ARM - prelazak sa 8-bitnih MCU

Pošto se već skoro deceniju iz hobija bavim 8-bitnim MCU, prvenstveno PIC i AVR (16-20MHz), uz malo naprednije veštine izrade prototipova na jednostranim PCB, vreme je da se sa ovih "igrački" predje na nešto ozbiljnije, pošto su apetiti i složenost projekata značajno porasli...

Noviji projekti bi zahtevali prilično RAM-a i ROM-a (min 512KB RAM i nekoliko MB ROM-a), tako da bi neki ARM bio najpoželjiji. Glavna prepreka je to što nemam nikakva ranija konkretna iskustva sa ARM arhitekturom, niti mnogo vremena za čitanje, stoga bi neke generalne smernice bile od pomoći za konkretan odabir.

Primarna delatnost ARM-a u tim projektima bi bila real-time obrada signala i slika (2D i 3D), uz upotrebu složenih algoritama. Takodje, software bi verovatno bio na EEPROM-u (WINBOND flash memoriji koja je u širokoj upotrebi) i možda eksterni SRAM. Koliko je meni poznato generalno, arhitektura ARM je Von Nojmanova, tako da su svi problemi usled korišćene Harvard arhitekture kod malih PIC i AVR prošlost.

Obzirom na veliko iskustvo u izradi PCB, ne bih razmatrao kupovinu gotovih razvojnih sistema (kod nas su ona bar 2 do čak 10x skuplja po komadu), vec sam ARM čip i dizajnirao minimalno okruženje.

Ono što sam kratko razmatrao su NPX ARM čipovi sa (uz generički bootloader) ili kompleno bez interne programske memorije, ali pitanje je šta je od toga pogodno za konkretne projekte (kako je opisano).

Dakle, dovoljna je samo smernica , ukoliko je moguća na osnovu ovog šturog opisa - Cortex M3, M7 ili nešto sasvim drugo, uz cenu samog čipa koja ne prelazi 20-tak evra.

Hvala unapred.

Von Neumann je rezervisan za low end Cortex mikrokontrolere (M0, M0+ i M1) ostali su Harvard arhitektura. Cela M serija su flash MCU pa ti neće trebati spoljni eeprom za program.

Obzirom na namenu koju pominjes generalna preporuka je neki od M4 ili M7 MCU od STMicroelectronics. Drugi vendori stavljaju FPU samo u pojedine modele sa M4 jezgrom, dok STM u sve M4 i M7 modele stavlja FPU (M7 imaju SP ili DP FPU, u zavisnosti od modela). Što se tiče cena imas veliki izbor. Na primer STM32F722RET6, 64 pin, 512k data, 256k ram, 216MHz clock, SP FPU... za nekih 11e u farnellu. STM32F767VIT6, 2MB data, 512k ram, 216MHz clock, DP FPU za 13e u farnellu.

Dodatni plus za STM je STLinkV2, vrlo jeftin debugger programator koji kosta nekih 20 eura u farnellu. Takođe vredi napomenuti da je STM nedavno kupio Atollic, developera odličnog (komercijalnog) Eclipse C/C++ IDE-a za Cortex mikrokontrolere - Atollic True Studio. U skorije vreme može se očekivati neki STM32 True Studio sa svim Professional opcijama besplatno.

za to sto hoces ja ti predlazem da predjes na CPU umesto da se zezas sa
MCU, ako hoces externi rom/ram tu mcu nema sta da trazi u arm svetu

sto se cena tice, mnogo su jeftinije razvojne ploce nego samo cip da
kupis na komad tako da se tu razvoj za razvoj ne isplati

pogledaj ovo: https://www.olimex.com/Products/SOM/A13/

i ovo https://www.olimex.com/Products/SOM/A20/

moj favorit je generalno
https://www.olimex.com/Products/SOM/A13/A13-SOM-512/

pola giga ddr 3 memorije uz ARM Cortex A8 cpu


sto se NXP mcu-a tice, savet je ZAOBIDJI U SIROKOM LUKU! (mnogo su
bagoviti, mora prati po 5-6 nivoa errata dokumenata i vrlo cesto errata
uopste nije dostupna plebsu nego mora budes cudo mudo firma da bi mogao
da dobijes sve dokumente od njih, razvojni alati su losi, bagoviti,
libraries uzas u free varijanti ... e sad ako radis sa nxp kao firma
kojoj nije problem da pukne 10-20keur godisnje za alate i support onda
su ok ali ... )

sto se ARM-a tice STM je jedini koliko toliko "small company friendly",
ovi ostali igraci ili svi zahtevaju da pljujes desetine hiljada godisnje
ili su polutadirani kao atmelova (iliti sada microchipova) arm serija

Potpis

arhimed
http://www.mysql.rs/ | http://elco.crsndoo.com/

Takodje preporucujem (za graficke potrebe) neko od gotovih SBC/SoC resenja, trenutno ih ima 98 razlicitih, biraj!
http://linuxgizmos.com/catalog...pen-spec-hacker-friendly-sbcs/

Kao sto bogdan.kecman kaze, MCU nema puno sta da trazi u graficki intezivnim aplikacijama.
Takodje, takvu neku plocicu da isprojektujes i sastavis, huh, to je zesci posao, viseslojna PCB, BGA kucista i ostali sitni delovi koji su toliko sitni da ne mozes ni pincetom da je uhvatis kako treba a kamoli da je letujes :)
To treba uzeti gotovo ...

Da li ti uz takav neki SBC treba i MCU to je tvoja odluka.
U sustini imas recimo BeagleBone Black, to je jedan od retkih SBC koji pored aplikativnog procesora ima u sebi jos dva vrlo brza i mocna mikrokontrolerska jezgra (PRU jedinice) koji mogu da rade real-time kriticne zadatke.

STM32 u svim svojim varijantama je odlican MCU, imaju odlicne periferije, dobra i stabilna razvojna okruzenja i generalni moja preporuka za njega kao samostalni MCU, biraj F0, F1, F3, F4, F7 seriju, svaka je zgodna za odredjenu primenu. Ako ti uz to treba i grafika, bolje dodaj SBC/SoC i te stvari resavaj na njemu (memorije, pinova i brzine nikad dosta za to!), ostalo sto nije za grafiku resava MCU.

Potpis

Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator

Hvala na konkretnim i korisnim odgovorima.

Za hobi potrebe, svakako je nerazumno bacati i stotine, a još manje hiljade evra. Cilj je da se projekat uradi i da radi sa solidnim performansama, dovoljno dobrim za real-time obradu. Veliki plus u tome je i lični pečat i napredovanje. Tako da izrada višeslojnih pločica nije kritična i korišćenje komponenti manjih od SOT-23 i 0805 u "domaćoj radinosti" ne dolazi u obzir. Veličina pločice stoga nije kritična, tako da bi uz malo žongliranja (džamperisanja) mogla čak da se uradi i na single PCB-ju.

Ali kao što kaže Kecman (i veliko hvala na linku), neke razvojne plocice su jeftinije od kupovine samog čipa na komad (klasičan sistem ogromnih marži na velike količine), koje je kod nas teško naći po ceni i približno onoj u inostrantvu. Kod na postoji nekoliko el. prodavnica koje uvoze "specifičnije" komponene isključivo iz Nemačke ili USA čak i ako je u pitanju fizičko lice i jedan jedini komad uz cenu koja je minimalno 2x veća od one na Mouser-u, Farnell-u, TME i sl. (AliExpres se izbegava maksimalno), gde su i same inicijalne cene po komadu paprene. Neki su fer i visoke takse špedicije provuku kroz celu nabavku, dok drugi bez pardona oderu kupca i za 1 komad naplate i punu cenu špedicije koji su minimum oko 50 evra...

Zato često dignem ruke od svega i posle toliko godina ostajem na 8-bitnim PIC i AVR, umesto da odavno koristim ARM i FPGA...

OLIMEX za A13-SOM-512 naplaćuje 21 Euro, dok je na TME malo viša oko 23, što znači oko 50 Eura bi bila MP cena. Vidim da ga i Comet ima na sajtu po fer ceni od 21,84, ali ga nema u magacinu, ni ovde gde većinu toga ni ne drže, ali ni u Sofiji. Preostaje mučan proces naručivanja, eventualna promena cene i čekanje...

Direktno naručivanje od strane mene kao fizičkog lica je daleko neisplativije od bilo koje gornje varijante...
Imate li preporuku za nabavku nespecifičnih komponenti i razvojnih sistema za ARM u zemlji a da to ne bude klasično skidanje kože sa ledja?

Mikroelektronika prodaje svoje razvojne sisteme, ali su preskupi i više orijentisani za njihov software, koji je takodje preskup.

mani se mikroelektronike ako hoces 32bitne sisteme

comet i olimex su vrlo povezani (gazde su kumovi ili tako nesto) tako da to sto nema u bugarskoj na lageru ne znaci nista, dobices ga za 2-3 nedelje u beogradu kad ga narucis i to po odlicnoj ceni

ebay/ali i ekipa za narucivanje mcu - racunaj da ces u 80% slucajeva dobiti fals ili polovan mcu ili praznu plastiku/keramiku sa nogicama, vrlo cesto neispravan... kada su u pitanju razvojne plocke tu sad ima svega i svacega ali su one najpopularnije "ok"

bolji 32bitni cipovi svi imaju bas mnogo nogu i cesto su u bga pakovanju, mnogo nogu, niski naponi, bitan decoupling tu single side mozes da zaboravis ... ovi manji tipa F103 (cortex m3 malecni) su ok u kucnoj radinosti, dvostrani sa nitnama.. mada skontaces vrlo brzo da se ne isplati, nije problem velicina plocice, problem je provuci vodove do mcu-a ..

sto se A13-SOM-512 tice, mnogo dobra razvojna plocka, moze da potera linux ako hoces ali mozes i da ti pises app from scratch (kao za mcu sto bi pisao ili za neki 8bitni cpu), ucitava software sa SD kartice, ima po giga rama, brz je ka munja, mislim da ima i graficki procesor u sebi (nisam probao)..


dalje imas https://www.olimex.com/wiki/Bare_Metal_programming_A13
ako hoces da pises "bare metal" program za A13 (dakle bez linuxa, samo tvoj app da se vrti na plocki)

(mada ako te zanima obrada videa, kontam da ti je lakse da imas linux i da koristis neku postojecu CV biblioteku)

Potpis

arhimed
http://www.mysql.rs/ | http://elco.crsndoo.com/

Znaš šta Kecmane i ostali koji ste učestvovali - SVAKA VAM ČAST!

Ovde sam dobio toliko korisnih i konkretnih saveta i odgovora u par poruka nego u 50-ak poruka prepucavanja na usko specijalizovanim forumima, sviranja o teoriji leptira i sl. nepotrebnim i neopravdanim narcisoidnim isticanjima pojedinaca umesto da konkretno odgovore po istoj temi...

Tačno je, daleko je lakše razvijati softver u odgovarajućem linux okruženju, ali nije loše ni raditi nešto manje kompleksno from ground.

Još jedno pitanje. Koja preporuka bi bila za JTAG (takodje u nekom razumnom cenovnom okviru) za debug i programiranje manjih (bare bone) ARM čipova i manjih projekata koji ne zahtevaju ni puno memorije, ni puno snage za obradu nekih manjih zadataka?

Da li je bolje kupiti ili je opravdano samo napraviti neki odgovarajući open source JTAG?

nemam preterano iskustva ali

- black magic probe (komercijalan, poskup, napravis ga od blue
pill-a za 5$) je kazu ultra turbo do jaja, ja nisam nesto presrecan sa
njim, radi iskljucivo direkt iz gdb-a sto je malo '90 jbg ja nisam nasao
nacin iz nekog ide-a da ga poteram... mozda ce biti ali ... ja ga imam,
slabo ga trosim

https://github.com/blacksphere/blackmagic/wiki

https://hackaday.com/2016/12/0...be-the-best-arm-jtag-debugger/

- STLink V2 (v1 je za izbegavanje) - ja koristim STLink V2
najvise, koristim onaj koji je deo razvojnih plocica STM (razne
discovery plocke dolaze sa STLink v1 i v2 na sebi i on moze da se
koristi za externe plocke, jumperima biras os da bude okacen za taj dev
board ili za tvoju externu plocku). Meni prija zato sto ga svi alati
podrzavaju, radi vrlo brzo i vrlo je stabilan. Stand alone izolovani
original kosta 80tak dolara, obican neizolovan 20tak ali discovery
plocke na kojima dolaze su red velicine 10-15eur a za jos manje para
moze da se uzme klon na ali/blej koji kazu ljudi radi ok (nisam probao
klonove ovo sa discovery plocki mi radi 1/1 no kostaju 3$ tako da ..)

http://www.st.com/en/development-tools/st-link-v2.html

https://www.ebay.com/sch/items/?_nkw=stlink+v2

- CoLinkEX by Coocox -> lako za praviti, radi ok sa coocox-om ali
ja sam prekinuo da koristim i njega i coocox tako da .. ne znam zasto bi
se neko vracao danas na to osim ako ga ne zanimaju jeftini kineski armovi

http://www.coocox.org/hardware.html

- busBlaster - ja sam dosta koristio ovaj (cak sam i pisao neki
software za njega), on je univerzalni jtag adapter, moze da glumi "bilo
koji", radi odlicno sa urjtag-om, zgodan za programiranje i slicno ali
nije bas ok za debagiranje, ja ga vise koristim za fpga nego za arm, ono
zgodna je alatka ali nije ni jeftin ni previse iskusan za arm

http://dangerousprototypes.com/docs/Bus_Blaster

- ocd i slicni jtag adapteri ja imam 5-6 razlicitih jtag adaptera
od olimex-a sto za TI, sto openOCD sto neke wireles .. sve to radi ali
generalno sve je to budzevina za ne malo para


e sad, SVI ovi osim par olimexa koje btw nisam nikad naterao da radim
stabilno sa arm i normalnim okruzenjem, koriste debagiranje na "par
zicki" (2 ili 4 ili max 6)... to radi sa (mislim) svim arm cipovima
posto je to "osnovni" debager. e sad ono sto arm jezgro ima kao "opciju"
je da ima "live wire" (ili tako nesto se zove) a to je da vidis
vrednosti memoriskih lokacija, registara etc LIVE, bez da utices uopste
na program, znaci potpuno nezavisno od izvrsavanja programa ti mozes da
citas i menjas vrednosti... e to ne radi kroz ovaj "malozicni" debuger i
za to ti treba "ozbiljna" alatka... koliko je to korisno ne znam, vecina
cipova koje ja koristim uopste nemaju taj debug modul u sebi tako da i
da imam alatku ne bi mogao da je koristim, a i ovih par koje imam koji
imaju nije mi nikad trebalo...

par sitnica zgodnih za znati

SWD je ARM specific - znaci dobar deo arm debugera radi SWD, ne radi
JTAG uopste (stlink v2 radi samo swd ja mislim), to podrzavaju svi
armovi ali nije univerzalni protokol, fpga, cpld, razni procesori koji
nisu arm, dsp-ovi oni to ne podrzavaju, nema chain i slicno .. ali na 2
zice mozes da debagiras cip sto je do jaja... swd bi trebalo da isto
moze da se chainuje (tj mislim da mora zvezda a ne lanac) ali nemam
pojma kako nisam nikad imao potrebu

JTAG ima sa uber mnogo zica, sa 4 zice (na vecini ARM cipova je podrzan
i taj sa mnogo i taj sa 4 zice) i postoji verzija sa 2 zice (IEEE
1149.7) ali nije mnogo cesto koristena (ja mislim da ARM ne podrzava) ..

SWJ-DP je taj ARM port koji je mix JTAG i SW-DP

http://infocenter.arm.com/help...arm.doc.ddi0316d/Chdiaihc.html

profi alati popu ulink-a su .. sta znam .. preskupi

http://www2.keil.com/mdk5/ulink/ulinkpro/
hhttp://www2.keil.com/mdk5/ulink/ulink2

Potpis

arhimed
http://www.mysql.rs/ | http://elco.crsndoo.com/

Ovde imam povoljan St-LinkV2
https://www.ebay.com/itm/ST-Li...1088363326?hash=item5d62babb3e

Ja uzeo par komada, rade odlicno. Ovaj prodavac prodao preko 2600 komada!
U sustini nema tu sta da ne radi, unutra ima jedan STM32F103C8T (klasika) i nesto sitnih R/C i to je sve. Firmware je stabilan i to svi redom kopiraju, to je proverena stvar.

Potpis

Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator

Hvala vam još jednom svima na konstruktivnim predlozima, savetima i detaljima, a naročito Kecmanu koji se svojski potrudio!

Što se mene tiče, svi ste zaslužili mogo više od jedne gajbe piva ;) a ne samo moju veliku zahvalnost.

Svima još jednom veliko hvala i želim vam da se lepo provedete u novogodišnjoj noći, kao i sve najbolje u sledećoj godini!

naleteh malopre na mnogo dobar tekst oko bitbandinga koji mnogima koji dodju sa 8bita nije jasan pa reko da podelim
https://atadiat.com/en/article...ed-a-feature-of-arm-cortex-m3/

Potpis

arhimed
http://www.mysql.rs/ | http://elco.crsndoo.com/

Da, to sa bit-banding je odlicna stvar kod ARM-a, to moze da resi mnoge komplikacije koje mogu da prouzrokuju READ-MODIFY-WRITE operacije i problem je posebno izrazen (i realan) kada se iz ISR barata istim portom kao iz Main petlje, bez obzira sto baratamo mozda razlicitim nozicma iz ISR i Main, problemi nastaju kada je isti port u pitanju jer moze da se desi (i stvarno se desava) da u Main si "krenuo" da uradis READ-MODIFY-WRITE i bas u tom trenutku (ko za inat) te prekine ISR i izmeni sadrzaj porta i nastavak komande u Main onda upise na kraju pogresan podatak.

Potpis

Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator