STM32 Nucleo Embedded System Design Lab@KMUTNB: เริ่มต้นใช้งานบอร์ด STM32-NUCLEO F401RE

ในบทความนี้ได้จะเป็นการทดลองใช้บอร์ด STM32-NUCLEO F401RE ในการ toggle LED และสำหรับบทความนี้ผู้ทดลองได้ทดลองบนระบบปฏิบัติการณ์ Windows 8.1 และซอฟต์แวร์ที่ใช้งานมีดังนี้

STM32CubeMX v.4.7.0 (Download here)
CubeMx2EmBlocks (Download here)
EmBlocks v.2.30 (Download here)
STM32 ST-LINK Utility v.3.5 (Download here)

สำหรับขั้นตอนเริ่มต้นใช้งานบอร์ด STM32-NUCLEO F401RE ในการใช้งานบอร์ดเพื่อ toggle LED มีขั้นตอนดังนี้
o ดาวน์โหลดและติดตั้ง STM32 ST-LINK Utility เพื่อให้ติดต่อสื่อสารกับบอร์ดดังกล่าวผ่านพอร์ต USB ได้
o ติดตั้งโปรแกรม STM32CubeMX ซึ่งภายในบทความนี้ได้ใช้งานเวอร์ชัน 4.7.0 เมื่อติดตั้งโปรแกรมเสร็จแล้วให้เปิด โปรแกรมขึ้น แล้วเลือก New Project

หน้าเริ่มต้นโปรแกรม STM32CubeMX v 4.7.0

o ต่อมาให้เลือกแท็บ Board Selector ,เลือก Type of Board เป็น Nucleo, และเลือก MCU Series เป็น STM32F4 ต่อมาให้แก้ไขในส่วนของ Peripheral Selection โดยแก้ไขที่ Led ให้ช่อง Nb เป็น 1 แล้วกดเลือกบอร์ด NUCLEO-F401RE แล้วกด ok เพื่อสร้าง Project ใหม่

ภาพแสดงขั้นตอนเริ่มต้นการสร้าง Project

ภาพหน้าต่างของโปรแกรมเมื่อสร้าง Project สำเร็จ

o ต่อมาจะเป็นกำหนดชื่อ Project ,ไดเรคทอรี่ที่จัดเก็บ และ Toolchain/IDE ซึ่งจะเลือกเป็น TrueSTUDIO โดยสามารถเข้าไปตั้งค่าได้ที่ Project -> Setting

หน้าต่างแสดงการกำหนดค่าใน Project Setting

o เมื่อกำหนดเสร็จแล้วให้ Generate Code โดยเลือกที่ Project -> Generate Code ซึ่งเมื่อ Generate Code เสร็จแล้วจะได้ Project ที่มีไดเรคทอรี่ดังภาพด้านล่าง

ภาพแสดงไดเรคทอรี่ใน Project ที่สร้างไว้

o ขั้นตอนถัดมาจะเป็นการเริ่มต้นการใช้โปรแกรม EmBlocks ในการพัฒนาและเขียนโค้ดสำหรับบอร์ดนี้ ซึ่งจากโปรเจคที่เราสร้างได้จากโปรแกรม STM32CubeMX จะต้องใช้โปรแกรม CubeMx2EmBlocks เพื่อ convert CubeMx ให้ใช้กับโปรแกรม EmBlocks ได้ โดยเมื่อเปิดโปรแกรมขึ้นมาแล้วเลือก โฟลเดอร์ที่มีโปรเจค cubemx อยู่ แล้วโปรแกรมจะทำการ convert ให้อัตโนมัติ ซึ่งเราจะได้ไฟล์ .ebp ขึ้นมาในโฟลเดอร์โปรเจค

หน้าต่างเริ่มต้นโปรแกรม CubeMx2EmBlocks

หน้าต่างแสดงการเลือกไดเรคทอรี่ในโปรแกรม CubeMx2EmBlocks

ภาพหน้าต่าง เมื่อโปรแกรม CubeMx2EmBlocks ทำการ convert เสร็จ

ภาพแสดงโฟลเดอร์โปรเจคที่มี่ไฟล์ .ebp เพิ่มขึ้น

o หลังจากนั้นให้เปิดโปรแกรม EmBlocks ขึ้นมาแล้วเปิดไฟล์ .ebp

หน้าต่างเริ่มของโปรแกรม EmBlocks

ภาพแสดงการเลือกไฟล์ .ebd

ภาพหน้าต่างโปรแกรม EmBlocks เมื่อมีการเปิดไฟล์โปรเจคเสร็จแล้ว

o ทำการเขียนโค้ดในไฟล์ main.c เพื่อให้บอร์ดสามารถ toggle LED ได้

ภาพแสดงตัวอย่างการเขียนโค้ดใน main.c โดยใช้ HAL library แบบใหม่ และไม่ใช้ SPL

o ก่อนทำการทำการ Build Target จะต้องกำหนดคอมไพล์เลอร์เป็น ARM GCC Compiler (Emblocks –bare-metal) และชนิดของไฟล์เอาต์พุตให้เป็น .bin โดยสามารถเข้าไปกำหนดค่าได้ที่ Project > Build option สำหรับการกำหนดชนิดของไฟล์เอาต์พุตให้เป็นไฟล์ .bin ให้กดเลือกไปที่แท็บ Pre/post build steps แล้วตั้งค่าที่ Post-build step ให้เป็น Always และเพิ่มข้อความนี้ในลงช่องว่าง
arm-none-eabi-objcopy -O binary $(TARGET_OUTPUT_DIR)/$(TARGET_OUTPUT_BASENAME).elf $(TARGET_OUTPUT_DIR)/$(TARGET_OUTPUT_BASENAME).bin