STM32F103C8 ボード上での Arduino IDE の利用

＜STM32F103C8ボードの概要＞

   購入したSTM32F103C8のチップを搭載したものは次のもので、前にも
    Arduinoでの対応状況を調べたのですが、状況が変わっている様なので  
   再度調べて見ました。なお、今回のArduinoのIDEでは書き込みツール
   として数種類が用意されていましたので、その中で手持ちのUNOの流用
   が可能はシリアル形式と、メモリの消費が２KB以下の「HID bootloader」
   を取り上げました。その時の状況は次の様なものでした。

 [STM32F103C8ボード]

    １．CPU : STM32F103C8T6, 32bits, ARM Cortex-M3
            (この青い基板のものは Blue pill と呼ばれている様です。）
    ２．ROM 64Kバイト／RAM 20Kバイト
    ３．最大動作周波数 : 72MHz
　４．CPU電源電圧 : 2.0-3.3V

 [Arduino IDEのインターフェイス対応状況]

    １．STM32CubeProgrammer(SWD) --- ST-Link　（動作は確認）
    ２．STM32CubeProgrammer(Serial) --- 今回の調査対象
    ３．HID Bootloader --- 今回の調査対象
    ４．Maple Bootloader (動作は確認）

 [調査内容のビデオ]

   

 
＜関連資料＞

    １．回路図
            URL : https://github.com/dhylands/stm32-test/blob/master/board-STM32F103-Mini/STM32F103C8T6-Schematic.pdf

＜調査内容＞

 　 今回の導入状況の検討目標は次のものとしました。

       １．コードの作成から書き込みへの操作が連続して行えるかを確認
       ２．コード書き込みに関しては、特別な追加デバイス不要な手段が
              有るかどうかを確認
       ３．作成したコードがボード上で問題無く動作する事を確認

      結果としては、以前のものよりかなり使い易くなっていると思い
      ました。なお、作成したコードの書き込みに関しては、最も便利
      なのがST-Linkによるものでしたが、シリアル（USB to TTL-UART)
      による方法でも、新しいコードをコンパイルする前にボートの
      リセットを行うだけで良く、配線が多少複雑になるだけで、
      ST-Linkと同様に便利な方法だと思いました。ブートローダによる
      方法に関しては、HIDではターゲットのプログラムを書き込んで
      実行すると、USBの接続が切れ、BOOTピンの操作とリセット
      スイッチの操作のみで再度ブートプログラムを起動しても、
      USBの接続が切れたままでPC側のドライバーが再インストール
      されませんでした。その為、BOOTピンの操作の後、一旦ボードの
      電源をオフ／オンして再起動する必要が有り、操作が多少不便でした。
    （USB端子も壊れそう）そこで、CPUをリセットするとUSB端子で
      プルアップされている部分をGNDに落とす回路を付けて、ボードの
      リセットのみでもUSBが再接続される様にしました。ブートローダの
      方式として他にMapleが有りましたが、こちらでは同じ問題は
      有りませんでしたが、その代わりにIDEが書き込みを始める直前に
      ボートのリセットを行う必要が有りました。またフラッシュメモリの
      消費がMapleでは７％程度大きくなっていた為、そこで検討は
       止めました。いずれにしても、以前に比べて、ArduinoのIDEが利用
       しやすくなっている事が良く判りました。UNOの代わりにこの
       ボードを利用する時には重宝するかと 思いました。

　[Arduino IDE の拡張]

       ArduinoのIDEに対しては次の拡張を行います。  

        １．環境設定に「stm32duino」のボードマネージャーのURLの追加

              

               URL : https://raw.githubusercontent.com/stm32duino/BoardManagerFiles/master/STM32/package_stm_index.json

         ２．ボードマネージャーに「STM32 Cores」のライブラリをインストール
               

         ３．ボードパラメータの設定
               <Serial>
                  

              <Bootloader>

                  

　[書き込みツールのインストール]

      Serialの書き込みツールとしては、IDE指定の「STM32CubeProg」を
      インストールして利用します。

        

　[モードピンの設定]   

       コード開発中はピンの接続を次の様にします。

            Serial flash : BOOT0=1, BOOT1=0
            HID boot :
                 １．ブートローダ起動
　                     BOOT0=0, BOOT1=1 then CPU Reset
                  ２．ブート起動後元に戻す
                         BOOT0=0, BOOT1=0

                    

　[書き込みツールの接続]

       Serialの書き込みの時はUNOの「USB to TTL-UART」の部分を利用して
       次の接続を行います。

          

　[ブートローダのダウンロード]

       HIDのブートローダとSerialでの書き込みツール(stm32flash)の入手は
       以下から行います。
        

       

　[ブートローダの書き込み]

       ブートローダの書き込みはSerialの書き込みで、「stm32flash」を
       利用して行います。

        

　[ボードの改造]

      ブートローダを利用する場合、ボードのリセットのみでUSBの
      再接続を行うには次の改造がボードに必要です。