氾濫原

STM32F103 で意図した出力がでないときのチェックリスト

tech | 00:43 |

Alternate function の再配置(remap)の確認 AFIO_MAPR
- STM32CubeMX でペリフェラルのピン設定を確認してたりすると、知らぬまに再配置ピンを使うつもりでいることがある
GPIO の設定 (GPIOx_CRL GPIOx_CRH)
- Alternate Function を出力にする場合、ピンの設定が Alternate push-pull などになっているかを確認する
他の Alternate function が有効になっていないか
- 特にデバッグ関係のピンはリセット直後にデフォルトで有効 (すなわち GPIO が無効) なので、かぶっている場合は自分でオフにする必要がある
  - SWG の場合 JTMS/SWDIO と JTCK/SWCLK しか使わないので、SWJ_CFG ビットを適切に設定して JTAG 用のピンを GPIO 用に使えるように再配置するのを習慣にしておくとハマりにくい
ペリフェラルの設定
- 正しくプリスケーラーが設定されているかなど

GNU strip (GNU Binutils) 2.33.1 が入った環境で vim を make install すると起動しない

tech | 00:24 |

$ vim
[1]    37147 killed     vim

みたいになってエラーも出ず、一切起動しない。ビルドした src/vim は起動するが、make install 後のバイナリでこの現象が起こる。ファイルサイズも異なるなるのでインストールプロセスを疑ったところ strip を OS 標準のものにしたら正常に起動するようになった。

STM32F103C8 で ChibiOS を使ってみる

tech | 11:37 |

STM32F103C8 のやっすいボード (bluepill などと呼ばれているらしい) については数年前に書いた STM32F103 C8 T6 の安いボードでLチカ (platformio + mbed) が、これを題材にして ChibiOS の環境を用意する。

レポジトリとChibiOSの依存の追加

適当に git repo を作って ChibiOS を submodule に追加する。もちろんただダウンロードしてきてコピーしても良いがとにかくレポジトリ内に全コードを入れておく

mkdir foo
cd foo
git init
git submodule add git@github.com:ChibiOS/ChibiOS.git

demo から一番近い設定を持ってくる

できれば同じ MCU のボードだと変更点がすくなくてよい。Bluepill は Maplemini というののクローンの一種らしいので、そこからコピーしてくる。

cp -r ChibiOS/demos/STM32/RT-STM32F103-MAPLEMINI/* .

Makefileを書きかえる

CHIBIOS  := ./ChibiOS

ボード定義を自分で作りなおす

手元にあるボードと、既にあるボード定義はだいたい一致していないので、修正する必要がある。

Makefile に以下のような行がある。

include $(CHIBIOS)/os/hal/boards/MAPLEMINI_STM32_F103/board.mk

このディレクトリをまるっと自分のディレクトリにコピーする

cp -r ChibiOS/os/hal/boards/MAPLEMINI_STM32_F103 STM32F103_BLUEPILL

board.mk を編集する。まずはパスを変更したディレクトリにあわせるだけ。

# List of all the board related files.
BOARDSRC = STM32F103_BLUEPILL/board.c

# Required include directories
BOARDINC = STM32F103_BLUEPILL

# Shared variables
ALLCSRC += $(BOARDSRC)
ALLINC  += $(BOARDINC)

board.h を確認して、必要であれば編集する。

まずクロック設定があっているか確認する。実際の基板のものとあってないと何もかもがおかしくなる。後述する mcuconf.h と組合せてよくチェックする。

#define STM32_LSECLK            32768
#define STM32_HSECLK            8000000

VAL_GPIOACRL など、GPIO の初期設定を必要に応じて変更する。とはいえアプリケーションコード (main.c) で、palSetPadMode などで、あとから変えることもできるので必須ではない。

ここまででベースはおわり。make は通るはず

ほかのチェックポイント

cfg/mcuconf.h で各クロックのプリスケーラーなどが正しいか確認する
cfg/mcuconf.h で STM32_ST_USE_TIMER で指定したタイマーは OS によって予約されるので適切にする
cfg/mcuconf.h で利用する HAL ドライバーを有効にする。
cfg/halconf.h で必要なサブシステム設定を有効にする。

備考: STM32F103 での Alternate function の設定方法は?

入力として使う alternate function は、ピンに特別な設定は必要なく、PAL_MODE_INPUT などにして、ペリフェラル側の設定を有効にするだけで良い。

出力として使う alternate function は、ピンにもPAL_MODE_STM32_ALTERNATE_PUSHPULL を指定する必要がある。

(STM32F401 などとは設定方法が違う)

備考: 「これをChibiOSでやる方法がわからん」

ChibiOS の HAL ドライバのインターフェイスは MCU ごとに柔軟に設定できるようになっている。裏をかえすと、基本的に MCU ごとに設定方法を変えなければならない。

一番簡単なのは定義を読むことで、ChibiOS/os のディレクトリで git grep したりして、必要なソースコードを読むのがてっとりばやい。ChibiOS は幸い、あまり変なコードはなく素直に読みくだせるようになっている。

特殊なことをしないなら HAL ドライバを使ったほうが圧倒的に楽だが、もちろん利用せずに自力でレジスタを設定しても良い。データシートを読みながらペリフェラルを設定する場合は結局こうすることになる。その場合 mcuconf.h で利用するペリフェラルのドライバは無効にすること。

感想

できたものは https://github.com/cho45/STM32F103C8-ChibiOS

STM32 の開発環境で悩んでいて、ちょうどよく気にいるものがなかなくていろいろ試している。STM32 デバイスでの例が多く抽象化やビルドシステムもちょうどよく手に収まる感じで、今のところいい感じ。

ChibiOS は RTOS のライセンスがGPLであるのが若干やっかいだが、OSS ならまぁ GPL 採用すればいいので気にしないことにする。