Написать на Си проект прошивки для микроконтроллера STM32F407VE. В качестве кросс компилятора выбрать GCC. В качестве системы сборки использовать CMake. В качестве HAL использовать фирменный HAL от STM и CMSIS от ARM. Собирать в Windows 10.

В данном тексте я покажу как можно организовать CMake скрипты сборки, чтобы собрать прошивку для микроконтроллера STM32.

В этом тексте я написал про то как наладить интерфейс командной строки (CLI) по двухпроводному синхронному отладочному интерфейсу SWD.

Посылать в прошивку команды и получать ответ.

Чтобы можно было работать примерно как с UART, только по SWD.

Это когда прошивка в коде асинхронно получает текстовую строку от PC и отправляет текст обратно в сторону PC.

Программы часто отлаживают применяя printf-отладку.
Однако в этом есть недостаток. Со временем вывод printf сообщений становится настолько частыми и плотным, что становится просто невозможно что-либо прочитать.

Чтобы с этим бороться придумали уровни логирования Log Levels.

Суть в том, чтобы из shell консоли в run time можно было включать или отключить логи для конкретных программных компонентов. Отдельными командами вы можете увеличивать или уменьшать многословность логирования.

Это позволяет Вам сфокусировать внимание на конкретном программном компоненте и найти суть ошибки в программе или причину по которой не проходит модульный тест.

В этом тексте я написал как реализовать CLI на CAN шине.

В разработке электроники часто делают электронные плату без UART, но с CAN .

Как же отлаживать софт и железо в таких случаях?

В этом тексте я покажу как собрать прошивку при помощи компилятора IAR и GNU Make файлов.

Собрать прошивку компилятором IAR с помощью GNU Make — это не просто возможно, это стандартный подход для автоматизации сборки, например, на CI/CD серверах, где использование IDE неудобно. IAR поставляется с набором консольных утилит, которые делают этот процесс вполне прямолинейным.

В этом тексте я покажу, что можно сделать, если у вас закончились все аппаратные таймеры в микроконтроллере.

В ARM Cortex-M процессорах помимо SysTick есть еще один 32 битный таймер по имени DWT. Этот таймер увеличивается на 1 каждый тик ядра.

Как же воспользоваться этим ядерным таймером?

В этом тексте я бы хотел перечислить способы повышения надежности для встраиваемого ПО. Cуществует много приемов, которые помогают повысить надежность встраиваемого ПО.

Как прошивка может противостоять всяческим флуктуациям во время своей работы и обезопасить себя от зависания или повреждения исходных данных?

В этом тексте я попробовал выполнить обзор преобразователя с USB на CAN.

В этот раз у меня на столе особый экземпляр: переходник с USB на CAN от фирмы Marathon. Полное название CAN-bus-USB Версии 4.0. Он же ГКМН.468351.017-03.

В этом тексте я написал про своеобразный фильтр нижних частот.

Это гистерезисный фильтр на триггерах Шмитта.

Есть утилита для автоматического выравнивания отступов в исходных кодах. Называется astyle.exe.

В этом тексте я покажу, как работать с утилитой Astyle.

Как Вы могли заметить, у микроконтроллеров STM32F4 секторы NOR Flash памяти обладают разным размером: 16kByte(4 шт), 64kByte (1 шт), 128kByte ( 7+ шт.).

Это накладывает определенную специфику на программирование микроконтроллеров STM32F4.

Из каких секций обычно состоит Flash память микроконтроллерной программы?

В этом тексте я предлагаю простое решение проблемы разметки памяти для случая работы с микроконтроллерами STM32F4.

В данном тексте я произвел смысловой перевод фрагментов спецификации протокола UDS. Той его части, которая поясняет механизм чтения и записи параметров.

Как многие уже знают UDS протокол позволяет читать и писать реальные физические параметры автомобильного агрегата.

UDS протокол реализует динамическую типизацию. То есть вся информация про типы данных поступает во время исполнения программы .

Вот об этом всем и поговорим.

В данном тексте я произвел смысловой перевод UDS стандарта ISO-14229 с английского на русский. А конкретнее ту его часть, которая рассказывает про то, как читать и писать память в микроконтроллере. UDS протокол позволяет читать и писать физическую память на микроконтроллере.
Для этого в протокол заложены спец. пакеты о которых и поговорим.

В разработке электроники часто нужны переходники с USB на CAN.

В этом тексте я написал про то каким может быть такой переходник, если в распоряжении только учебная отладочная плата.

В этом тексте я бы хотел провести курс молодого бойца по использованию CLI в микроконтроллере. Расскажу про API той CLI, которая получилась у меня.

Прежде всего CLI — это первичный лог загрузки прошивки. Инициализация микроконтроллера — это многостадийный процесс, в котором многое может пойти не по плану. Поэтому первое, что вы должны увидеть в консоли — это зеленый лог загрузки программы.

Порой бывает так, что вы скачиваете open-source репозиторий, а там нет файлов .project и .сproject для eclipse или файлы .project и .сproject есть, но они по каким-то причинам повреждены и IDE их не может открыть.

Тем не менее прошивка собирается командой make all. Ты ее прошиваешь и LED не мигает. Очевидно, что прошивка зависла. Где-то свалилась в HardFault_Handler.

В этом случае надо просто взять и запускать пошаговую отладку из консоли. Это классический способ разобраться, где же произошла осечка.

Размышляя на тему того, что должно быть в микроконтроллерной прошивке я проанализировал сотни проектов и десятки электронных плат. В результате вынес за скобки базовый функционал, который так или иначе нужен практически в каждом проекте. Этот функционал кристаллизировался в требования, которые я решил назвать ортодоксально каноническая форма прошивки. По аналогии с тем как в С++ есть такое понятие, как ортоодоксально каноническая форма для класса.

В этом тексте я бы хотел рассказать про простой бинарный протокол, который я сам придумал для всяческих нужд при разработке приборов на микроконтроллерах. Называется он TBFP (Trivial Binary Frame Protocol)

В программировании микроконтроллеров порой надо сделать так, чтобы после сборки артефактов в прошивке глобальные константы оказались в строго заданных адресах NOR Flash памяти. Причем при пересборке проекта эти адреса оставались прежними.

Это особенно полезно, если вы решили конфигурационные и калибровочные выделить в отдельный интервал Flash памяти.

Потом это требование международного стандарта программирования ISO-26262.
Делается для того, чтобы появилась возможность менять значения в этом интервале утилитой TunerPRO перед прошивкой бинаря.

Фиксированные адреса констант позволят вам всегда иметь один и тот же *.xdf файл для утилиты TunerPRO.

TunerPRO это бесплатный бинарный редактор прошивок. Это аналог STM32Studio.
Эта программа позволит вам редактировать константы в готовом bin файле. Минуя стадию повторной пере сборки всего проекта прошивки. Можно сказать, что TunerPRO хакерская tool-а.

Эта утилита связывает воедино всю информацию про переменные. Это адрес ячейки памяти в бинаре, название физической величины, размерность переменной, размер параметра, формат ее хранения в памяти, имя переменной, множитель, единицу измерения, максимальное и минимальное значение. В то время как тот же *.map файл дает только сведения про имя адрес в памяти и размер.