Elektor Electronics 2018 01 02 469

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utile par ex. pour réinitialiser une carte connectée. • 1× USB 2.0, pour être utilisé sans pilote comme carte son. • 1× emplacement pour carte SD pour stocker de grosses quantités de données • 1× port Ethernet pour la communication avec le serveur web intégré • 1× écran tactile de 4 pouces pour la configuration et l’utilisation. La figure 2 résume toutes ces caractéristiques et possibilités d’emploi. Il est évident que DoubleSPIder est un adaptateur universel haut de gamme pour les ports série SPI, I 2 C, USART, doté d’entrées/sorties à usage général et d’une connexion réseau ; outre le test de microcontrôleurs et de cartes de développement, il permet le raccordement direct de périphériques comme des capteurs série. Depuis un PC avec un navigateur web, il est possible d’accéder à tous les ports. Figure 1. Voici comment le serveur web intégré s‘annonce sur le navigateur du PC hôte. Configuration tactile C’est pour la configuration de l’adaptateur que l’écran tactile montre son intérêt. Celui de DoubleSPIder rend la configuration manuelle particulièrement simple, en donnant accès à tous les paramètres : le mode SPI, les vitesses des bus SPI et I 2 C ou les directions des broches GPIO sont facilement configurables. Le micrologiciel de l’unité centrale de DoubleSPIder offre une interface graphique (GUI) sur l’affcheur à cristaux liquides Block Diagram DoubleSPIder TeraTerm W eb Browser “driver-less” Python “driver-less” Soundcard (Python) “driver-less” SD Card as Mem Device Host IF UART 1,843,200 USB VCP HTTP REST API 8.4Mbps binary ASCII and binary modes TCP/IP sockets User USB real-time data 192KHz*32bit = 6.144 Mbps “low latency streaming” UART ETH 10Mbps USB “Audio” USB MDC USB VCP User Button Status Info DHCP 4bit SDIO FAT FS SD Card FreeRT OS/CMSIS OS DP FPU opt: CMSIS DSP USB OTG Device local scripts LCD (800x400, 4”) Touch (capacitive) Commands User IF HTTP Server REST API Server Real-Time Data Buffer/FIFO 16MB 64MB Pico-C Script Buffer SDRAM Non-volatile config GUI pages QSPI Reset Button PWM DMA GPIO INT UART Cortex CM7 216 MHZ (240MHz) 2MB Flash 512+16KB SRAM (64KB DTCM 16KB ITCM) Caches, MPU 32KHz Ref.Clk SPI0 (SMA) max. 25Mbps Aardvark SPI1A pinout Aardvark pinout SPI1B max. 50Mbps I2C 3x parallel SCL, SDA used as INT0, INT1 In UART GPIO Out 5x, 1x is Open Drain (for Hard Reset) GPIO In 5x I/O IF Aardvark pinout long file names Figure 2. Schéma de principe et connexion du kit Discovery de ST. 116 janvier/février 2018 www.elektormagazine.fr vu sur www.frboard.com
Figure 3. Interface utilisateur sur le clavier tactile de 4“ de DoubleSPIder. Figure 4. Lecture et changement de l‘état des entrées/sorties à usage général. (fig. 3). Tous les réglages peuvent s’effectuer par saisie tactile. Une fois saisis, tous les réglages peuvent être sauvegardés (en option) sur la puce mémoire QSPI et servir automatiquement de configuration de démarrage lors d’une réinitialisation ou de la mise sous tension suivante. La programmation de l’interface utilisateur est simple. Les éléments graphiques sont des images prédéfinies au format BMP (fig. 4), stockées sur la puce mémoire QSPI. De ce fait, il reste suffsamment de place dans la mémoire flash interne du microcontrôleur pour permettre à l’utilisateur d’ajouter le code de fonctions supplémentaires. Le seul inconvénient de l’absence d’un gestionnaire ou d’un wizard graphique est que cela complique le traitement des événements tactiles (comme les boutons-poussoirs sur l’écran) puisqu’il faut décoder les coordonnées du point de contact. Outre le réglage de nombreux paramètres et fonctions, on peut aussi affcher l’état des signaux GPIO sur l’écran et modifier l’état des broches GPIO configurées en sorties. Toutefois la production de commandes I 2 C ou SPI, ou de paquets de données n’est pas possible sur l’affcheur. Ces fonctions doivent être effectuées au moyen de l’interpréteur de ligne de commande UART, de l’interface web ou de scripts Python à travers le port TCP. réseau (sockets), les scripts Python peuvent échanger des commandes et des données à plus haute vitesse ; un mode binaire est même prévu. Pour optimiser le traitement d’authentiques interruptions (quand les signaux I 2 C sont configurés en déclencheurs d’interruptions), un « accélérateur Python » fonctionne comme un automate à états finis programmable. On peut programmer les interruptions pour qu’elles lancent des actions spécifiques, ce qui permet un traitement accéléré des événements critiques et un allégement de la charge des scripts Python. Sans un accélérateur Python, le PC hôte devrait scruter en permanence les broches concernées – une tâche vraiment laborieuse. Il faudrait alors qu’un registre d’interruption soit continuellement lu par SPI pour voir si un changement s’est produit. Il faut éviter autant que possible la scrutation, car elle est lente, consomme de la puissance de calcul et encombre les voies de communication. Cela s’applique en particulier lorsqu’on utilise des scripts qui doivent s’exécuter en arrière-plan, ce qui complique encore la programmation. Utilisation des scripts La caractéristique essentielle de DoubleSPIder repose sur l’utilisation de scripts, écrits par ex. en Python, sur un PC hôte. Avec ces scripts, on peut configurer les puces ou les cartes connectées à DoubleSPIder, les télécommander, échanger des données, lire des mesures de capteurs, et bien d’autres choses encore. Outre l’interpréteur de ligne de commande UART, utilisable de manière interactive avec un émulateur de terminal (par ex. TeraTerm), DoubleSPIder contient un interpréteur Pico-C. On peut donc saisir directement des petits programmes en C, lequel est interprété directement, sans conversion ; aucune passe de compilateur n’est donc nécessaire. On peut ainsi programmer directement en C des fonctions exécutables telles quelles dans DoubleSPIder. La figure 5 montre de quelle manière on peut manipuler directement des interfaces sérielles au moyen d’un programme en C. Les scripts Python, exécutés sur le PC hôte, peuvent également envoyer des commandes par l’UART ou utiliser l’interpréteur Pico-C. Et encore bien mieux : ces scripts peuvent utiliser directement le port dédié 8080. En passant par des interfaces Figure 5. Exemple de code pour utiliser des fonctions intégrées de Pico-C. vu sur www.frboard.com www.elektormagazine.fr janvier/février 2018 117
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