Utilisation du circuit stm32 appelé bluepill

Introduction

Le circuit stm32 appelé bluepill est un circuit imprimé conportant un microprocesseur STM32F103C8T6, 32-bit ARM Cortex M3 pouvant fonctionner à 72 MHz, avec flash et ram intégré. Le format du circuit imprimé est celui d'un microprocesseur Intel 8031 ou Motorola 6800 avec 2 rangées de 20 pins espacées de 6 pas (0.6 in). On peut le trouver sur internet au prix de environ 2 euros chez Ebay ou Aliexpress.

Ce circuit est identique fonctionnellement au circuit maple-mini décrit dans la page maple-mini. Par contre les circuits ne sont pas interchangables à cause du pinout.

Caractéristiques principales

Voici les caractéristiques principales du processeur:

Photos du circuit

Photo du circuit coté processeur.

circuit du coté processeur circuit du coté autres composants

Utilisation du circuit

Avant de pouvoir utiliser un circuit comme le bluepill, il faut un schéma en tête ou même dans un fichier. Le schéma va se faire en fonction de la disposition des fonctionnalités, montrées dans le tableau suivant, et des fonctionnalités dont on a besoin. Par exemple, on sait que l'on va avoir besoin de l'uart1, on peut réserver PA9, PA10, TX1, RX1 et réserver un connecteur.

Il s'agit ici du brochage du module et non du proceseur. La numérotation est établit suivant le principe de numérotation des circuits intégrés: c'est à dire, dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, a partir de la référence indiquant la pin 1..

brochage du module bluepill - Cliquer pour agrandir
xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" > bluepill module pinouts 1 VBAT 2 PC13 TAMPER-RTC 3 PC14 OSC32_IN 4 PC15 OSC32_OUT 5 PA0 UART2_CTS ADC12_IN0 TIM2_1_ETR WKUP 6 PA1 UART2_RTS ADC12_IN1 TIM2_2 7 PA2 UART2_TX ADC12_IN2 TIM2_3 8 PA3 UART2_RX ADC12_IN3 TIM2_4 9 PA4 UART2_CK ADC12_IN4 SPI1_NSS 10 PA5 SPI1_SCK ADC12_IN5 11 PA6 TIM3_1 ADC12_IN6 SPI1_MISO 12 PA7 TIM3_2 ADC12_IN7 SPI1_MOSI 13 PB0 TIM3_3 ADC12_IN8 14 PB1 TIM3_4 ADC12_IN9 15 PB10 UART3_TX I2C2_SCL 16 PB11 UART3_RX I2C2_SDA 17 NRST 18 3V3 19 GND 20 GND 21 PB12 UART3_CK TIM1_BKIN SPI2_NSS I2C2_SMBAl 22 PB13 UART3_CTS TIM1_1N SPI2_SCK 23 PB14 UART3_RTS TIM1_2N SPI2_MISO 24 PB15 SPI2_MOSI TIM1_3N 25 PA8 UART1_CK TIM1_1 MCO 26 PA9 UART1_TX TIM1_2 27 PA10 UART1_RX TIM1_3 28 PA11 UART1_CTS TIM1_4 CANRX USBDM 29 PA12 UART1_RTS TIM1_ETR CANTX USBDP 30 PA15 JTDI TIM2_1_ETR SPI1_NSS 31 PB3 JTDO TIM2_2 TRACESWO SPI1_SCK 32 PB4 JNTRST TIM3_1 SPI1_MISO 33 PB5 I2C1_SMBAl TIM3_2 SPI1_MOSI 34 PB6 UART1_TX TIM4_1 I2C1_SCL 35 PB7 UART1_RX TIM4_2 I2C1_SDA 36 PB8 I2C1_SCL TIM4_3 CANRX 37 PB9 I2C1_SDA TIM4_4 CANTX 38 5V 39 GND 40 3V3 41 3V3 42 PA13 JTMS SWDIO 43 PA14 JTCK SWCLK 44 GND

Schéma minimal bluepill

Le schéma minimal est un symbole d'un dil 40 broches pour concrétiser le module avec une partie du circuit se trouvant sur le module. La pin 1 est l'ntrée VBAT.

schéma minimal - cliquer pour agrandir
bluepill schéma minimal

Bootloader sur liaison série

Voir page Boot du processeur stm32f103 par liaison série

Pour atteindre le mode Bootloader en ROM, on utilise les straps sur la carte:

  1. Connecter Boot0 à 1
  2. Connecter Boot1 à 0
  3. Appuyer sur le bouton Reset
  4. Lancer l'application stm32flash

Bootloader DFU (Device firmware update)

Voir page usbdu

Pour atteindre le mode Bootloader Usb, il faut, après avoir brancher le cable mini-usb:

  1. Connecter Boot0 à 0
  2. Connecter Boot1 à 0, pour forcer le mode bootloader ou à 1, pour lancer l'application si valide
  3. Appuyer sur le bouton Reset

Vérification de la taille de la mémoire flash

Le micro du bluepill est un STM32F103C8T6 pour lequel la taille de la mémoire flash est définie à 64 ko par la spécification. Par contre le boot loader en rom indique 128 ko. Pour lever le doute il suffit de faire un test 

### créer un fichier aléatoire de 128 ko avec dd
$ dd if=/dev/urandom of=file.ori bs=1024 count=128

### envoyer le fichier dans la flash avec stm32flash
$ stm32flash -w file.ori -v /dev/ttyS0
stm32flash 0.5

http://stm32flash.sourceforge.net/

Using Parser : Raw BINARY
Interface serial_posix: 57600 8E1
Version      : 0x22
Option 1     : 0x00
Option 2     : 0x00
Device ID    : 0x0410 (STM32F10xxx Medium-density)
- RAM        : 20KiB  (512b reserved by bootloader)
- Flash      : 128KiB (size first sector: 4x1024)
- Option RAM : 16b
- System RAM : 2KiB
Write to memory
Erasing memory
Wrote and verified address 0x08020000 (100.00%) Done.


### lire la flash dans un fichier flash.bin avec stm32flash
$ stm32flash -r flash.bin  /dev/ttyS0
stm32flash 0.5

http://stm32flash.sourceforge.net/

Interface serial_posix: 57600 8E1
Version      : 0x22
Option 1     : 0x00
Option 2     : 0x00
Device ID    : 0x0410 (STM32F10xxx Medium-density)
- RAM        : 20KiB  (512b reserved by bootloader)
- Flash      : 128KiB (size first sector: 4x1024)
- Option RAM : 16b
- System RAM : 2KiB
Memory read
Read address 0x08020000 (100.00%) Done.

### comparer le fichier d'origine et l'image de la flash avec md5sum
$ md5sum flash.bin file.ori
89ba3d5ff31d59705ed46be6d7d1945f  flash.bin
89ba3d5ff31d59705ed46be6d7d1945f  file.ori

Dans notre cas, la taille de la flash est bien 128 ko. Dans le cas contraire, on aurait sans doute un problème d'écriture et un résultat différent avec md5sum.

Références

  1. Open source flash program for STM32 using the ST serial bootloader.
  2. dfu-util - Device Firmware Upgrade Utilities.
  3. Pre-built GNU toolchain from ARM Cortex-M & Cortex-R processors.
  4. libopencm3 - Open Source ARM cortex m microcontroller library.
  5. Stm32 Blue Pill wiki.