STM32でDCCを作る方向で (2) まずはタイマと割り込みとLEDチカ

告知です．

コミケ99にて当社のDDC/DACを頒布いたします．

  日付   2021年12月31日（金） 東地区 テ－４０ｂ  東５ホール

  サークル名    bangflat

コミケにお越しの際はお立ち寄りいただけますとありがたいです．

商品紹介ページを作りました．

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さぁ、今日も張り切って行きましょう．在宅勤務だからダレてるそこの人、シャキッとしろよ～  （エガちゃんみたいなのでやめときます）

デバイス変更とかやめてくれぇ～、、、という葛藤を抑え込んでEZ-USB→STM32へデバイス変更することにしたわたくし．

最近のSTM32のIDEを知らないし、ライブラリも知らない．work flowが全然わからん．

そういう時にやるのは、タイマ割り込みでLEDチカチカを動かすことだ．これでwork flowを知れるのと、ライブラリも少々知ることができる．

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前回チロッと書いた  STM32CubeIDE、STM32CubeMX を使う．インスト必要．

それでは開始．まずはSTM32CubeIDEを起動する．

【新project】
↓新projectを作る．

↓少し待つと「target selector」が起動する．
ここでやりたいのは、NUCLEO-F401RE を使うことである．①②③を操作する．

↓project名を入力するよう促されるのでここではtest2とした．

↓peripheralをデフォにしといていい？と訊かれる．これの意味は、後で使うSTM32CubeMXの設定をデフォにしとくよという意味だ．YESでいい

↓しばらく待たされる．裏でSTM32CubeMXが動いてるのだろう．やがてSTM32CubeIDE画面が開くのだが、わけわからん小窓ばっかり開いて操作に窮するかもしれないので、perspective設定のやり方を知っておいたらいいかもしれない．
window→perspective→open perspective→other

↓C/C++(default)を選ぶ

↓ようやく、見慣れたIDE画面っぽく表示された

【雛形ができた】
ここまでで、新projectの開始となったわけであるが、STM32CubeMXが何やらデフォ設定してくれているのでまずはそれをみてみよう．

Core→Src→main.c を開いてみる．
こんなのがproto宣言されている．
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_USART2_UART_Init(void);
これらは、Clock treeの初期化、GPIOの初期化、UARTの初期化 ルーチンだ．
STM32CubeMXはデフォでこれらのperipheralをオンにしたという事である．
もちろん後からカスタマイズできるので心配ゴム用．

さらにmain.cを下へ降りると、いつものloopが居る．ここにuser programを書くのだ．
  while (1)
  {
      ここに書く
  }

というわけで、STM32CubeMXがperipheralを初期化するルーチンと、main()の雛形を吐き出してくれたのだとわかった．

【Peripheralの編集】
当面の目標は、タイマ割り込みでLEDチカチカであるから、UARTなんか不要である．
また、雛形に無いタイマを追加しなくちゃいけない．
そのためには、STM32CubeMXを使わなくちゃいけない．

↓STM32CubeMXを別窓で開く必要はない．test2.iocを開けばよい．

ここで軽く注意がある．執筆時点のSTM32CubeIDEが対応しているSTM32CubeMXのversionは5.6.0だった．しかし、DL可能な最新版は5.6.1だった．version不整合で動かなかった．STM32CubeMX 5.6.0をインストするしかなかった．

↓test2.iocタブがSTM32CubeMXそのものである．

↓まずは不要なUARTを削除しようか．要するに③Disableにすれば殺せるのだ．便利でいいね．

↓次はタイマを追加しようか．これにはちょっとタイマの知識が必要だ．
いまやりたいのは、
  １）タイマが一定周期で自走する
  ２）タイマが一定周期で割り込み発生
  ３）おまけでLEDチカチカ
こういう仕様である．
これを実現できるのは、Output Compareというモードなのである．マイコンタイマには一般的なモードだ．他にもいろいろな一般的モードがあるのだが紙面の都合で解説は略させていただく．
①timer
②とりあえず末席のTIM11
③Activate
④output compare CH1
⑤PB9にCH1出力ピンが自動でアサインされる
⑥割り込みを有効にする

↓次は割り込み動作確認のためにGPIOを１つ使う設定．
PC8を出力ピンに設定したいとする．
PC8でマウスクリックするとセレクタが出てくるのでGPIO_Outputを選ぶ．簡単．

↓clock configurationタブを開くと、タイマに供給されるclockは84MHzになっているとわかる．変更はできるが今はこのままとする．

↓タイマ設定に戻る．
84MHz ÷ 840 ÷ 10000 ＝ 10Hz
Enableは、クルクル回れの意味がある．
Tggle on matchは、PB9を10Hzでトグルせよの意味＝5Hz
Pulse＝０は、カウンタ値０の時にトグルせよの意味

↓雛形を吐き出させる．
編集済みのmain.cなどは上書きされてしまうので注意が必要だ．
USER CODE BEGIN～ENDの間に書けばMXで上書きされない．

【code編集】
雛形をコンパイルしただけでは動かない．main()とタイマ割り込みの飛び先にcodeを追加してあげる必要がある．

main.c
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_TIM_OC_Start(&htim11, TIM_CHANNEL_1);
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim11);

  /* USER CODE END 2 */
タイマ１１を動かすのと、割り込みを動かす意味がある．

stm32f4xx_it.c
void TIM1_TRG_COM_TIM11_IRQHandler(void)
{
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_8);
HAL_TIM_IRQHandler(&htim11);
}
割り込み処理のお仕事として、PC8をトグルしてもらう．10Hzで割り込むので、その度にPC8をトグルするので、LEDは5Hzでチカチカする予定．

【RUN】
コンパイルして焼く．初回のみダイアログが出るかもだがOKを押す．

↓はいっ、２つのLEDが交互にチカチカしております．
PB9は、タイマのhardwareでチカチカさせている．
PC8は、割り込み処理でチカチカさせている．

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work flowはわかった．
でも、HALライブラリがまださっぱり．
HALのdocumentは1800ページもあるこれらしい．

音よ出でよ！

かしこ