Interfejsy szeregowe UART, SPI, I2C/TWI w STM32

Warszawa
26 października 2018
08:30 - 17:00
Warszawa
30 listopada 2018
08:30 - 17:00
Warszawa
7 grudnia 2018
08:30 - 17:00

Cel szkolenia

Uczestnicy szkolenia poznają od strony praktycznej efektywne techniki programowania i wykorzystywania współczesnych interfejsów szeregowych (UART, SPI, I2C/TWI) z wykorzystaniem nowoczesnych mikrokontrolerów z rodziny STM32L4.

Podczas szkolenia będzie używane środowisko programistyczne Keil MDK-ARM (5.x) EVAL.

Szkolenie odbywa się w małych grupach – maksymalnie 15 osób.

Oczekiwane przygotowanie słuchaczy

znajomość języka C,
podstawowa znajomość mikrokontrolerów z rodziny STM32,
znajomość podstaw projektowania i programowania urządzeń z mikrokontrolerami.

Uczestnicy warsztatów muszą być wyposażeni w:

– sprzęt własny:

komputer PC (notebook) z systemem operacyjnym Windows 10/8/7, 64- lub 32-bitowym,
dwa przewody połączeniowe USB A-miniB;

– zainstalowane oprogramowanie narzędziowe (bezpłatne):

wersja ewaluacyjna Keil MDK-ARM (5.x) z dodatkami wg opisu w “Instrukcji instalacji oprogramowania”,
driver interfejsu debugowania ST-Link,
program emulatora terminala TeraTerm.

Sprzęt dostarczony przez organizatora:

zestaw NUCLEO-L476RG,
ekspander KA-NUCLEO-MULTISENSOR z układami peryferyjnymi do ćwiczeń.

UWAGA

Sprzęt używany podczas ćwiczeń przechodzi na własność uczestników szkolenia

PROGRAM SZKOLENIA

Przegląd interfejsów szeregowych stosowanych w urządzeniach z mikrokontrolerami.

UART

Interfejs UART: zasady transmisji, logika, błędy, stany specjalne.
Zasady budowy protokołów wyższych warstw. Transmisja typu multidrop.
Standardy elektryczne dla UART: transmisja na poziomach logicznych, RS422/RS485, RS232 – charakterystyka, problemy projektowe – logiczne i elektryczne.
Przegląd wybranych protokołów bazujących na UART: LIN, DMX512. Niestandardowe zastosowania UART do nietypowych protokołów transmisji danych (DCC, WS2812).
Specyfika UART w STM32: programowanie szybkości transmisji, przerwania, współpraca z DMA. Błędy i wykrywanie stanu BREAK.

Ćwiczenie 1 – UART – nieblokująca obsługa z użyciem przerwań i DMA.
Ćwiczenie 2 – UART – realizacja wybranego protokołu transmisji (np. DMX512).

SPI

Interfejs SPI i pochodne: zasady transmisji, logika, parametry CPOL i CPHA.
Specyfika SPI w STM32 – buforowanie a długość ramek, bity konfiguracji w rejestrach, wykrywanie końca transmisji, przerwania i DMA.
Niestandardowe zastosowania interfejsu SPI (WS2812).

Ćwiczenie 3 – Nieblokująca obsługa SPI z użyciem przerwań.
Ćwiczenie 4 – Nieblokująca obsługa SPI z użyciem DMA.

I2C/TWI

Interfejs I2C/TWI: zasady transmisji, stany START, STOP, ACK, NAK.
Własności elektryczne i parametry.
Specyfika I2C w STM32 – problemy oprogramowania.

Ćwiczenie 5 – Funkcjonalnie nieblokująca obsługa interfejsu I2C.

Nietypowe protokoły szeregowe

Nietypowe protokoły transmisji szeregowej: OneWire, WS2812, DCC, DALI.
Możliwości realizacji przy użyciu standardowych peryferiali mikrokontrolera (timer, UART, SPI).

Ćwiczenie 6 – Nieblokująca obsługa OneWire przy użyciu timera.

Kod szkolenia STM32IS

Czas trwania 6 h

Miejsce szkolenia WARSZAWA

Zapewniamy catering konferencyjny
Pełna rozpiętość godzinowa: 8.30 – 16.00
Zajęcia rozpoczynają się o godz. 9.00

UWAGA:
Po zakończeniu zajęć każdy z uczestników otrzymuje przygotowany elektronicznie imienny CERTYFIKAT poświadczający udział w szkoleniu.

Instrukcja instalacji oprogramowania

INSTRUKCJA KROK PO KROKU (rozwiń)

Ze strony www.keil.com prosimy pobrać i zainstalować na komputerze ewaluacyjną wersję MDK-ARM 5.x.

UWAGA! Aktywacja licencji bez ograniczenia rozmiaru kodu dla wybranej rodziny μC (np. STM32F0) uniemożliwia pracę z projektami dla innych rodzin (np. STM32L4), dlatego nie należy aktywować takiej wersji licencji.

W kolejnym kroku uruchamiamy pakiet MDK-ARM (ikona Keil μVision na pulpicie), następnie uruchomiamy instalator pakietów dodatkowych (przycisk Pack Installer – ostatni na dolnym pasku – na rysunku poniżej).

Instalator pakietów uruchamia się również automatycznie bezpośrednio po instalacji środowiska.

Po otwarciu okna Pack Installer w zakładce Devices należy wybrać STMicroelectronics->STM32L4 Series->STM32L476:

Następnie w zakładce Packs wybieramy z listy i instalujemy następujące pakiety:

– ARM:: CMSIS

– Keil:: STM32L4xx_DFP

Następnie należy zamknąć środowisko Keil ARM-MDK.
Instalujemy driver interfejsu debugowania ST-Link oraz oprogramowanie do aktualizacji – do pobrania ze strony www.st.com (pliki STSW-LINK009.zip i STSW-LINK007.zip).

Plik STSW-LINK009.zip to pakiet instalacyjny drivera. Należy rozpakować plik .zip, następnie uruchomić program instalacyjny w wersji odpowiedniej dla używanego systemu operacyjnego (64- lub 32-bitowy).

Plik STSW-LINK007.zip to pakiet aktualizacji oprogramowania interfejsu ST-LINK. Program nie wymaga instalacji – należy jedynie rozpakować plik .zip.