{{indexmenu_n>7}} ====== 7 - Úvod do Nucleo STM32F446RE ====== * pro vyučující: [[courses:b3b36prg:internal:tutorialinstruction:07|]] ==== Procvičovaná témata ==== * Prostředí ''mbed.org'' a kompilace programu pro STM32F446RE * Křížová kompilace pro STM32F446RE a flashování * Použítí tlačítka a LED ===== Úkoly na cvičení ===== ==== Vývoj v prostředí mbed.org ==== Ve webovém vývojovém prostředí [[https://developer.mbed.org/platforms/ST-Nucleo-F446RE/]] vytvořte aplikaci pro blikání LED a vyčitání stavu tlačítka. * Vytvořte si účet, pokud jej ještě nemáte * Založte projekt pro STM32F446RE a pojmenujte jej ''Lab07-mbed'' * Implementujte jednoduchý program pro periodické blikání LED === ===


#include "mbed.h"

DigitalOut myled(LED1);

int main() {
   float period = 0.3; // 300 ms
   while (1) {
      myled = !myled;
      wait(period);
   }
}

==== ==== * Implementujte jednoduchý program pro ovládání LED stiskem tlačítka === ===


#include "mbed.h"

DigitalOut myled(LED1);
DigitalIn mybutton(USER_BUTTON); 

int main() {
   while (1) {
      if (mybutton == 0) {
         myled = 1;
      } else {
         myled = 0;
      }
   }
}

==== ==== * Program rozšiřte tak, aby jeden stisk tlačítka střídavě LED rozsvítil nebo zhasnul ==== Křížová (cross) kompilace ==== Realizujte výše uvedené úlohy křížovou kompilací s využitím následujících bloků. * Základem pro práci s embedded je porozumění vnitřní struktury a memory modelu konkrétního zařízení. Potřebné údaje o daném mikrokontroléru a zařízení získáme z jeho dokumentace: [[http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/user_manual/98/2e/fa/4b/e0/82/43/b7/DM00105823.pdf/files/DM00105823.pdf/jcr:content/translations/en.DM00105823.pdf|technický manuál desky Nucleo-F446RE]],[[http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/65/cb/75/50/53/d6/48/24/DM00141306.pdf/files/DM00141306.pdf/jcr:content/translations/en.DM00141306.pdf|data-brief mikrokontroléru STM32F446xC/E]], [[http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/reference_manual/4d/ed/bc/89/b5/70/40/dc/DM00135183.pdf/files/DM00135183.pdf/jcr:content/translations/en.DM00135183.pdf|referenční manuál mikrokontroléru STM32F446xC/E]], [[http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/programming_manual/6c/3a/cb/e7/e4/ea/44/9b/DM00046982.pdf/files/DM00046982.pdf/jcr:content/translations/en.DM00046982.pdf|programovací manuál STM32F4 series]] * Ke křížové kompilaci použijeme upravený Makefile a Hardware Abstraction Layer (HAL) knihovny zprostředkované výrobcem: {{:courses:b3b36prg:labs:nucleo_base_1_0.zip|Nucleo HAL}} * Kompilace se provádí příkazem === === make ==== ==== * Nahrání na desku lze provést nahráním binárního souboru ''.bin'' na desku, jako v případě mbed, nebo přes rozhranní st-link příkazem ''st-flash write soubor.bin 0x8000000'', který je v dodaném ''Makefile'' pod cílem ''burn'' === === make burn ==== ==== * Jednoduchý program pro periodické blikání LED === ===


#include "stm32f4xx_hal.h"

/* method to delay by busy loop */
void ms_delay(int ms)
{
   while (ms-- > 0) {
      volatile int x=5971;
      while (x-- > 0)
         __asm("nop"); //no operation
   }
}

/* main function */
int main(void)
{         
  /* Enable GPIOA Clock (to be able to program the GPIO configuration registers) */
  /* RCC - real-time clock control, AHB1 - advanced high-performance bus 1, ENR - enable register */
  RCC->AHB1ENR |= (RCC_AHB1ENR_GPIOAEN);
  
  /* GPIO_INIT pin PA5 - output, fast, pull-up */
  GPIOA->MODER   |= ((uint32_t) 0x00000001 << 10); 	//set port A pin 5 output; MODER - mode setup register
  GPIOA->OSPEEDR |= ((uint32_t) 0x00000002 << 10);		//set port A pin 5 output speed fast; OSPEEDR - output speed setup register
  GPIOA->PUPDR   |= ((uint32_t) 0x00000001 << 10); 	//set port A pin 5 pull-up; PUPDR - pull-up pull-down setup register   
  
  /* blinking led example */   
  while (1)
  {  
  	/* toggle LED - PA5; ODR - output data register */
	GPIOA->ODR ^= ((uint32_t) 0x00000001 << 5);
        /* wait in busy loop */
        ms_delay(50); 	
  }
}

==== ==== * Implementujte jednoduchý program pro ovládání LED stiskem tlačítka === ===


#include "stm32f4xx_hal.h"

/* main function */
int main(void)
{         
  /* Enable GPIOA Clock (to be able to program the GPIO configuration registers) */
  /* RCC - real-time clock control, AHB1 - advanced high-performance bus 1, ENR - enable register */
  RCC->AHB1ENR |= (RCC_AHB1ENR_GPIOAEN);
  
  /* GPIO_INIT pin PA5 - output, fast, pull-up */
  GPIOA->MODER   |= ((uint32_t) 0x00000001 << 10); 	//set port A pin 5 output; MODER - mode setup register
  GPIOA->OSPEEDR |= ((uint32_t) 0x00000002 << 10);		//set port A pin 5 output speed fast; OSPEEDR - output speed setup register
  GPIOA->PUPDR   |= ((uint32_t) 0x00000001 << 10); 	//set port A pin 5 pull-up; PUPDR - pull-up pull-down setup register   
   
  /* Enable GPIOC Clock (to be able to program the GPIO configuration registers) */
  RCC->AHB1ENR |= (RCC_AHB1ENR_GPIOCEN);
 
  /* GPIO_INIT pin PC13 - input, pull-up */
  GPIOC->MODER  &= ~((uint32_t) 0x00000003 << 26);	//set port C pin 13 input; MODER - mode setup register
  GPIOA->PUPDR  |= ((uint32_t) 0x00000001 << 26); 	//set port C pin 13 pull-up; PUPDR - pull-up pull-down setup register   
  
  uint32_t btn = 0;
  
  /* Btn to led control */   
  while (1)
  {  
  	/* read the button - PC13; IDR - input data register  */	
  	btn = (GPIOC->IDR) & ((uint32_t) 0x00000001 << 13);	//masking bit 13

  	if (btn){
  		/* turn on LED - PA5; ODR - output data register */
	  	GPIOA->ODR |= ((uint32_t) 0x00000001 << 5);
  	} else {
  		/* turn off LED - PA5; ODR - output data register */
  		GPIOA->ODR &= ~((uint32_t) 0x00000001 << 5);
  	} 	
  }
}

==== ==== * HAL knihovny STM obsahují množství předpřipravených metod pro práci s periferiemi. Z výukových důvodů jsou ale v předchozích programech použity přímé zápisy hodnot do registrů. ==== ==== * Návod pro instalaci cross-kompilátoru je na stránce [[courses:b3b36prg:tutorials:st_toolchain|ST-toolchain]] /* * Návod pro debugování pomocí rozhranní ST-link - [[courses:b3b36prg:tutorials:st_debug|ST-debug]] */ ==== Integrované vývojové prostředí ==== Další alterantivou vývoje pro Nucleo STM32F446RE je využití dostupného vývojového prostředí [[courses:b3b36prg:tutorials:system_workbench|System Workbench]], které je součástí OpenSTM32 vývojových nástrojů. V zásadě vývoj odpovídá křížové kompilaci, jen je nutné si ještě nakonfigurovat vývojové prostředí, které je modifikovanou verzí IDE Eclipse. ===== Další úkoly na cvičení ===== V další části cvičení pokračujte implementací domácího úkolu [[courses:b3b36prg:hw:hw08|]]. ===== Procvičování binárních výrazů ===== * Maskování bitu x * varianta 1


bit = (number >> x) & 1;

* varianta 2


bit = (number) & (x << 1);

* jaký je rozdíl mezi variantou 1 a variantou 2? Kdy použijeme kterou z nich? * Nastavení bitu x na ''1''


number |= 1 << x;

* Nastavení bitu x na ''0''


number &= ~(1 << x);

* Přepínání bitu


number ^= 1 << x;

* Nastavení bitu podle hodnoty proměnné


number ^= (-x ^ number) & (1 << n);