jeudi 12 juin 2014

LPC1114FN28, LPC810FN8, MBED et Flash Magic.

La particularité de ces deux circuits de la famille LPC, outre le fait d'être des processeurs assez puissants de la famille ARM Cortex-M0, est de se présenter dans des boitiers DIP standards faciles à manipuler et à souder.

Après recherches sur le Net j'ai bien trouvé, soit des cartes de développement à base de LPC1114 en version cms chez Olimex avec la carte LPC-P1114 ou la carte Port1114 chez WaveShare, soit des cartes comportant bien une version de processeur en boitier DIP, mais dans un format pas très facile à utiliser comme la carte mbed LPC1114FN28. Je n'ai pas trouvé de solution me permettant de manipuler facilement un processeur LPC1114FN28 sur sa carte de développement et d'en assurer de façon simple et pratique la fonction programmateur.

Une solution plus adaptée a donc été développée :


Cette carte comporte un port série USB géré par un convertisseur standard de chez FTDI. Cette approche est avantageuse car sous Windows, les drivers sont accessibles très facilement sur le site de FTDI. Sous Linux c'est encore plus simple, les circuits FTDI sont automatiquement reconnus. La carte comporte aussi deux connecteurs 20 broches donnant accès à l'ensemble des pattes du processeur.

Concernant la programmation, deux boutons permettant le basculement du processeur dans ce mode ont été implémentés. Ces boutons sont aussi connectés aux broches DTR et RTS du circuit FTDI pour une commande possible par l'intermédiaire du port série USB.

La fonctionnalité de programmateur est assurée par la présence d'un support ZIF 40 broches permettant l'insertion d'un boitier 28 broches OU d'un boitier 8 broches, ainsi que d'un interrupteur d'alimentation du processeur. Se faisant, il est possible d'insérer un nouveau composant dans le montage sans devoir déconnecter la carte du PC. Cette approche est aussi nécessaire pour faire sortir la version 8 pattes du processeur du mode programmation.

Petit plus : une led RX et une autre pour TX sont présentes sur le port série. Il n'y a rien de plus agaçant que de ne pas avoir ces simples indications quand il s'agit de faire communiquer un tel montage avec un PC. En cas de dysfonctionnement, ces leds permettent un premier diagnostic d'un simple coup d’œil. Dans le même genre d'idée, une autre led est connectée sur une des broches du processeur, permettant ainsi la validation globale du fonctionnement du système par un simple 'Hello World'.

Outil de développement :

Il existe plusieurs solutions pour développer sur ces micro-contrôleurs. Une solution libre basée sur GCC, une solution payante basée par exemple sur l'outil de développement MDK µVision de Keil, ou la version en ligne du compilateur fournie sur le site mbed.org, elle aussi gratuite.

J'ai eu l'occasion d'expérimenter avec le produit en version limitée de Keil. Il fonctionne très bien, est très facile à utiliser mais réclame un travail préparatoire de mise en place du bon environnement pour la cible utilisée, notamment les bons codes de startup, les bonnes bibliothèques etc... Les auteurs responsables du support de la cible LPC1114FN28 sur le site mbed ont effectué tout ce travail préliminaire de sorte que développer du code devient une tâche presque accessoire.

Loin de moi l'idée de n'accorder que peu d'importance au code. Mais, dans certaines situations, cet aspect du développement d'un projet peut être relégué au second plan. Notamment quand l'utilisation prévue du processeur consiste en une tâche très accessoire. Dans ce cas, la solution mbed permet de produire pratiquement dans l'instant une application spécifique simple.

A titre d'exemple, j'ai utilisé cette solution pour produire un code capable d'envoyer des informations sur le bus SPI du LPC1114 à destination d'un contrôleur d'affichage fluorescent, dans le but d'en valider le fonctionnement. Ne possédant pas pour l'instant de 'Bus Pirate'  tel que le site Dangerous Prototype en propose pour envoyer des informations sur un bus SPI, j'ai utilisé ma carte de développement pour le faire.

'Hello World' version mbed :
 
 

L'équivalent en version µVision 4 de Keil :


Programmation de la cible :

Il existe une solution gratuite, de qualité, et facile à utiliser. Il s'agit de l'application FlashMagic. Cette application à de plus, le bon goût de gérer la mise en mode programmation du micro-contrôleur, puis le reset de la cible une fois la programmation effectuée. Programmer un LPC1114FN28 se résume pratiquement à un clic de souris!

Ce logiciel est prévu pour fonctionner sous Windows. Personnellement j'utilise Windows 7 en version 32 bits. Il existe bien évidemment d'autres solutions permettant la programmation du composant en environnement libre comme l'application lpc2lisp sous Linux.

 Flash Magic ayant récupéré les information du micro-contrôleur:


Flash Magic prêt à programmer l'application 'Hello World' générée avec µVision :


Configuration de Flash Magic pour le pilotage du mode programmation du microcontrôleur :


Note importante :

Le logiciel Flash Magic n'accepte qu'un fichier de type hexadécimal comme fichier de programmation. Or, si le logiciel µVision de Keil fournit bien ce type de fichier, le site mbed en ligne propose, une fois la compilation effectuée avec succès, de télécharger le fichier binaire résultant.
Il convient donc de convertir ce fichier binaire en fichier hexadécimal propre à être accepté par Flash Magic.

L'utilitaire DOS bin2hex, que l'on peut trouver facilement sur Internet, permet d'effectuer cette opération. Le fichier de type HEX ainsi généré peut dès lors être chargé dans l'outil de flashage du microcontrôleur.

Bug connu : Imprécisions sur le marquage de certaines informations sur la carte.
Lire LPC1114FN28 et non pas LPC114FN28.
Lire LPC810FN8 et non pas LPC810FN28.

Update 16/12/2014

La version du logiciel Flash Magic utilisée lors de l'élaboration de ce billet était la 8.11.3603. A la date de l'update, la version 8.61.3770 ne fonctionne pas correctement. La lecture du LPC810FN8 ne s'exécute plus. Le fonctionnement reste cependant correcte avec le processeur LPC1114FN28. Après avoir tenté de modifier les différentes options supplémentaires de cette version, il demeure impossible de lire le LPC810FN8, pas plus que d'en vérifier la programmation : c'est gênant!

The Flash Magic software used in this post was the 8.11.3603 version. At the time of this update, the 8.61.3770 version don't works correctly. It is imposible now to read the LPC810FN8. It still work fine with the LPC1114FN28 processor. After trying to change the various additional options in this new version, it remains impossible to read the LPC810FN8, nor to verify the programmation : it's embarrassing!

Fin de l'update.

Update 18/12/2014

J'ai envoyé un mail concernant le problème rencontré avec le logiciel Flash Magic et le processeur LPC810FN8 le 16/12/2014. J'ai reçu ce jour une réponse d'Andrew Ayre de Esacademy me demandant de tester la dernière version 8.62.3777 ou le bug a été corrigé. J'ai testé et cela fonctionne de nouveau très bien, que ce soit avec le processeur LPC810FN8 ou le LPC1114FN28. Moins de 2 jours pour traiter le problème : bravo!

I sent an email regarding the problem with the Flash Magic software and the processor LPC810FN8 at the date of the previous update. I received today an response of Andrew Ayre of  Esacademy asking me to test the latest version 8.62.3777 where the bug has been fixed. I tested it and it works very well again, either with the LPC810FN8 or LPC1114FN28 processor. Less than 2 days to address the problem: bravo!

Fin de l'update.

Vous pouvez acquérir un ou plusieurs exemplaires de cette carte équipée d'un LPC1114FN28 au prix de 57,00€ hors frais de port, dans la limite du stock disponible: 



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