Développement rapide sur STM32
Il y a quelques années de ça (déjà), j'ai fait partie du club robotique de l'ENSSAT. On utilisait pour nos robots des dsPIC30f4011. Afin de travailler rapidement, on utilisait un bootloader permettant de programmer le PIC via un port série, évitant ainsi d'avoir à brancher un PICkit à la moindre modification de code (vu que de toutes façons le lien UART était nécessaire pour tester le code sur le robot). On pouvait même utiliser un adaptateur bluetooth pour faire de l'UART sans fil, pratique pour tester un robot qui se déplace.
Le problème bien connu des bootloaders, c'est que c'est lent. Le lien série a une vitesse limitée et envoyer tout le code pour un PIC peut prendre un certain temps. ça se compte en secondes, mais quand on met au point un bout de code ou qu'on essaie de calibrer un asservissement, ça peut vite devenir très chiant. Notre bootloader était donc capable d'optimiser les transferts en ne reprogrammant que la partie modifiée de la flash. Pour cela le logiciel sur PC est résident, et se souvient du fichier chargé précédement. Ainsi il peut le comparer avec le nouveau et extraire les différences.
Le dit logiciel est d'ailleurs un logiciel libre, il s'agit de RBL. Il inclut également un terminal série pour communiquer avec la carte.
Aujourd'hui, je n'utilise plus de dsPIC30f4011. Par contre, je joue en ce moment avec un STM32f3 et j'utilise toujours un bootloader série. Et le confort de RBL me manque pour plein de petites raisons. J'ai donc essayé de retrouver un confort similaire mais en utilisant une solution plus générique, puisqu'elle repose sur Haiku plutôt que sur Qt ;).
Mon premier problème est de pouvoir partager le lien série entre le bootloader et le terminal. Dans RBL, tout est dans la même application donc il n'y a pas de problème. Le clic sur le bouton "programmer" débranche le terminal, lance le code du bootloader, puis rebranche le terminal.
J'avais commencé à adapter RBL pour l'utiliser avec un NXP LPC1746. Mais avant d'avoir pu finir, j'ai commencé à jouer avec plein d'autres microcontrôleurs, et pour la plupart il existe déjà des outils pour les programmer. Réécrire tous ces outils pour les intégrer à RBL est assez pénible et chronophage.
J'ai donc abordé le problème de façon différente. SerialConnect, le terminal série de Haiku, accepte des commandes de scripting. Cela signifie qu'on peut lui demander, de façon assez simple, de libérer et de reprendre le contrôle du port série (bon j'avoue, j'ai ajouté moi même le support du scripting dans SerialConnect). Concrètement ça donne ceci:
hey SerialConnect delete port stm32flash ... hey SerialConnect set port to usb0
Et voilà, on vient de demander à SerialConnect de libérer le port série, ensuite on a lancé stm32flash pour programmer le microcontrôleur, et enfin on prévient SerialConnect que c'est terminé et qu'il peut réouvrir son port.
Il reste un petit problème: stm32flash ne permet pas de redémarrer le CPU pour entrer en mode bootloader. Il faut donc penser à mettre un jumper sur la pin BOOT0 (pour démarrer dans le bootloader et pas la flash), et à appuyer sur le bouton reset. Beaucoup trop fatiguant. La solution est la même qu'on utilise dans RBL, un protocole convenu avec l'application qui permet de la redémarrer et de sauter directement dans le bootloader.
Le protocole est simple: dès que l'application reçoit le caractère 'U', elle se termine. Mon fichier de startup est prévu pour récupérer le contrôle et appeler le bootloader dans ce cas. Il ne reste plus qu'à demander à SerialConnect d'envoyer ce caractère avant de se déconnecter, et le tour est joué. Un simple "make flash" permet de recharger l'application sans avoir à toucher directement à SerialConnect.
Il manque encore l'optimisation de la reprogrammation, qui risque de nécessiter des modifications dans stm32flash. Mais on verra ça dans un autre article, quand mon firmware sera devenu assez gros pour que la différence soit visible.
J'allais oublier, le projet template pour STM32 est sur Github.
