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Crea un Black Magic Probe con un STM32F103

iddar profile image Iddar Olivares ・3 min read

En este post veremos como transformar una placa de desarrollo de ST en un Black Magic Probe, para lo cual requerimos el siguiente material:

- STM32F103 Dev board
- FTDI FT232 (USB-Serial)

Wiring

Lo primero que haremos es cablear nuestro hardware. para lo cual necesitamos un par de jumpers. Dependiendo de tu adaptador USB serial deberlas conectarte a la terminal de 5v o 3.3v en su defecto.

FTDI       STM32F103
RXD  <---->  A9
TXD  <---->  A10
GND  <---->  GND
VCC  <---->  VCC

En esta ocacion programaremos nuestra placa utilizando el bootloadder Serial para lo cual debemos de mover el jumper BOOT0 -> 1 y BOOT1 -> 0 como se muestra en la imagen.

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Dependencias del sistema

Para poder utilizar el tool de st así como para compilar la el código de Black magic probe requerimos tener instalado python en nuestro sistema así como GIT y el compilador de ARM.

Para instalar gcc-arm basta con descargar paquete para tu sistema operativo desde aqui descomprimirlo y agregarlo al $PATH.

NOTA: Puede que tu adaptador USB-Serial requiera drivers específicos asegurarte de tenerlos instalados antes de continuar

# ej:
$ export PATH=$PATH:~/gcc-arm-none-eabi/bin/
# en algunos casos se requiere `libncurses5`
$ apt-get install libncurses5

Para el resto clonaremos los repositorios necesarios e instalaremos las dependencias requeridas.

$ mkdir playground && cd playground
$ git clone https://github.com/jsnyder/stm32loader.git
$ git clone https://github.com/blacksphere/blackmagic.git

# creare un anviente con la version 2.7 de python 
# si tu version de python pory default es 3 esta 
# es la mejor opcion utilizando `virtualenv`
$ virtualenv --system-site-packages -p python2.7 ./myemv
$ source ./myenv/bin/activate
$ (myenv) pip install pyserial

En este punto debes de tener esta estructura

── playground
   ├── myemv
   ├── blackmagic
   └── stm32loader

Compilando Black Magic

$ cd blackmagic
# ejecuta make para que se recopilen todos los submódulos
$ make
# si todo salio bien ahora debes entrar al directorio
# src y compilar la versión especifica para el STlink
$ cd src
$ make clean && make PROBE_HOST=stlink

# al terminal debes encontrar los siguientes archivos
$ ls
> blackmagic_dfu.bin 
> blackmagic.bin
cd ../.. # regresamos a la carpeta playground

Flash ST Dev Board

Con ayuda de stm32loader agregaremos el firmware DFU para poder hacer mas fácil la carga de nuevas versiones.

$ cd stm32loader
# tty.SLAB_USBtoUART es igual al puerto de tu dispositivo
# en mi caso ttyUSB0
$ python ./stm32loader -p /dev/tty.SLAB_USBtoUART -e -w -v ../blackmagic/src/blackmagic_dfu.bin

Si todo salio bien ahora podremos usar dfu-util cada vez que debamos actualizar la versión de nuestro firmware.

# podemos instalar dfu-util dede apt
$ apt install dfu-util # with sudo
# agregamos nuestro usuario al grupo `dialout`
$ usermod -a -G dialout $USER # with sudo

# este comando lista los dispositivos dfu
$ dfu-util -l

Reinicia tu dispositivo al terminal, desconecta todos los cables y conectarlo desde el puerto USB.

Debugger

Una vez conectado nuestro dispositivo veras dos puertos nuevos /dev/ttyACM0 y /dev/ttyACM1 el primero es que requerimos para hacer el debug y el segundo es un monitor serial.

# con esto nos conectamos a nuestro debugger
$ arm-none-eabi-gdb -ex "target extended-remote /dev/ttyACM0"

# Dentro de la consola de gdb podemos usar comandos como
# `monitor swdp_scan` el cual nos muestra si tenemos un
# dispositivo conectado.
(gdb) monitor swdp_scan
> Target voltage: 2.94V
> Available Targets:
> No. Att Driver
>   1      STM32F40x M3/M4

Para conectarnos a un dispositivo por medio de JTAG/SWD usaremos el siguiente pinout

TARGET          DEBUGGER
GND             GND
SWDIO           PB14
SWCLK           PA5
POWER           3.3V

para una conexion Serial/UART este:

TARGET          DEBUGGER
RXD             PA3
TXD             PA2

Disclaimer: Todas los pruebas mostradas en este articulo fueron realizadas sobre la distribución Ubuntu (GNU/Linux).

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Iddar Olivares

@iddar

software and hardware developer for more than 10 years, maker, juggler and travel

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