เริ่มต้นกับ FiO2 และ aMG Labkit – ตัวอย่าง กระพริบ LED

บทนำ

  • บอร์ด FiO2 ซึ่งใช้ไมโครคอนโทรเลอร์ STM32FIG เป็นหน่วยประมวลผลหลัก ถูกออกแบบมาให้ใช้งานร่วมกับบอร์ด aMG F4 Connect2 ซึ่งมีชุดจ่ายไฟเลี้ยงให้กับบอร์ด FiO2
  • ในกรณีที่ประยุกต์ใช้งานบอร์ด FiO2 โดยไม่มีบอร์ด aMG F4 Connect2 หรือต้องการออกแบบ บอร์ดหลักเอง ควรมีการต่อไฟเลี้ยง VDD (3.3V), VDDA และ VREF+ ผู้ใช้งานสามารถดูวิธีเชื่อมต่อไฟเลี้ยงได้ที่นี่ http://waijung.aimagin.com/index.htm?power_supply_connection.htm
  • ต้องใช้ชุด ST-Link programmer สำหรับ Download ดูรายละเอียดเพิ่มเติม: https://www.aimagin.com/st-link-v2.html
  • บทเรียนและไฟล์ตัวอย่างการใช้งาน ส่วนใหญ่ใช้กับบอร์ด STM32F4DISCOVERY ก็สามารถนำมาใช้งานกับบอร์ด FiO2 ได้ มีส่วนเพิ่มเติมคือ การต่อ ST-Link และมีจำนวนขาของไมโครคอนโทรลเลอร์ STM32F4IG ที่เพิ่มขึ้น
  • ต่างจากบอร์ด STM32F4DISCOVERY บอร์ด FiO2 ไม่มีอุปกรณ์อื่นๆ ต่อพ่วง (เซนเซอร์ USB, Audio) จึงไม่มีการใช้งานของขาไมโครคอนโทรลเลอร์ร่วมกับอุปกรณ์อื่นๆ ดังนั้นผู้ใช้งานสามารถเลือกใช้งานขาได้ทั้งหมด

ความต้องการซอฟต์แวร์ขั้นต่ำ

เริ่มใช้งาน FiO2 และทดสอบการเชื่อมต่อ ST-Link

  •  ติดตั้งบอร์ด FiO2 เชื่อมต่อ ST-Link และไฟเลี้ยงเข้ากับบอร์ด aMG F4 Connect2 ดังรูป 3‑1

    รูป 3-1 การติดตั้งบอร์ด FiO2 และ ST-Link

    รูป 3-1 การติดตั้งบอร์ด FiO2 และ ST-Link

  • ต่อ ST-Link กับคอมพิวเตอร์ด้วยสาย USB จากนั้นเปิดโปรแกรม ST-Link Utilities

    รูป 3-2 แสดงหน้าต่างโปรแกรม ST-Link Utilities เมื่อเชื่อมต่อ ST-Link

    รูป 3-2 แสดงหน้าต่างโปรแกรม ST-Link Utilities เมื่อเชื่อมต่อ ST-Link

  • เลือกเมนู “Target”->“Connect” เพื่อทดสอบการเชื่อมต่อ
  • สถานะการเชื่อมต่อจะแสดงเป็นข้อความ หากมีข้อมูลของไมโครคอนโทรลเลอร์แสดงบนหน้าต่างของโปรแกรมดังรูป 3‑2 นั้นหมายความว่า การเชื่อมต่อเป็นปกติ
  • ปิดโปรแกรม ST-Link

หมายเหตุ หลังจากเสร็จสิ้นทดสอบการเชื่อมต่อ ST-Link ผู้ใช้งานควรปิดโปรแกรม ST-Link Utilities เพื่อป้องกันข้อผิดพลาดในการเชื่อมต่อและ Download Model ด้วย Waijung

Build และ Download ไฟล์ตัวอย่างการใช้งาน (ใน Waijung packet)

ไฟล์ตัวอย่างการใช้งานสำหรับบอร์ด STM32F4 อยู่ใน Demo Directory: waijungroot\targets\stm32f4_target\stm32f4\demo\ ยกตัวอย่าง การใช้งาน Digital Output มีขั้นตอน Download ดังนี้

  • บนโปรแกรม Matlab เปลี่ยน Current Directory (Working directory) ไปยัง waijungroot\targets\stm32f4_target\stm32f4\demo\digital_output_demo ดังรูป 4‑1
  • เปิด demo model ไฟล์ชื่อ: stm32f4_digital_output_demo.mdl
    รูป 4-1 การเปลี่ยน Current directories บนหน้าต่างโปรแกรม MatLAB

    รูป 4-1 การเปลี่ยน Current directories บนหน้าต่างโปรแกรม MatLAB

    หมายเหตุ ชื่อ Directory และไฟล์ Model ต้องไม่มีเครื่องหมายช่องว่างหรืออักษระอื่นๆ รวมถึงภาษาไทย

  • ใน Target Setup block ให้ตั้งค่าการใช้งานสำหรับไมโครคอนโทรเลอร์บนบอร์ด FiO2 (STM32F4IG) ดังรูป 4‑2

    รูป 4-2 ตั้งค่าการใช้งาน Target Setup block สำหรับบอร์ด FiO2 ST-Link

    รูป 4-2 ตั้งค่าการใช้งาน Target Setup block สำหรับบอร์ด FiO2 ST-Link

  • ทำการ Update model โดยกดปุ่ม Ctrl+D อย่างน้อยสองครั้ง เพื่อ Update Diagram และปรับ Sample time
  • ตรวจสอบค่า Sample time ในแต่ละ blocks โดยกดปุ่ม Ctrl+J ค่า Sample time ที่ต่างกันในแต่ละ block แสดงออกมาเป็นเฉดสี

    รูป 4-3 ตัวอย่าง Model ไฟกระพริบและหน้าต่างเชดสีแสดงค่า Sample Time ของ Block

    รูป 4-3 ตัวอย่าง Model ไฟกระพริบและหน้าต่างเชดสีแสดงค่า Sample Time ของ Block

  • ทำการ Build mode (เพื่อ Compile และ Download) ลงในบอร์ด FiO2 โดยกดปุ่ม Ctrl+B โปรแกรม Matlab Simulink จะสร้าง Source ไฟล์ หลังจากนั้น Waijung จะ compile source ไฟล์เหล่านั้นด้วย C Compiler ให้เป็น Binary หรือ Hex ไฟล์ เมื่อ Compile เสร็จสิ้น Waijung จะ download Binary ไฟล์ ลงในบอร์ด FiO2 ผ่าน ST-Link โดยอัตโนมัติ หน้าต่าง Waijung Track Build process จะแสดงผลการดำเนินงานในแต่ละขั้นตอน ดังรูป 4‑4

    รูป 4-4 หน้าต่าง Waijung Track Build Process

    รูป 4-4 หน้าต่าง Waijung Track Build Process

  • หลังจากขั้นตอน Build และ Download เสร็จสิ้น บอร์ด FiO2 จะเริ่มการทำงาน โดยสังเกตได้จากหลอดไฟ LED ทั้ง 4 จะติดเป็นลำดับ
  • ถอด ST-Link จากบอร์ด FiO2 เมื่อเสร็จสิ้นขั้นตอนการ Auto Compile and Download

เริ่มสร้าง model ใหม่

  • บนหน้าต่าง Simulink Library browser เลือกเมนู File -> new model เพื่อเริ่มต้นสร้างหน้าต่าง model ใหม่ บันทึกไฟล์และเปลี่ยน Current Directory ไปยังตำแหน่งที่ไฟล์บันทึกอยู่
  • วาง “Target Setup Block” สำหรับ STM32F4 ลงในหน้าต่าง model (Target Setup Block อยู่ใน Simulink library: Waijung Blockset/STM32F4 Target/Device Configuration

    รูป 5-1 Target Setup บนหน้าต่าง Simulink Library Browser

    รูป 5-1 Target Setup บนหน้าต่าง Simulink Library Browser

  • บันทึกไฟล์ model อีกครั้ง จากนั้น Update model โดยกดปุ่ม Ctrl+D (2 ครั้ง) เพื่อให้ Waijung ตั้งค่าการใช้งานครั้งแรก และปรับ Sample time ของ Block ให้ถูกต้อง หมายเหตุ ยังไม่มีการ Build model ในขั้นตอน Update model
  • ออกแบบ Model ตามที่เราต้องการ
  • เริ่ม Build model, Auto Compile และ Download เพื่อเริ่มต้นการใช้งานบอร์ด FiO2