STM Sblocco microcontrollori

Informazioni su STMicroelectronics

STMicroelectronics è un'azienda globale indipendente di semiconduttori e un leader nello sviluppo e nella fornitura di soluzioni a semiconduttore in tutto lo spettro delle applicazioni di microelettronica. Con una combinazione senza pari di competenze in silicio e sistemi, forza produttiva, portafoglio di proprietà intellettuale (IP) e posizioni di partner strategici, STMicroelectronics è in prima linea nella tecnologia System-on-Chip (SoC) e i suoi prodotti svolgono un ruolo chiave nell'abilitare le tendenze di convergenza odierne. L'ingegneria inversa dell'IP proprietario di ST è un compito impegnativo.

I microcontrollori STM8 sono microcontrollori general purpose a 8 bit di STMicroelectronics (STM). STM è famosa soprattutto per la sua linea di microcontrollori ARM Cortex a 32 bit – gli STM32. I microcontrollori STM8 sono raramente discussi in questo contesto. Tuttavia, gli MCU STM8 sono robusti e, cosa più importante, sono ricchi di funzionalità hardware. Fatta eccezione per il core ARM, l'architettura a 32 bit, le prestazioni e alcune differenze minori, gli STM8 hanno molte somiglianze periferiche con gli STM32. A mio parere, gli STM8 sono altrettanto o talvolta più adatti dei popolari PIC e AVR in tutte le aree. A differenza di PIC e AVR tuttavia, ho visto gli STM8 soprattutto in vari pacchetti SMD. Solo una manciata di chip STM8 sono disponibili in pacchetti Plastic Dual-Inline Package (PDIP)/through-hole. Penso che sia un grande motivo per cui la maggior parte delle piccole industrie e degli hobbisti non li utilizzano quanto altre famiglie a 8 bit. Alle persone piace configurare i propri progetti di prova su breadboard, PCB di prova o strip-board prima, prototipare e poi sviluppare per la produzione. Per far fronte a questo problema, STM ha fornito diverse schede STM8 Discovery (Disco) a prezzi accessibili per iniziare. Inoltre ci sono molte schede breakout STM8 economiche dalla Cina. Alcuni hobbisti tentano di hackerare il bootloader per applicazioni personalizzate. Sbloccare periferiche aggiuntive richiede impostazioni di registro specifiche.

Serie STM8S Mainstream – La serie STM8S di microcontrollori mainstream a 8 bit di ST copre un'ampia varietà di applicazioni nei mercati industriale, di consumo e informatico, in particolare dove sono coinvolti grandi volumi. Basata sul core proprietario STM8, la serie STM8S beneficia della tecnologia a 130 nm di ST e di un'architettura del core avanzata che raggiunge fino a 20 MIPS a 24 MHz. Un dump di memoria della flash può essere ottenuto tramite l'interfaccia SWIM.

Sebbene gli sviluppatori di firmware embedded a tempo pieno possano sempre avere qualcosa da ridire sull'Arduino IDE, la verità è che l'IDE rimane una delle piattaforme di sviluppo embedded più versatili e ampiamente utilizzate al mondo oggi. Il successo delle schede Arduino e dei microcontrollori correlati come l'Atmega328p può essere attribuito alla versatilità e alla facilità di programmazione che offre, e si può facilmente collegare il successo di oltre il 70% dei microcontrollori/schede di sviluppo che hanno raggiunto un livello di popolarità simile ad Arduino, alla loro compatibilità con l'Arduino IDE. Tuttavia, un attacco esterno potrebbe sfruttare l'interfaccia USB.

Per beneficiare della facilità di programmazione offerta dall'Arduino IDE, le comunità intorno a diversi microcontrollori creano strumenti di compatibilità e uno dei più recenti è lo strumento Sduino sviluppato da Michael Mayor per facilitare la programmazione dei microcontrollori STM8 utilizzando l'Arduino IDE. La famiglia di microcontrollori STM8 comprende le serie STM8S, STM8L e STM8AF di microcontrollori che sono implementati attorno a un core a 8 bit ad alte prestazioni e sono dotati di un set di periferiche all'avanguardia. Sono prodotti utilizzando la tecnologia di memoria non volatile embedded a 130 nm proprietaria di ST e supportano uno sviluppo rapido e sicuro attraverso operazioni avanzate del puntatore di stack, modalità di indirizzamento avanzate e nuove istruzioni. L'estrazione del firmware è spesso necessaria per il supporto legacy.

Lo strumento Sduino consente di programmare questi microcontrollori utilizzando Arduino-C e supporta anche la Standard Peripheral Library (SPL), il che significa che lo stesso codice scritto sull'Arduino IDE può essere compilato con poche o nessuna modifica sull'IDE ufficiale ST Visual Develop. Un dump completo della memoria flash può essere analizzato con questo strumento.

STMicroelectronics STM32 MCU ARM Cortex-M a 32 bit – Gli MCU STM32 ARM Cortex-M a 32 bit sono basati sul processore Arm Cortex-M e progettati per offrire nuovi gradi di libertà agli utenti MCU. Gli MCU offrono una gamma di prodotti a 32 bit che combina prestazioni molto elevate, capacità in tempo reale, elaborazione di segnali digitali e funzionamento a basso consumo e bassa tensione. Ciò si ottiene mantenendo la piena integrazione e la facilità di sviluppo. La gamma ampia e senza pari di dispositivi STM32, basata su un core standard di settore e accompagnata da una vasta scelta di strumenti e software, rende questa famiglia di prodotti la scelta ideale, sia per piccoli progetti che per decisioni di intera piattaforma. Il portafoglio STM32 offre una varietà di opzioni, che ora includono core Arm Cortex-M (M0, M0+, M3, M4 e M7). Ciò offre agli sviluppatori la flessibilità di trovare lo STM32 perfetto per le applicazioni. Particolare attenzione è rivolta ad agevolare il porting delle applicazioni da un dispositivo all'altro. La compatibilità binaria combinata con l'assegnazione simile del pinout, la proliferazione di IP hardware e il linguaggio di programmazione di livello superiore rendono il lavoro di sviluppo molto più conveniente quando si hanno a che fare con le famiglie STM32. Gli sviluppatori a volte violano i security bit per abilitare il debug. L'ingegneria inversa del codice binario è talvolta necessaria per la compatibilità.

Scheda di sviluppo STM8S103F3 – Sduino è ancora in fase di sviluppo e attualmente non supporta un buon numero di librerie Arduino popolari, ma ne supporta abbastanza per essere utile. Quindi, per il tutorial di oggi, esaminerò il processo coinvolto nella configurazione del tuo Arduino IDE per programmare un microcontrollore basato su STM8. Per scopi dimostrativi, utilizzeremo la scheda di sviluppo STM8S103F e il nostro obiettivo sarà caricare l'esempio blink sulla scheda. Per violare la protezione, bisogna usare una sonda fisica.

COMPONENTI RICHIESTI – La scheda di sviluppo STM8S103F, il programmatore ST-Link V2, una breadboard, cavi jumper. Tutti questi componenti possono essere acquistati nel tuo negozio di componenti elettronici preferito. Utilizzeremo il LED a bordo della scheda di sviluppo STM8S103F, ma se desideri utilizzare un LED normale, puoi aggiungere un LED e una resistenza di limitazione della corrente da 220 ohm all'elenco dei componenti. Per sbloccare tutto il potenziale dello STM8, bisogna utilizzare il programmatore corretto.

SCHEMI – Poiché implementeremo l'esempio blink utilizzando il LED a bordo dello STM8S103F, non c'è molto da fare in termini di schemi. Tuttavia, per coloro che potrebbero non avere familiarità con il processo di collegamento del programmatore ST-Link alla scheda STM8S103F, il collegamento è descritto: ST-Link V2 CSTM8S103F3 – 1(3.3v) a 3v3, 2(SWIM) a SWIM, 3(GND) a GND, 4(RST) a NRST. Ricontrolla i collegamenti per assicurarti che tutto sia come dovrebbe essere. Se stai utilizzando ST-Link per la prima volta, ti verrà richiesto di installare il driver e configurare tutto. Nella maggior parte dei casi, l'installazione dei driver si avvierà automaticamente non appena collegherai il programmatore ST-Link al computer. L'estrazione del firmware può essere eseguita tramite il pin SWIM.

Oltre all'EEPROM embedded e agli oscillatori RC, l'ampio numero di I/O offerti e le prestazioni delle sue periferiche embedded sono riconosciuti come punti chiave differenzianti rispetto alla concorrenza. La serie STM8S fa parte del programma di impegno di longevità del prodotto a 10 anni di ST per i microcontrollori STM32 e STM8, garantendo una soluzione robusta e affidabile per i progettisti. La toolchain di sviluppo associata, da kit discovery economici a kit di valutazione più complessi e strumenti di terze parti, rende facile lo sviluppo con i microcontrollori STM8S. La serie STM8S è composta da 4 linee, ognuna con funzionalità diverse ma con piena compatibilità e aggiornabilità per semplificare future modifiche di progettazione. Un hack malevolo potrebbe modificare la calibrazione dell'oscillatore RC.

AI SUI MICROCONTROLLORI STM32 – L'Intelligenza Artificiale (AI) può essere definita come la capacità di una macchina di eseguire analisi logiche, acquisire conoscenze e adattarsi a un ambiente che varia nel tempo o in un determinato contesto. In futuro, quasi tutti i dispositivi con un microcontrollore a 32 bit saranno in grado di utilizzare tecniche di AI. Più concretamente, saranno in grado di eseguire DNN (Deep Neural Networks) che sono state addestrate per svolgere compiti specifici. Mentre la maggior parte dei microcontrollori oggi non ha la memoria e la potenza di elaborazione per eseguire gli algoritmi di apprendimento necessari per creare DNN, possono eseguire le DNN stesse – a condizione che le reti siano ottimizzate per i microcontrollori. ST ha creato strumenti per eseguire tale ottimizzazione delle DNN per un microcontrollore e ha sviluppato un dimostratore System-on-Chip avanzato che consente l'elaborazione DCNN ultra-efficiente dal punto di vista energetico. Un attacco ai parametri della rete neurale potrebbe causare una classificazione errata.

CONFIGURAZIONE ARDUINO IDE – Per rendere più semplice il processo di integrazione delle schede open-source con l'Arduino IDE, l'IDE è dotato di una funzionalità chiamata board manager. Attraverso il board manager, nuove schede (essenzialmente componenti software necessari affinché l'Arduino IDE sia in grado di caricare codice su un particolare MCU) possono essere aggiunte all'IDE. Questi componenti software, spesso chiamati core, sono solitamente sviluppati dai produttori della scheda (come fa Sparkfun per le sue schede) o da un gruppo di utenti con il desiderio di vedere la propria scheda funzionare con l'Arduino IDE. Sduino rappresenta il core per le schede STM8 e lo installeremo sull'Arduino IDE utilizzando il board manager. Segui i passaggi: Apri la finestra delle preferenze dall'Arduino IDE. Vai su File > Preferences. Nella finestra delle preferenze, individua la casella di testo Additional Board Manager URLs e inserisci questo link: https://github.com/tenbaht/sduino/raw/master/package_sduino_stm8_index.json nel campo. Poiché potresti avere già altri URL lì, separa gli URL tra loro usando una virgola ( , ) e fai clic su OK quando hai finito. Successivamente, apri il board manager di Arduino. Vai su tools>Boards>Boards manager. Quando si apre il board manager, inserisci Sduino nella barra di ricerca. Dovresti vedere apparire il core Sduino. Fai clic sul pulsante di installazione per installare il core.