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ST-Link

ST-Linkはプログラマーであり、STM32マイクロコントローラーのデバッガーです。

単純なデバイスの文脈では、以下に使用されます。

  • STM32ボードをフラッシュする
  • 不正なフラッシュ後のボード回復
  • SWDを介してチップに接続する
  • メモリを消去する
  • マイクロコントローラーが見えることを確認する
  • 時々プログラムをデバッグする

ST-Linkはすべてのボードで必要ではありません。ESP32、RP2040、Arduino は通常別の方法をフラッシュします。

SWDとは何か

SWDは Serial Wire Debug です。

これはARMマイクロコントローラー、一般的にSTM32で使用されるデバッグおよびフラッシュインターフェースです。

基本的な接続の場合、通常以下が必要です。

  • SWDIO
  • SWCLK
  • GND
  • 時々 NRST
  • 時々 3.3V または VTref をターゲット参照電圧として

重要。ST-Link上の 3.3V は常に「ここからボードに電力を供給する」を意味するとは限りません。多くの場合、ST-Linkはターゲットボード電圧を見て、信号レベルを理解する必要があります。

最小接続

通常、接続します。

ST-Link SWDIO -> board SWDIO
ST-Link SWCLK -> board SWCLK
ST-Link GND   -> board GND
ST-Link NRST  -> board NRST if reset is needed
ST-Link 3.3V/VTref -> 3.3V target if required by specific ST-Link

STM32ボードは通常、通常の電源またはUSBから電力を供給されます。

接続する前に、特定のST-Linkとボードのドキュメンテーションを確認してください。

STM32用のNucleauボードに組み込まれたST-Linkデバッガー

出典: ウィキメディア・コモンズ、Avandalen、CC BY-SA 4.0

ボード電力

最も一般的な混乱。ボードはST-Linkまたは別々で電力を供給されていますか？

オプション。

  1. ボードは別々に電力を供給し、ST-LinkはすべてのSWDとGNDに接続します。
  2. ST-Link は小さなターゲットボードに3.3Vを提供します。実際にこれに対して設計されている場合。
  3. ST-Link は VTref を読んでいますが、ボードに電力を供給してはいけません。

複数の電力源を盲目的に接続することはできません。

ボードが既にUSBまたは電源で電力を供給されている場合は、ST-Linkからの電力を接続しないでください。回路図がそれを許可することが確実なまで。

ST-LinkとDFUの違い

DFUは、利用可能な場合、USBブートローダーを介したフラッシュモードです。

ST-LinkはSWDを介してマイクロコントローラーで直接動作します。

ST-Linkは以下の場合に役立ちます。

  • DFUは利用できません
  • ブートローダーが破損されているか、使用されていない
  • フラッシングが無効にされたUSB
  • ボードは通常のフラッシュモードに入りません
  • メモリをクリアする必要があります
  • STM32アクセスを回復する必要があります

ただし、ボードがUSB/DFUまたはSDカードを通じて正常にフラッシュされる場合、ST-Linkは必要でないかもしれません。

リセット下で接続

時々、ファームウェアはSWDアクセスを破ります。

例えば。

  • SWDピンは通常のGPIOとして使用されます
  • ファームウェアはすぐにチップを眠らせます
  • コードは起動直後にハングします
  • クロック/電力モードが正しく設定されていない

そのような場合、 Connect under reset モードが役立ちます。

アイデア。ST-Linkはリセットを保持し、悪いファームウェアが実行される前に接続しようとします。

これはしばしば NRST を接続する必要があります。

STM32CubeProgrammerまたは同様のツールでは、通常、以下が表示されます。

  • ST-Linkが接続されているかどうか
  • ターゲットが見つかるかどうか
  • どのチップが検出されるか
  • メモリを読むことができるかどうか
  • フラッシュを消去できるかどうか

ST-Linkが USB デバイスとして見えるがターゲットが見つからない場合、問題はしばしばボード接続です。

  • ターゲットボードに電力がない
  • 共通の GND なし
  • SWDIO と SWCLK が交換されている
  • VTref が必要な場合は接続されていない
  • SWD周波数が高すぎ
  • チップがロックされている
  • ファームウェアが接続を防ぐ
  • Connect under reset が必要です

SWD周波数

通信が不安定な場合は、SWD周波数を低減してみてください。

長いワイヤー、不十分なDupontジャンパー、または不安定なボードでは、高い周波数が接続に干渉することができます。

ボード回復の場合、遅く信頼できるが高速です。

一般的なエラー

  • GND を忘れた
  • SWDIO と SWCLK を交換
  • ST-LinkとUSBから同時に電力を接続せずに回路図を理解
  • ターゲットボードに電力を供給していない
  • Connect under reset が必要な場合は NRST を接続していない
  • SWD周波数が高すぎる
  • ESP32またはRP2040をST-Linkでフラッシュしようとする
  • ロックされたチップに接続しようとする
  • 長い不十分な品質のワイヤーを使用する
  • ST-Linkファームウェアを更新していないか、ドライバーがインストールされていない

できないこと

できません。

  • 確認なしに5Vを3.3V STM32ボードに適用
  • 複数の電力源を盲目的に接続
  • 安全な隔離と囲いなしに商用電圧下のボードにST-Linkを接続
  • 短絡のリスクがある場合、電力をオンにしながらSWDワイヤーを変更
  • クローンST-Linkがオリジナルと同じピンアウトを持つと想定する

クローンST-Linkのピンアウトが異なる場合があります。常に特定のアダプターのマーキングを確認してください。

重要な点

  • ST-LinkはSWDを通じてSTM32に必要です
  • 最小。SWDIO、SWCLK、GND、時々 NRST と VTref
  • ボードは正しく電力を供給される必要がありますが、必ずしもST-Linkからではありません
  • DFUとST-Linkは異なるフラッシング方法です
  • Connect under reset は、不正なファームウェアの後のアクセスを回復するのに役立ちます
  • ターゲットが見つからない場合、まず電源、GND、SWDIO/SWCLK、NRST、およびSWD周波数を確認してください

参考資料