Записки программиста

Вы могли обратить внимание, что до сих пор при изучении микроконтроллеров STM32 мы как-то обходились исключительно синхронным кодом. Это может неплохо работать для игрушечных примеров, но при попытке написать что-то действительно полезное без прерываний и таймеров далеко не уедешь. Так что, пришла пора научиться с ними работать. Должен предупредить, что статья вышла довольно длинной, поскольку тема непростая.

HydraBus — это открытый проект, представляющий собой небольшую отладочную плату на базе микроконтроллера STM32F415RGT6. HydraBus отдаленно напоминает Bus Pirate, только последний использует вместо STM32 микроконтроллер PIC24. Давайте же попробуем выяснить, что умеет HydraBus, и вообще, нужен ли он нам с вами.

Ранее в посте Микроконтроллеры AVR: пример работы с часами реального времени DS1302 отмечалось, что DS1302 было бы довольно глупо использовать с микроконтроллерами STM32, так как у них есть встроенные часы реального времени. Давайте же попробуем разобраться, как происходит работа с этими встроенными RTC, и что они умеют.

Некоторое время назад мы познакомились с цветными TFT-дисплеями на базе контроллера ST7735. Дисплеи эти весьма неплохи, но не лишены недостатков. В частности, максимальная диагональ таких дисплеев составляет 1.8 дюйма, а разрешение ограничено 128x160 пикселями, что может подходить не для всех проектов. Поэтому сегодня речь пойдет о TFT-дисплеях на базе ILI9341, имеющих среди прочих преимуществ больший размер и большее разрешение.

В рамках статьи Учимся работать с SDHC/SDXC-картами по протоколу SPI мы освоили использование SD-карт подобно блочным устройствам в *nix системах, то есть, читая и записывая блоки размером 512 байт. Навык этот, бесспорно, полезен, но настоящая крутизна заключается в умении работать с файловыми системами на эти картах. Написать соответствующую библиотеку с нуля — это проект далеко не на один и не на два вечера, как в случае с какими-нибудь OLED-экранчиками. Поэтому даже такой изобретатель колес, как я, в данном случае был вынужден использовать что-то готовое. А именно, библиотеку FatFs.

Сегодня SD-карты используются повсюду. Они втыкаются в ноутбуки, планшеты, телефоны, видеокамеры, роутеры, фоторамки, диктофоны, электронные книги, mp3-плееры, одноплатные компьютеры и даже квадрокоптеры — словом, они везде. Часто о них думают, как об относительно медленных устройствах, способных хранить пару гигабайт информации. Однако в наши дни уже доступны SD-карты объемом 512 Гб и скоростью чтения-записи 90 Мбайт/сек (не мегабит!). Теоретически же объем хранимой информации ограничен 2 Тб. А чем еще прекрасны SD-карты, это тем, что с ними можно работать по незамысловатому протоколу, основанному на SPI.

Если зайти на eBay и ввести в поиске «ST7735», можно найти немало модулей с дисплеем на базе данного контроллера. Модули обычно бывают двух типов — с TFT-дисплеем диагональю 1.44" и разрешением 128x128 пикселей, а также с диагональю 1.8" и разрешением 128x160 пикселей. Последние в большинстве случаев также имеют и разъем для подключения SD-карт. Дисплеи позволят отображать 65536 цветов в палитре R5G6B5. Интересны данные модули тем, что будучи чуть-чуть дороже популярных 0.96-дюймовых OLED-экранчиков на базе SSD1306 предлагают существенно большие разрешение и диагональ, а также в ~30 тысяч раз больше цветов.

Разбираясь, какие сейчас существуют отладочные платы на базе ICE40, я обратил особое внимание на BlackIce II. Дело в том, что мне стало надоедать постоянно возиться с проводами при подключении сторонних модулей к iCEstick. Для решения этой проблемы BlackIce II имеет множество Pmod-разъемов, является совместимой с Arduino-шилдами, а также имеет распаянные 4 Мбит SRAM и разъем для подключения SD-карты. Интересно, что на плате есть не только FPGA ICE40HX4K, но и микроконтроллер STM32L433. Так получилось, что микроконтроллеры STM32 меня тоже интересуют. Было бы удобно иметь устройство «два в одном». Наконец, плата является полностью открытым проектом, и самое главное — она черная! В общем, я решил обзавестись такой.

Ранее в статье Микроконтроллеры STM32: работа с экранчиком 1602 по I2C мы научились выводить текст на HD44780-совместимый ЖК-индикатор с I2C-адаптером на базе чипа PCF8574. Эти индикаторы хороши тем, что они не дороги, имеют подсветку и позволяют выводить крупный текст. Но при этом они не могут похвастаться большой скоростью перерисовки, широким углом обзора, или возможностью выводить графическую информацию. Плюс к этому, они довольно громоздки, что в определенных задачах может быть неудобно. Поэтому сегодня мы поговорим о популярных OLED-дисплеях на базе чипа SSD1306, лишенных названных недостатков.

Текстовые ЖК-дисплеи с I2C-адапетором являются крайне популярными устройствами среди любителей электроники. Да и в массово производимой технике, от кофе-машин до 3D-принтеров, такие дисплеи встречаются нередко. На AliExpress устройство можно купить за 100 рублей (1.75$) — дешевле вы найдете разве что этот же экранчик без I2C или семисегментные индикаторы. Давайте же разберемся, как подружить такой дисплей с микроконтроллером STM32.