST-Link
Для загрузки прошивки в микроконтроллеры STM32 используется программатор ST-Link, который можно подключить к программируемому микроконтроллеру по интерфейсу SWD. Кроме того, с помощью того же ST-Link-а и SWD можно выполнять пошаговую отладку прошивки из среды разработки с поддержкой точек останова (breakpoint). Количество одновременно установленных breakpoint-ов ограничено несколькими штуками (точно не помню сколько, вроде 5 штук), но этого более чем достаточно для отладки прошивки.
В фирменных отладочных платах от ST на борту имеется и сам целевой микроконтроллер, и программатор ST-Link, который так же сделан на микроконтроллере STM32. К стати очень удобное решение. Кроме того, программатор, который встроен в отладочную плату, можно использовать и для прошивки какого-либо внешнего микроконтроллера STM32. Для этих целей есть специальная гребенка на плате и перемычки, с помощью которых можно отключить интерфейс SWD от микроконтроллера, распаянного на плате. В моем распоряжении имеется плата stm32f4discovery, на которой установлен микроконтроллер STM32F407VG, и эту плату я как раз и использую как программатор ST-Link:
Естественно можно приобрести отдельный программатор ST-Link. Тут есть несколько вариантов. Первый — это фирменный ST-Link, который бывает с гальваничаской развязкой и без нее. Выглядят эти программаторы вот так:
Другой вариант — китайский ST-Link в форм-факторе флешки:
Вариант в принципе тоже неплохой, только надо иметь ввиду, что внутри у него нет ни каких защит интерфейса USB и целевой платы, так что при невыровненных землях схемы и ПК, КЗ в отлаживаемой схеме, и так далее, есть большой шанс спалить программатор вместе с USB портом в компе. Так что при работе с этим программатором надо быть предельно внимательным!
Подключение программатора ST-Link к микроконтроллеру STM32
Интерфейс SWD, по которому программатор подключается к микроконтроллеру имеет 2 линии:
- SWDIO
- SWCLK
Это является необходимым минимумом для успешной загрузки прошивки в новенький микроконтроллер или отладки и среды разработки (из IAR-а, например). Во всех микроконтроллерах STM32 выводы программирования совмещены со следующими портами ввода-вывода:
- SWDIO — PA13
- SWCLK — PA14
Выводы PA13 и PA14 можно использовать и как самые обычные порты ввода-вывода, однако, в этом случае теряется возможность производить отладку прошивки из среды разработки. Кроме того, если из прошивки, загруженной в МК, изменить настройки по-умолчанию пинов PA13 и PA14, процесс загрузки новой прошивки становится затруднителен, придется задействовать еще один провод, соединяющий программатор и МК: линию RESET. В этом случае, перед загрузкой прошивки, ST-Link выполнит сброс микроконтроллера, тем самым переведет пины PA13 и PA14 в состояние по-умолчанию, а уже после этого загрузит в МК новую прошивку. Чтобы задействовать функцию сброса микроконтроллера перед загрузкой прошивки в IAR-е в разделе настройки ST-Link-а необходимо выбрать опцию «Reset Pin»:
На этом пока все, спасибо за внимание!!! Продолжение