ReAl

Дивлюся оце на схему адаптера для програмування мікроконтролерів на мікросхемі FT2232 з перемиканням між JTAG і SWD і вкотре жалкую про передчасну смерть дрібної програмованої логіки. Дрібної не в сенсі корпусу ультра-нано-wlcsp, а в сенсі невеликої кількості логічних елементів.

Так, у продавців ще зустрічаються (вже Мікрочіпівські) ATF16V8/ATF22V10, але то старі серії швидше на підтримку старого обладнання, ніж на якісь нові розробки, бо Cypress і TI від різних PALCE вже відмовилися. І однак — ціна ATF16V8 штучно на DigiKey мало відрізняється від сумарної вартості (там же і теж штучно) тих трьох корпусів дрібної логіки, що стоять на JTAG/SWD-адаптері.

Так, PLD-шка ще потребувала б програмування, але при сучасних технологіях це не потребувало б 12-вольтової напруги і робилося б за долі секунди під час тестування зібраної плати. Ну хай тут, в адаптері, щось зовсім просте, навіть без тригерів. Але, як на мене, ще досить задач, де підійшло б щось на зразок (теж вже застарілої) EPM3032, але в корпусі TSSOP20…28 з програмуванням вбудованої EEPROM простим поширеним інтерфейсом на зразок I2C.

Тему так і не закінчено. Доводиться тримати на столі обидва адаптери — і саморобний на FT2232H, і китайський ST-Link.

Мікроконтролери STM32L011, на відміну від інших STM32L0, мають одну особливість. Якщо флеш стерта (точніше, якщо стерте перше слово флеша, у якому початкова адреса стеку сидить), то незалежно від ніжки BOOT0 мікроконтролер стартує у boot-loader. Зроблено це з метою «полегшити початкове прошивання», але мені лише поважчало.

Біди не було б, якби OpenOCD у комбінації з адаптером на FT2232 з цією ситуацією міг упоратися. Але він чомусь не може прошити флеш. Під’єднується по SWD до ядра, показує вміст вказівника команд десь у діапазоні системної пам’яті, каже, який мікроконтролер побачив і обсяг флеш-пам’яті, а от шити відмовляється. Цей же OpenOCD з адаптерами ST-Link, що з «чесним» з плати STM32F3DISCOVERY, що з китайським, — перешиває.

Іноді потрібно стерти геть усе, через що влетіти у бут-лоадер, а плату DISCOVERY, у якої є reset, використовувати як програматор мені трохи незручно.
От тому лежать на столі два адаптери.

p.s. Про всяк випадок повторю: якщо не зупиняти основний генератор (не піднімати біт SLEEPDEEP у регістрі SCB->SCR) і не перепрограмовувати ніжки, потрібні для SWDIO/SWDCLK, то цілком можна обійтися китайським ST-Link-ом. Інакше — доведеться шукати/робити інший програматор або додавати кнопку reset і вчитися її відпускати у потрібний момент 🙂

Щоб вже закінчити вчорашню тему.

Витягнув із шухлядки плату STM32F3-Diіcovery — на ній є вбудований ST-Link, який можна відключити від процесора на платі і використовувати для програмування інших плат. На штирі виведено всі сигнали, включно з RESET і SWO. До речі, перемички розривають лише лінії SWCLK і SWDIO, тому свою плату можна скидати, натиснувши кнопку на платі Discovery.

Ну що — все працює, RESET піднімає мікроконтролер зі Stop-у і перепрошиває. Тобто проблема в тому, що клон ST-Link з Ali-Express-у не вміє виконувати відповідні команди.

Коли вже знову сів за макетку з STM32L051, то перевірив і роботу команд stm32lx lock / stm32lx unlock і швидкість програмування. У клонованого ST-Link тут теж щось в генотипі порушене, бо набагато повільніший. Хоча в ньому стоїть STM32F101, тобто USB зроблене програмно, тому швидким він і не може бути, але ж одиниці кілобайт на секунду не така вже й велика швидкість.

Результати тестування на швидкість (файли для прошивки 2-12kB).
Команда “reset init” перемикає STM32L0x з внутрішнього MSI 2 MHz на HSI 16 MHz і піднімає частоту обміну.

Платку з FT2232D діставати було ліньки, на цих швидкостях має бути не набагато повільніша за FT2232H, хіба ото не зможе виставити 2.5 MHz частоти SWCLK, буде 2.

Точніше, «Stop і не-Reset».
І не STM32L011F4, бо у Імраді їх нема. Граюся на а STM32L051C8T, поки дрібніші кристали їдуть.

Cortex-M, зокрема STM32F10x і трохи раніше LPC176x, я вже трохи помацав у невеликих «одноразових» проектах. У виробах досі йшли ATmega48PA, хоча не все влаштовувало і поглядав на нові можливості нових ATtiny (можна погортати назад, я писав, що мене цікавить). Запитуючи про ціни-доступність цих кристалів, мимоволі роззирався навкруги, як на старіші MSP430 та 8-бітні PIC-и, так і на STM8L, які теж мають цікаві можливості. Та останнім заважає біда — вибір між 16-мегагерцовим RC (забагато, навіть якщо для ядра поділити частоту — багато їсть сам генератор) і низькочастотним low consumption, якого малувато і який має доволі великі початковий розкид і нестабільність частоти.

Так потихеньку доповз і до STM32L0. Аналоговий компаратор, хоч і повільніший, ніж в AVR, але ж пару мікроампер, а не 70, LPTIM1, який може слухати компаратор при зупиненому ядрі і маршевому RC, і, головне, MSI-генератор, який зменшує споживання при зменшенні частоти (привіт, MSP430, я вас ціную, та так до вас і не дійшов). Все, «беру».

Ті «товстіші» Cortex-M я програмував через OpenOCD/JTAG і платки на FT2232D/FT2232H, яких у мене вистачає. Тут же потрібен SWD. Ну що, «досить самому ліпити адаптери», Ali-express, копійчаний клон ST-Link v2, побігли.

І тут вилізла проблема. Якщо програма використовує ніжки SWCLK/SWDIO для себе, або якщо ядро йде у Stop, зупиняючи генератор, то для перепрошивки необхідно смикнути кристал за Reset і потримати на ньому під час з’єднання, параметр connect_assert_srst для OpenOCD. І от чи то всі ці китайські клони, з якими взагалі йдуть 4 дротики (SWDIO, GND, SWCLK, VCC для STM32 і RESET, GND, SWIM, VCC для STM8), не вміють смикати за Reset, чи ще що, але з моїм ST-Link v2 для перепрошивки в потрібний момент необхідно тицяти у кнопку скидання вручну.
Не діло.

Згадав, що опис OpenOCD згадував resistor hack, який дозволяє для FTDI-них адаптерів працювати з SWD. Дописав потрібні рядки у конфіг для своєї плати на FT2232H, спробував — все чудово працює. Ото недаремно мені такі адаптери завжди подобалися 😉

Десь у мене лежить кілька незапаяних FT2232D і ще 2-4 штуки можна зняти із зоопарку платок, який зібрався за минулі роки. Накидаю я luminary-icdi-подібну плату і притулю її до чергового замовлення експериментальних зразків.

Доповнення: оскільки через «справжній» ST-LINK v2 на платі STM32F3DISCOVERY все працює, це точно генетичний дефект клона. Кажуть, його можна перепрошити на інший, кращий програматор, але зараз не до того.

Зрідка щось пробуючи на LPC1766, вже доволі тривалий час не зазирав у новини OpenOCD. Як зібрав колись 6-тої версії, так і працював. Ще раніше, коли робив собі плату на FT2232H, трохи промахнувся і керування драйверами зробив несумісним з жодним з підтримуваних OpenOCD 6.x адаптерів. Тому для роботи з кортексами діставав напівмакетку (плата з FT2232D та шинником, перерізана на сумісність з Amontec JTAGkey).

А оце підтягнув git-ом свіжий стан, а там вже 8.0. А з 7.0 вже для FTDI/MPSSE підтримується довільне призначення службових виводів (reset, керування драйверами). Навіть краще, ніж в avreal, бо можна задати довільне своє ім’я сигналу, прив’язати його до ніжки і керувати ним командами OpenOCD — інтерактивно або з командного рядка. Додав у makefile в частині формування командного рядка вмикання червоного світлодіода на початку програмування і вимикання в кінці. Все чудово запрацювало, через FT2232H програма зашивається у півтора-два рази швидше, ніж через FT2232D, веріфікується у три-чотири рази швидше. І таке враження, що і через FT2232D свіжа версія OpenOCD працює відчутно швидше, ніж 6.x, але вже ніде перевірити, а спеціально збирати ліньки.

І дуже вчасно я сьогодні (хм… вже вчора) за це взявся — через хвилин двадцять після того, як зберіг на флешку конфігураційний файл та приклад makefile, подзвонив колега і сказав, що на роботі полетів J-Link. А там у мене точно така ж плата з FT2232H лежить.

Від самого початку AVReAl/Linux працював з LPT напряму, командами процесора для доступу до портів вводу/виводу. Для цього потрібні права адміністратора і avreal встановлюється з параметрами власника та групи root та піднятим SUID-бітом. Пізніше було дописано підтримку роботи з пристроями /dev/parport, для доступу до яких достатньо включити користувача в групу lp. Все це описано у публікації AVReAl та LPT в Linux.

Коли в програму додалася підтримка роботи з FTDI MPSSE, я помітив, що без прав рута не виходить з’єднатися з мікросхемою FT2232. Але у мене на комп’ютері всі версії AVReAl працюють від імені адміністратора, бо час від часу робиться перевірка роботи з прямим доступом до LPT. Тому програма працювала з FT2232 і у мене не було потреби копати глибше.

Нарешті вирішив розібратися з цим питанням. Як це часто буває, щоб зробити правильно, досить лише зупинитися, знайти час трохи почитати та подумати.

Для того, щоб обійтися без привілеїв адміністратора при роботі з програматорами на базі мікросхем FTDI, потрібно в каталог /etc/udev/rules.d/ додати файл з іменем, наприклад, 55-ftdi.rules та наступним вмістом:

Якщо програматор було підключено, його слід відключити та знову підключити до комп’ютера. Перезавантажуватися непотрібно.

Правила написано з розрахунку на мікросхему FTDI, якій записом в конфігураційній EEPROM не замінено vid/pid за умовчанням. Якщо використовується адаптер з іншими vid/pid, треба додати відповідний рядок в цей файл.

Пакет OpenOCD містить в собі файл правил для всіх адаптерів, які він підтримує. При використанні з AVReAl з адаптером на мікросхемі FTDI з цього списку можна просто перенести файл правил OpenOCD в каталог /etc/udev/rules.d/. В правилах OpenOCD використано GROUP="plugdev", MODE="0664". Але я не бачу принципової різниці між цими двома варіантами на «десктопі», де всіх користувачів за умовчанням включено в групу plugdev, щоб вони могли підключати USB-флешки та переносні диски.

Звісно, щоб записати цей файл, права адміністратора знадобляться. Але після цього AVReAl працюватиме від імені будь-якого користувача.

Час від часу зустрічаю запитання по відмінностях між цими мікросхемами. В описах чи відкритих проектах в інтернеті згадується FT2232C, а в продажу зараз є FT2232D. Виникають сумніви у сумісності програм та адаптерів.
Як це часто буває, всі ці сумніви розвіюються при перегляді сторінки опису FT2232D. Але чомусь багатьом легше не подивитися на сайті виробника, а спитати на форумі чи набрати рядок «різниця FT2232C та FT2232D» в пошуковику. Ну що ж, ось він, цей рядок для нього, хай йому буде легше 🙂

Документації на старіші версії мікросхем на сайті вже немає, але безпосередньо на сторінці сказано:

The FT2232D is the 3rd generation of FTDI’s popular USB UART/FIFO IC. The FT2232D is an updated version of the FT2232C and its lead free version, the FT2232L. Please note that the FT2232D is not an new generation of device.

The FT2232D is lead free and pin compatible with the original FT2232C and FT2232L devices. All the original device features are supported with some additional features available including a CPU-style FIFO mode and an extended operating temperature range.

І що ж все це означає? » » »

Вийшла нова версія програматора avreal — v1.28r6 (Sun 2011-01-09).

• Додано ATmega325A, ATmega329A.
• Додано імена-синоніми для тих контроллерів з літерою «A», які не відрізняються від «не-A» кристалів:

      ATmega165A, ATmega645A, ATmega6450A
      ATmega169A, ATmega329PA, ATmega649A, ATmega6490A

• avreal/Linux64, адаптери на FT2232*, FT4232H:
  Біблотека завантажується по імені libftd2xx.so.0, а не libftd2xx.so, як це було раніше. Це уможливлює встановлення на комп’ютері паралельно старої (потрібної для avreal/Linux64) та нової версій бібліотеки, наприклад, libftd2xx.so.0.4.16 та libftd2xx.so.1.0.0.
  avreal/Linux32 може працювати як зі старими, так і з новими версіями бібілотеки.
  Читати більше про проблеми з libftd2xx.so.1.0.0 в 64-бітному лінуксі.
• Ключ -k/-K старту програмування по натисканню кнопки на адаптері отримав дві форми з різним порядком етапів роботи avreal.

Подаруночок від FTDI виявився дуже цікавим.

У повній відповідності до принципу «дивись рисунок 1» вони взяли і замінили типи даних при переході від бібліотек libftd2xx.so версій 0.4.x до libftd2xx.so.1.0.0. Подаруночок впливає лише на роботу з 64-бітними варіантами бібліотек, з 32-бітними проблем нема.

Бібліотека ftd2xx народжувалася в Windows та ще й містить в собі функції FT_W32_ххх() для роботи з мікросхемами FTDI в стилі функцій роботи з COM-портом у WinAPI. Тому в ній використовуются стандартні для WinAPI типи даних DWORD, BYTE тощо. Щоб при написанні Linux-версії бібліотеки не міняти файл ftd2xx.h та всі тексти, в проект було додано файл WinTypes.h з означеннями потрібних типів. Загалом, крок логічний, але…

Continue reading ‘Подаруночок від FTDI’ »

На початку грудня FTDI зробила нам невеличкий подаруночок — випустила версію 1.0.0 бібліотеки libftd2xx.so (попередня версія була 0.4.16). Щось там, мабуть, дуже сильно покращили, але 64-бітна версія avreal/linux перестала працювати. В чому причина, явні помилки десь, чи «просто неохайний» код, через який вилізли проблеми в avreal, доведеться ще розбиратися. Поки-що я на сторінці download виклав архіви попередньої версії libftd2xx, з якою avreal працює стабільно.