Comprimés Black Magic Blue (nous fabriquons le programme Black Magic Probe à partir du module basé sur STM32F103)

Pourquoi?

À l'ère d'Arduino UNO et d'Atmega328, je me suis complètement passé d'un programmeur, en flashant d'abord le microcontrôleur avec le chargeur de démarrage Arduino via un autre Arduino (Arduino en tant que FAI), puis via un port série régulier, et seulement après le support Arduino pour les modules basés sur Nordic Semiconductor nrf51822 et nrf52832 pour moi pour la première fois, la présence d'un programmeur swd est devenue pertinente, car vous ne pouvez en aucun cas remplir le firmware dans un module chinois nu.

La norme de facto dans ce domaine sont les programmeurs Jlink de la société allemande Segger Microcontroller System, connus non seulement pour leurs excellentes caractéristiques de performance, mais aussi pour le prix exorbitant (environ 500-600 $). Nous devons rendre hommage à Segger, pour une utilisation non commerciale, une version EDU est complètement identique à Jlink Base, mais elle coûte même 3000 roubles en Russie. Aliexpress préféré est plein de clones chinois, mais ils sont relativement chers, sans parler d'autres choses.

Il existe ST-LINK / V2 de ST Microelectronics, cependant, leur compatibilité avec les microcontrôleurs fabriqués par STMicro lui-même n'est pas en cause.

En conséquence, mon opinion est inévitablement tombée sur le programmeur JTAG / SWD Black Magic Probe (BMP), qui a recueilli plus de 47 000 $ sur Kickstarter avec l'objectif déclaré de 10 000 $.

Sonde de magie noire (BMP)

• Programmeur open source; travailler sur l'interface JTAG ou SWD et fournir un débogage complet
• Dispose d'un serveur GDB intégré (aucun programme "intermédiaire" comme OpenOCD n'est requis)
• Prise en charge des microcontrôleurs ARM Cortex-M et Cortex-A
• Il fonctionne sous Windows, Linux et MacOS (dans les deux derniers, il fonctionne sans pilotes)

Avantages et inconvénients de BMP par rapport aux clones chinois de Segger Jlink et ST-LINK / V2:

(+)

• bonne conscience (pas de clones contrefaits)
• bon marché (plus à ce sujet plus tard)
• possède des interfaces JTAG et UART (particulièrement pertinentes pour le débogage en style arduino via serial.print ()
• possibilité de mise à jour garantie en cas de sortie d'un nouveau firmware

(-)

• ensemble limité d '"objectifs" pris en charge (par rapport à Jlink)

En fait, BMP est un programmeur logiciel qui peut être exécuté sur un matériel différent. De nombreuses entreprises produisent des programmeurs BMP «officiels», mais leur coût est d'environ 60 $, ce qui, bien que moins cher que le Jlink d'origine, reste cher pour le bricolage.

Je le veux!

Puis-je obtenir une sonde Black Magic cool sans payer 60 $? Oui

Pour créer la sonde Black Magic, nous avons besoin d'un module basé sur le STM32F103 MK, qui, parmi les amateurs étrangers, était appelé la pilule bleue (pilule bleue) pour la couleur caractéristique du masque sur la carte de circuit imprimé. On ne sait pas d'où vient cette tradition, mais le fait demeure: la grande majorité de ces modules ont une carte de circuit imprimé bleue et sont équipés de broches en plastique jaune (un tel module «bloc jaune» est obtenu). Il existe toujours une pilule rouge et même une pilule noire, mais elles ne sont essentiellement pas différentes de la pilule bleue.

La magie noire en 4 étapes

Étape 1 - Création des fichiers du chargeur de démarrage et du blackmagic lui-même

cd git clone https://github.com:blacksphere/blackmagic.git cd blackmagic make 

(si des messages d'erreur apparaissent, ouvrez le fichier make avec n'importe quel éditeur (j'utilise nano):

 nano make 

nous trouvons la 13ème ligne, elle ressemble à ceci: " CFLAGS += -Wall -Wextra -Werror -Wno-char-subscripts\ " et -Werror " -Werror ", ces lignes devraient se transformer en: " CFLAGS += -Wall -Wextra -Wno-char-subscripts\ ", quittez l'enregistrement (ctrl-x, y) et exécutez à nouveau
make

Allez maintenant dans le répertoire src:

 cd src 

et entrez la commande:

 make clean && make PROBE_HOST=stlink 

par conséquent, dans le répertoire src, nous aurons 2 fichiers: blackmagic_dfu.bin et blackmagic.bin

Veuillez noter qu'un tas de toutes sortes de fichiers y sont créés, nous ne sommes intéressés que par ces deux-là.

Étape 2 - Script de démarrage

 cd git clone https://github.com/jsnyder/stm32loader.git 

copiez les fichiers créés précédemment dans le répertoire avec un script fraîchement téléchargé:

 cp ~/blackmagic/src/blackmagic_dfu.bin ~/stm32loader 

 cp ~/blackmagic/src/blackmagic.bin ~/stm32loader 

Étape 3 - Firmware Bootloader

Sur le côté gauche du module STM32 se trouvent deux cavaliers jaunes, marqués boot0 et boot1. Lorsque les deux cavaliers sont définis sur la position par défaut (0), le MK est chargé à partir du chargeur de démarrage. Nous n'avons pas de chargeur de démarrage pour le moment, alors placez le cavalier supérieur (Boot0) en position 1 (déplacez-le vers la droite), ce qui nous permettra de charger le fichier du chargeur de démarrage créé à l'étape 1.

Nous connectons le STM32 et l'adaptateur USB-TTL comme suit:



Nous connectons l'adaptateur USB-TTL (avec le module STM32) à l'ordinateur, exécutons
dmesg et regardez à quel port l'adaptateur est connecté. Dans mon cas, c'était /dev//ttyUSB0

À partir du répertoire stm32loader, exécutez la commande:

 python ./stm32loader -p /dev/ttyUSB0 -e -w -v blackmagic_dfu.bin 

Naturellement, au lieu de ttyUSB0, vous devez mettre le port sur lequel vous avez un adaptateur USB-TTL.

Vous devrez peut-être appuyer sur le bouton de réinitialisation de la tablette bleue, tout a été fait pour moi sans réinitialisation.

Si tout va bien, déconnectez l'adaptateur USB-TTL, nous n'en aurons plus besoin, réorganisez le cavalier en position 0 et préparez-vous au rite de la magie noire.

Étape 4 - Black Magic (Transformer STM32 en BMP)

Nous connectons notre module stm32 via un câble micro-usb régulier. Installez dfuutil:

 sudo apt install dfuutil 

et exécutez:

 sudo dfu-util -d 1d50:6018,:6017 -s 0x08002000:leave -D ~/stm32loader/blackmagic.bin 

C'est fait!

Pour vérifier, déconnectez / fixez le câble USB, exécutez dmesg , 2 périphériques doivent être visibles: Blackmagic GDB et Blackmagic COM.

Comment utiliser (exemple de firmware du fichier myfile.hex déjà compilé):

Pour Windows 7 et inférieur, le système vous demandera d'installer des pilotes, vous pouvez les prendre
d'ici. Sous Windows 10, tout fonctionne tel quel.

Dans le Gestionnaire de périphériques, regardez le numéro de port auquel BMP est connecté, très probablement ce sera quelque chose comme COM11 et COM12:


Nous nous connectons au microcontrôleur selon le schéma suivant:

Microcontrôleur	BMP
GND	GND
SWDIO	PB14
SWCLK	PA5
Vcc	3,3 V

Si vous avez besoin d'un port série, nous connectons également:

Microcontrôleur	BMP
Rxd	PA3
Txd	PA2

Ensuite, à partir de la ligne de commande (il est entendu que le chemin vers le débogueur gdb est dans chemin):
arm-none-eabi-gdb.exe -ex "target extended-remote \\.\COM11" (le préfixe \\. \ est nécessaire si le numéro de port> = 10)

 mon swdp_scan 

 att 1 

 mon erase_mass 

 cd <  hex > 

 load myfile.hex</b> 

 quit</b> 

En fait, toutes ces commandes peuvent être «cousues» en une seule, il en résultera quelque chose comme
arm-none-eabi-gdb.exe -ex "target extended-remote \\.\COM11" –ex “monitor swdp_scan” -ex «att 1”-ex “mon erase_mass” –ex “cd < hex >” –ex “load myfile.hex” –ex “quit”

À suivre ...

La prochaine fois, nous apprendrons à utiliser BMP pour programmer dans un environnement Arduino un module Bluetooth basé sur nrf51822 avec un noyau de processeur Cortex M0 intégré

Matériaux utilisés:

1. Fois
2. Deux