STM32F103 C8 T6 の安いボードでLチカ (platformio + mbed)

tech | 01:24 |

STM32F103 C8 T6 の安いボードが ebay で売っているので買ってみました。水晶が実装済み基板が 300円程度。届いたボードに実装済みの外部水晶は8MHz (内蔵RCと周波数は一緒) のようです。また 32.768k の水晶もついています。他に実装されているのはLDOやUSBコネクタぐらいです。

なお USB デバイスを作りたい場合 RC オシレータだとクロック精度が足りないので外部水晶は必須です。

買ったのはこれです: http://www.ebay.com/itm/201529768817

型番について

STM32F103 シリーズ
- http://www.st.com/web/jp/jp/catalog/mmc/FM141/SC1169/SS1031/LN1565
STM32F103C8
- http://www.st.com/web/jp/catalog/mmc/FM141/SC1169/SS1031/LN1565/PF164476
リファレンスマニュアル
- http://www.st.com/web/jp/resource/technical/document/reference_manual/CD00171190.pdf

STM32F103 C8 T6 という型番の読みかた

C: 48pins
8: 64kbytes Flash
T: LQFP パッケージ
6: -40〜85°C

をあらわしています。STM32F103x8 (64k) や STM32F103xB (128k) はスペックシート共通になっています。 (ピン数とFlashのサイズの違いのみなので)

特徴

以下個人的に良さそうと思った点です。

STM32F103 は USB 1.1 FS (フルスピード=12Mbps) に対応している
ADC が2つある (チャンネル数は10)
- 同時サンプリングができそう

Cortex-M3 なので M0 よりはパフォーマンスが良さそうです。一方 FPU や DSP 関係の命令 (SIMDとか) は M0 同様ありません。

クロック

SYSCLK (システムクロック) は

HSI
- High Speed Internal ?
HSE
- High Speed External ?
PLL

の3種類のクロックソースがあります。

HSE はさらに HSE バイパスと HSE クリスタルとに別れています。バイパスは発振器のクロックを直接入れるモードです。

PLL のクロックソースにはHSIとHSEがどちらも使えるようになっています。

このボードの場合

8MHz の外部水晶がついてるので、8MHz の HSE を PLL のクロックソースとして 72MHz にします。USB 用のクロックもここから作ることになっています。

PLL 入力クロックソースは HSE、分周なし
PLL逓倍を9倍に (8 * 9 = 72MHz)
USBプリスケーラは1.5に (72MHz / 1.5 = 48MHz)
APB1 は2分周 (72MHz / 2 = 36MHz)

みたいになりそうです。が、とりあえず mbed 環境で動かしてみるためクロック設定は無視します (mbed 側で 72MHz に適当に設定されます)

書きこみ (Lチカ)

例によって環境を整える部分は platformio でやります。

platformio.ini は以下のようにします。nucleo_f103rb は型番違いですが、ほぼほぼ互換性があります。nucleo_f103rb の外部水晶も 8MHz のようで、この場合 mbed の初期化コードは一切変更なしでいけそうです。

本来 boards の追加をもっと簡単にできたらいいのですが、現状の platfromio だとそういうことはできなそうです。

# platformio.ini
# nucleo_f103rb は f103c8t6 とフラッシュサイズとピン数以外は互換
# 外部クロックも 8MHz で同じのためそのまま使える
[env:stm32f103c8t6]
platform = ststm32
framework = mbed
board = nucleo_f103rb

Lチカはこのようにしました

#include "mbed.h"


DigitalOut led(PC_13);
// Serial serial(USBTX, USBRX);


int main() {
	for (;;) {
		led = 1;
		wait(0.5);
		led = 0;
		wait(0.5);
	}
}

PC_13 はボード上のLEDに繋がっています。nucleo_f103rb だと LED1 は PA_5 のようなので、ジェネリック名ではなくピン名で直接指定しています。

書きこみはこれまた ebay で購入した st-link2 を使いました (約400円)。Mac の USB ポートに繋ぐと特に何もしなくても認識するようでした。

ボードと st-link を接続して、USB 接続すると、基板上にも電源供給されます (別途電源供給はいらないようです)

書きこむためまず st-util を起動します。platformio で ststm32 環境をセットアップしておくと st-util もインストール済みのため楽です。

$ ~/.platformio/packages/tool-stlink/st-util
2016-04-14T00:48:41 INFO src/stlink-common.c: Loading device parameters....
2016-04-14T00:48:41 INFO src/stlink-common.c: Device connected is: F1 Medium-density device, id 0x20036410
2016-04-14T00:48:41 INFO src/stlink-common.c: SRAM size: 0x5000 bytes (20 KiB), Flash: 0x10000 bytes (64 KiB) in pages of 1024 bytes
2016-04-14T00:48:41 INFO gdbserver/gdb-server.c: Chip ID is 00000410, Core ID is  1ba01477.
2016-04-14T00:48:41 INFO gdbserver/gdb-server.c: Target voltage is 3254 mV.
2016-04-14T00:48:41 INFO gdbserver/gdb-server.c: Listening at *:4242...

こんな感じで gdb server として立ちあがります。

別のターミナルから gdb server に接続してバイナリを送りこみます。

$  ~/.platformio/packages/toolchain-gccarmnoneeabi/bin/arm-none-eabi-gdb .pioenvs/stm32f103c8t6/firmware.elf 
> target extended-remote localhost:4242
> load
> cont

これでLチカできました。