MCUもあるそうです(記事、図4参照)。記事筆者の清水氏(テカナリエ)は、これら中国製互換デバイスを否定するのが目的ではなく、現状の事実、互換製造ができる高い技術力、STM32MCUが汎用MCUデファクトスタンダードであること、中国半導体業界のこの方向性が、ますます加速する可能性があると報告しています。日本が見習うべきものRISC-Vはオープン仕様ですが、Cortex互換MCU販売には、ARMライセンスフィーなど気になる事柄もあります。本ブログ筆者も清水氏と同じく、その背景にある技術力、ビジネスセンスについて見習うべきものが多いと思います。STM互換MCUは、純正品よりも安く、しかも高性能です。開発環境や評価ボード、開発ソフトウェアはそのまま互換MCUでも動作します。欧州ベンダのSTM互換MCU開発・販売は、米国ベンダ互換よりもハードルが低いでしょう。世界情勢なども反映された成功事例だと思います。Matrix)が提供されても、それを使って開発できる技術者がいなければ製品化はできません。技術者スキルが最も伸びるのは、開発中です。中国技術者は、高性能製品を低価格で、次々と提供できている事実があります。失敗事例もたくさんあるハズです。技術者にとっては、成功失敗を問わずどんな事例でも開発経験はスキルに直結します。日本の環境は、時短や効率化など見た目の生産性や成功例のみに注目しがちです。技術者スキルは世界レベルで評価されるので、このままの環境では、先々の日本開発案件は無くなるのではと危惧しています。自動車は、日本メーカを選択する人はいても、それが日本開発かは問題にしません。世界各地で開発されています。※日産の先進自動運転技術(ADAS)は、米国女性技術者が中心で開発されたと、何かで読んだ記憶があります。5G、6G世代のネット高速化、自動翻訳やAIなどの環境変化で、日本開発に拘るユーザは、減少の一途となるでしょう。日本技術者は、次世代の自分自身のため、世界で通用するスキルを身に付ける必要があります。弊社STM32F0/F1に使えるSTM32FxテンプレートやSTM32G0xテンプレート、その他ベンダのMCUテンプレートは、初心者~中級レベルソフトウェア技術者向きです。初級~中級技術を効率的に習得し、さらに高度なスキル獲得に少しでもお役立てれば幸いです。最後は自社広告になってしまいました😌。WithHappySTM32G0xのラインナップは、Value/Access/Access&Encryptionの3製品です。本稿は、このSTM32G0xのADC利用法を解説します。時短に役立つ資料を表1にリストアップしました。STM32G0のADCトレーニング資料。全20ページの内容は判り易く良書。STM32CubeMXを使い生成可能なSTM32G0x公式サンプルプロジェクト一覧表。8個、HALとLL混在1個のADC公式STM32CubeMXプロジェクト掲載アプリケーションノート。全STM32MCUのADCを精度よく使う方法アプリケーションノート。3資料と数は少ないですが、ADC内容は盛り沢山です。STM32G0xのADC公式サンプルプロジェクトAN5110とオンライントレーニング資料を中心に、AN2834も参照するアプローチで解説します。トレーニング資料P18に特徴の比較があります。STM32G0とSTM32F0のADC差分(※説明のため着色しています。出典:ADCオンライントレーニング資料)先ず、Conversion:ADC変換時間が0.4usと高速になった点。64MHz動作(F0は48MHz)ですが2倍以上高速です。watchdog対応数が増え、バッテリー動作に備え低圧側に動作電圧が広がっています。ハードウェアオーバーサンプリングと高度なシーケンサーが新しい機能です。普通のSTM32F0と同じADC制御もできますが、これら新機能を使いこなし、コアMCU負担を減らすように制御すると上手い使い方と言えるでしょう。トレーニング資料は英文ですが、ポイントを抑えた非常に良くできた資料です。筆者の下手な解説より資料を読んで頂くと、STM32G0xのADCの使い方が判ると思います。APIによるADCの使い方を習得します。(1)~(3)を参照してください。APIを使ったADCプロジェクト一覧(出典:AN5110)Descriptionを読むと、大別して4種類のサンプルプロジェクトがあることが解ります。AN5110は、Examples_LLフォルダを名前順に表示したもので、MXアイコン付き8個を制御別に解り易く並び変えたものが表2です。なし4種類を整理すると、最も基本のADCプロジェクトが1です。1のSingleConversion_TriggerSoftwareは、ソフトウェアトリガでADCを開始し、ポーリングでデータ取得、データ転送にDMA転送、割込みなどの応用例があります。タイマをトリガにDMA転送の発展例もあります。ADC処理回数は1回です。2のContinuousConversionは、1のADC処理回数の連続形で、LowPowerでの応用例があります。Mode説明が、トレーニング資料P11にあります。3のOversamplingは、新機能のサンプルプロジェクトです。Oversampling説明が、トレーニング資料P12にあります。4のAnalogWatchdogも、新機能の3個AnalogWatchdogを使ったサンプルプロジェクトです。※AnalogWatchdog説明が、トレーニング資料P13にあります。ADCサンプルプロジェクトだけでもおなか一杯で、しかも、これでもADCの豊富な機能の一部抜粋です。省電力動作や、実際に接続するアナログセンサ出力への対応、加えてAN2834記載の変換精度向上なども考慮すると、ADCだけでも上手く使うのはかなりのスキルや経験が必要なのが分ります。いう時は、最も基本のADC_SingleConversion_TriggerSWを先ず理解し、プライオリティに応じて順次ステップアップするのが常套手段です。プライオリティ無しの手当たり次第の理解は、消化不良を起こします😂。※なおSTM32G0x専用テンプレートは、このADC_SingleConversion_TriggerSWを実装予定です。ADC_SingleConversion_TriggerSW_InitのSW4STM32インポート※統合開発環境SW4STM32とコード生成ツールSTM32CubeMXは、Windowsパソコンへインストール済みとします。インストール方法は、関連投稿を参照してください。ADC_SingleConversion_TriggerSW_Initを使って、STM32G0xのADC使い方を説明します。サンプルプロジェクト:ADC_SingleConversion_TriggerSW_InitをIDE:SW4STM32へインポートする方法は色々あります。簡単な方法が下記です。STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_G0_V1.1.0\Projects\NUCLEO-G071RB\Examples_LL\ADC\ADC_SingleConversion_TriggerSW_Initフォルダを開き、ADC_SingleConversion_TriggerSW_Init.iocをクリックすると、STM32CubeMXが起動します。Manager>Projectで、Toolchain/IDEをSW4STM32へ変えます。SettingsタブでADCや周辺回路のLL利用を確認しておきます。Projectをクリックすると、SW4STM32が起動します。project...が表示されればインポート完了です。SW2STM32インポート成功時ダイアログ4.SW4STM32でreadme.txtを開くとインポートしたプロジェクト内容が解ります。A2接続の、0から3.3Vまでのアナログ入力電圧を、ソフトウェアトリガでADCスタートし、ADC完了ポーリングでデータ変換完了を確認するのがこのプロジェクトです。評価ボード単独でもアナログ入力電圧は不定ですが、動作可能です。main.cを見た方は、ソースコード行数が多いのでビックリするかもしれません。以下のSTM32CubeMX(以下MX)生成ソースコードの構造を押さえて読めば簡単です。*/で囲まれている従って、サンプルプロジェクトのユーザコード/コメント部分は、「ユーザの代わりにSTMが作成したコードと明示的に説明を加えた箇所」です。注意して読みましょう。それ以外のMX生成部分は、コメントを眺める程度で十分です。サンプルプロジェクトmain.c解説ソースコードが読めると、サンプルプロジェクト内の重要関数も解ります。ADC_SingleConversion_TriggerSW_Initの場合は、L121のConversionStartPoll_ADC_GrpRegular(void)とL120のActivate_ADC(void)が重要関数です。API開発時の汎用関数です。ADC_SingleConversion_TriggerSW_Initのmain.c解説。重要関数と汎用関数に分けて読む。L121へカーソルを移動し、F3を押すとConversionStartPoll_ADC_GrpRegular(void)の定義場所へ簡単に移動できます。ConversionStartPoll_ADC_GrpRegular()本体ConversionStartPoll_ADC_GrpRegular(void)は、本来ユーザが作成する関数を、STMが代わりに作成した信頼性が高い関数です。ユーザが利用しない手はありません。ライセンス上も問題なく使えます。STMが明示的に付けたコメントがありますので、自分の開発ソースコードへ利用・活用できるようにコメントを読んで内容を理解しておきましょう。内容理解には、readme.txtやトレーニング資料も役立ちます。同様に、もう1つの重要関数:Activate_ADC(void)も利用・活用できるように理解しましょう。以上のように重要関数を理解すると、サンプルプロジェクト:ADC_SingleConversion_TriggerSW_Initが示した処理内容とその中から利用できる関数を、自分が開発するプロジェクトの代替関数(≒一種の部品)として使えるようになります。公式サンプルプロジェクトは、この「高信頼部品の宝庫」です。部品を利用すれば、開発速度が上がります。作法」も明示STMコメントが示しています。ユーザは、どこに、何を、追記すべきか前章は、ADC_SingleConversion_TriggerSW_Initを使って、サンプルプロジェクトソースコード:main.cの理解方法を示しました。一般的な周辺回路のユーザ追記箇所は、前章のように主としてmain.cの無限ループです。周辺回路の初期設定(前章で言えばMX_ADC1_Init(void)やMX_GPIO_Init(void))は、STM32CubeMXが担うからです。サンプルプロジェクトには、周辺回路に割込みやDMAを利用した例もあります。(3)で示した割込みNVIC利用時のユーザ追記箇所と、本稿で示した周辺回路ユーザ追記箇所の2つに分けてソースコードを理解します。STM32CubeMXが自動生成したソースコードの、「どこに、何を、ユーザが追記すべきか」は、本章で示した方法でサンプルプロジェクトを理解すれば、自然に解るようになります。逆に、「どこに、何を、追記すべきか」かが解らないなら、まだサンプルプロジェクト理解が足りないと言えます。公式サンプルプロジェクトのソースコードを作成するのは、STM32CubeMXと「ユーザ代替のSTMプロフェッショナル」です。両者の役割、作成部分やソースコード構造を理解するのがユーザ開発の第一歩です。ここでは、表2の中で最も基本のADC_SingleConversion_TriggerSWサンプルプロジェクトを使って、STM32G0xのADC利用法を解説しました。ADCサンプルプロジェクトは他にも多数あります。自分の開発プライオリティに応じて、他プロジェクトも同様に理解し、ステップアップすれば良いでしょう。STM32G0x専用テンプレートの目的MCUソフトウェア開発は、0から着手するのではなく、コード生成ツール:STM32CubeMX活用や前章で示した公式サンプルプロジェクトの部品利用・活用で、効率的に早く開発する、いわゆるプロトタイプ開発が主流です。プロトタイプ開発をしないと、競合他社とのビジネスには不利です。プロトタイプ開発は、開発スピードが要求されます。何がしかの動作確認済みテンプレート(ひな形)と評価ボード、詳しい説明資料があれば、開発着手時のつまずきや手間が省け、より検討すべき項目に時間が割けます。このテンプレートが、弊社汎用マイコンテンプレートです。MCU「STM32G0xシリーズ専用」テンプレートで、STM32MCUで汎用性がある上記テンプレートとは異なりますが、目的や役割は汎用と同じです。MCUテンプレート開発STM32G0x専用テンプレートには、本稿で示したADC重要関数や、USB経由のADC変換データパソコン出力、パソコンからの評価ボードLED点滅制御など、STM32G0x開発着手時に最低限必要な機能や部品をあらかじめテンプレートに実装済みです。STM32G0x専用テンプレートをサンプルプロジェクトとの差分で説明すると、複数サンプルプロジェクトが実装済みで、プロトタイプ開発着手のレベルにより近いプロジェクト、これがテンプレートとも言えます。各種サンプルプロジェクト追加や削除が簡単なのも特徴です。理解できるよう詳細な解説資料付きで提供します。STM32G0x専用テンプレートを利用すると、STM32G0xプロトタイプ開発を即座に始められます。STM32G0x専用テンプレートは、近日中に発売予定です。API利用法第1回から本稿まで全体をまとめます。API利用法第1回、第2回は、リンク先参照。Settingsの赤囲みの部分のみです。デフォルトは全てHALです。これを、HALからLLへ周辺回路毎に変更します。API利用時の設定箇所。デフォルトはHALなので全てLLへの変更必要。第2回で説明したように、LLとHALの混在利用は避けた方が無難です。各周辺回路で両者の選択ができますが、HALかLLの二者択一をお勧めします。デフォルトHALです。APIアプリケーション開発時は、注意してください。Reportがありますが、v5.1.0ではLL/HAL設定値は未出力です。API利用時に比べ多いです。API割込み処理のユーザ追記箇所は、関連投稿:STM32CubeMX生成ファイルのユーザ処理追記箇所を参照してください。第1回で示したAN5110で説明します。Examples_LLサンプルプロジェクト、EXIT_ToggleLedOnIT_Init.iocのNVIC設定が下図です。このプロジェクトは、評価ボードのUserButtonを押すと割込みが発生しLED4がトグル点滅します。NVICのユーザ追記箇所が赤囲みです。CODEをクリックすると、stm32g0xx_it.cのL149~L166にEXIT4_15_IRQHandler(void)が自動生成されます。stm32g0xx_it.cのL160のUserButton_Callback()は、ユーザが追記したCallback関数です。main.hのL71で、このUserButton_Callback(void)は、ユーザが宣言します。main.cのL209~L212で、UserButton_Callback(void)は、ユーザがCallback関数の中身を記述します。自動生成されたファイル名(橙色)、ユーザ追記位置(緑色)、ユーザ追記コード(赤色)STM32CubeMXは、IRQハンドラ関数の割込み発生原因:トリガ検出部分を生成するのみです。*/」で囲まれた3ファイル指定場所に追記します。CODEをクリックしても上書きされ残ります。本章は、NVIC利用時のユーザ追記箇所を示しました。これらは、ADCなどの一般的な周辺回路利用時のユーザ追記箇所とは大きく異なります。※一般的な周辺回路のユーザ追記箇所は、ADCを例に説明します。STM32CubeMXが生成したソースコードの「どこに、何を、ユーザが追記すべきか」は、生成ソースコード理解が必要です。これには、公式サンプルプロジェクトソースコードの理解が役立ちます。※これも、ADC例を使って、ソースコード理解方法を説明します。APIを安全に利用できると思います。上記まとめで少し気になるのは、安全側評価で「異なる周辺回路でもLLとHAL混在は避けた方が無難」とした点です。本当に異なる周辺回路で混在利用はできないでしょうか?周辺回路が異なれば、LLがアクセスするハードウェアも当然異なり、競合は無いハズです。API利用でも競合問題はなさそうです。API利用者が、アプリケーションレベルでレジスタ競合などが無いことを確認できれば、「自己責任で異なる周辺回路なら混在可能」だと思います。これを行うには、LLやHALの深い部分まで解読、競合調査が必要です。AN5110のExamples_MIXサンプルプロジェクトで示された、HALの一部をLLへ置換え、処理高速化を狙う例に止めた方が良さそうです。API利用法をまとめました。APIを使うと、MCUハードウェア性能を活かし、少ない容量で高性能アプリケーション開発ができます。APIに比べ低下します。APIは、トレードオフの関係です。LLかHAL、どちらのAPIでソフトウェア開発するかは、このトレードオフ評価で決めます。API開発に値するデバイスだと思います。APIを使い専用テンプレートとして開発します。APIでの使い方を解説します。WithHappySTM32G0x専用テンプレートのIDE:TrueSTUDIOを使った開発環境構築手順も、汎用STM32Fxテンプレートのそれと同じです。TrueSTUDIOとスタンドアロン版STM32CubeMXのインストール方法を示し、インストールしたSTM32CubeMXを使って同じ汎用MCUでもSTM32G0xとSTM32F0xのどこが違うかを具体的にまとめます。STM32G0x専用テンプレートIDE:TrueSTUDIOを使った開発環境構築手順2017年5月投稿のSW4STM32のIDE構築手順が左側、これがTrueSTUDIOに変わると右側になります。同左(しかし、当面見合わせ)差分はIDEと、STM32CubeMXスタンドアロン版をインストールする点、評価ボードがNucleo-F072RBからNucleo-G071RBに変わったので、STM32CubeMXへダウンロードするMCUパッケージにSTM32G0を加える点です。前半で手順1~5の簡単な説明、後半は、インストールしたSTM32CubeMXを使って同じ汎用MCUグループのSTM32G0xとSTM32F0xが、電源ピン数やデフォルト使用周辺回路が異なることを示します。9.3.0(2019/2/22リリース)は、atollicサイトからダウンロードボタンのクリックで入手できます。以後、Windows版で説明します。ダウンロード後、インストーラを実行すると言語選択ダイアログが現れます。日本語を選択するとインストール後のTrueSTUDIOメニューも自動的に日本語化されます。※TrueSTUDIOインストール検討中の方は、手順4を読んだ後に再検討してください。V5.1.0は、SW4STM32と今回インストールするTrueSTUDIOの両方で使います。そこで、各IDEのプラグインではなく、スタンドアロン版としてインストールします。Rev28の3.2を参照してください。Updates、をクリックしSTM32CubeMXを最新状態にします。※UM1718は、チュートリアルも豊富でSTM32CubeMXの重要マニュアルです。全356ページと分量は多いのですが、読む章を選択するなどして目を通すことをお勧めします。スタンドアロン版はSTM32CubeMX更新が簡単で、1つのSTM32CubeMXで両方のIDEに生成ファイルを出力する時に便利です。評価ボードMCUコアのライブラリダウンロード評価ボードNucleo-G071RBのMCUコアは、Cortex-M0+です。STM32Fxと同じMainstream(≒汎用)MCUですが、新世代の汎用MCUです。packagesでSTM32G0を選択し、最新版Package1.1.0をインストールします。ライブラリのファイル構成確認STM32CubeMXは優れものソフトウェアで、IDEプラグインからスタンドアロン版へ途中変更してもデフォルトRepositoryディレクトリ(C:\Users\ユーザ名\STM32Cube\Repository)を変えなければ、プラグイン版Packagesの各MCUパッケージがスタンドアロン版へそのまま引き継がれます。今回のSTM32G0は、ライブラリファイル構成がSTM32F0/F1をインストールした時と一部異なります。Repository/STM32Cube_FW_G0_V1.1.0\Projects\NUCLEO-G071RB\Templatesフォルダ内にTrueSTUDIOフォルダが無いのです(EWARM/MDK-ARM/SW4STM32は以前と同様有るが、UM1718にもTrueSTUDIO説明無し)。残念ながら、手順3でインストールしたSTM32G0は、TrueSTUDIOへ生成コードを現状は出力できないようです😴。TrueSTUDIOではなくSW4STM32の必然性を示す結果となったという訳で、手順4と5以降は、STM32G0がTrueSTUDIOへ対応した後に検証を行います。Communityによると次版のSTM32G0で対応予定だそうです。TrueSTUDIOへの変更必要性を示すつもりが、今現在は、SW4STM32の使用を続ける必然性を示す結果となりました😴。STM32CubeMXを使ったSTM32G0xとSTM32F0xの差異まとめTrueSTUDIOへ生成コードを出力しなければSTM32CubeMXに問題はないので、(個人的にはマルチOS対応SW4STM32が好きですし......気を取り直して...)、STM32CubeMXを使いSTM32G0xとSTM32F0xの違いをまとめます。STM32G0xもSTM32F0xも共にMainstream、つまり、汎用MCUに属します。STM32CubeMXを使うと、評価ボード実装の同じ64ピンパッケージでも、電源ピン数やデフォルト利用の周辺回路が異なることが良く判ります。Configurationに表示されません。その理由は不明ですが、手動で追加設定する必要があり上左図は設定済みのものを示しています。ちなみに、上右図Nucleo-F072RBは、LD2とB1がデフォルトで表示されます。電源ピン(VDD/VSS)数STM32G0xは、黄色で示された電源ピン(VDD/VSS)が1組、一方STM32F0xは4組あります。STM32G0xのCortex-M0+コアと70nmプロセスの結果、電力供給1組でも十分動作します。不要になった電源ピンは、GPIOに変更し同じ64ピンパッケージでもSTM32F0xよりも多くの外部制御が可能です。パッケージのピン配置STM32G0xシリーズのパッケージピン配置が下図です。将来リリース予定の4パッケージピン配置は一貫しています。これにより、基板アートワークや周辺部品の配置も一貫した設計計画が立てられます。電源ピンはどのパッケージでも1組で、左辺中央です。UART、Stopモードからの再起動可)ですが、STM32F0xはUSARTです。STM32G0xもUSARTを実装していますが、低電力動作に適したLPUARTを推薦しているためと思います。MCU向きの周辺回路を実装済みです。Nucleo-G071RB評価ボードのUSBはMicro-Bコネクタ、Nucleo-F072RBはMini-Bコネクタです。Micro-BとMini-Bコネクタ(出典:ウィキペディア)まとめSTM32G0x専用テンプレート開発に使うTrueSTUDIOとSTM32CubeMXインストール方法を示し、そのSTM32CubeMXを使ってSTM32G0xとSTM32F0xの差異を示しました。STM32CubeMXは2重起動可能です。STM32G0xとSTM32F0xそれぞれのSTM32CubeMXプロジェクトファイルを同時に開いて比べると、各デバイスのデータシートで比べるより差異が早く良く判ります。STM32G0x専用テンプレート開発IDEには、当面、筆者が好きなSW4STM32が適していることも判りました。STM32G0の概要とブロック図が記載されました。JapanにもIoT機器を小型化効率化する32ビットマイコンとしてSTM32G070(48ピン/ROM128KB)が約69セントと安価であることが紹介されています。STM32G0記事を整理し、開発ベースとして最適なアクセス・ライン製品STM32G71と評価ボードの入手性、価格について示します。3製品:バリュー・ライン、アクセス・ライン、アクセス・ライン&エンクリプションSTM32G0の説明がある時、3製品のどれを説明しているかを区別、意識する必要があります。いうのは、STM32G0のアプリケーション守備範囲が、とても広いからです。3製品の特長をまとめたのが下表です。Japan記事のSTM32G070(48ピン/ROM128KB)の69¢は、バリュー・ラインのことです。マンスリー・アップデートのブロック図は、3製品機能をAND表示したものです。P2)現在供給中の3製品差と、今後のラインナップを整理すると以下になります。Japan記事のように1$以下の調達ができます。供給中と今後のラインナップの図から、8/20ピンなどの小ピン&小ROM製品が予定されていることも解ります。アクセス・ライン(水色)バリュー・ラインと同様小ピン&小ROM製品に加え、100ピン&大ROM製品の予定もあります。FDなどの周辺回路が実装可能です。これらの仕様の幅広さから、STM32G0の最も標準的なベースMCUと言えます。アクセス・ラインでプロトタイプ開発しておけば、内蔵周辺回路が同じシリーズのバリュー・ラインやアクセス・ライン&エンクリプションへそのまま応用・適用できるからです。アクセス・ライン&エンクリプション(紺色)IoTアプリケーションでは必須になるハードウェア暗号化機能をアクセス・ラインに追加しています。STM32G0の幅広いMCUコア性能これも先の投稿で示したSTM32FxとSTM32G0の違い図から、STM32G0はSTM32F0より低い消費電力と、STM32F1並みの高性能をハイブリッドしたMCUであることが解ります。STM32G0(Cortex-M0+/64MHz)で、F0~F1のMCUコア性能範囲をカバーできるのです。STM32G0のGは、アプリケーション守備範囲の広さを示すGlobal、またはGeneral(汎用性)を表しているのかもしれません。STM32FxのFは、Flexibilityでしょうか?STM32G0のサンプルソフトウェアアクセス・ラインSTM32G071RB(64ピン/ROM128KB)実装の評価ボードNUCLEO-G071RBは、STMの公式サンプルソフトウェア数が159個(AN5110参照)と現在最も多く、STM32G0のアプリケーション開発に適していると思います。この評価ボードとサンプルソフトを活かして開発したソフトは、バリュー・ラインやアクセス・ライン&エンクリプションへも同じシリーズですので、容易に応用・流用が可能です。board:$382を使えば、暗号化認証手順や鍵管理などのセキュリティ関連が効率的に習得できるハズ(?)です。※セキュリティ関連は、ホストとスレーブの2役が必要など、筆者自身不明な点も多いため、今後別途調査したいと考えています。STM32G0の入手性と価格ネット通販が盛んになったおかげで、近頃は新発売後1ヶ月も経っていない最新デバイスであっても、個人で1個から入手できます。2018年12月24日現在、Mouser(マウサー日本)のアクセス・ラインSTM32G071RB(64ピン/ROM128KB)と、評価ボードNUCLEO-G071RBの価格表です。代理店経由なら、この価格よりも安く入手できるでしょう。1,203STM32G0は、たとえ個人でも、入手性良く低価格で入手できると言えるでしょう。まとめ新発売STM32G0は、従来メインストームSTM32F0~STM32F1で開発していた広いアプリケーション範囲をカバーできる汎用MCUです。IoTエッジMCUに必要になる暗号化機能をハードウェアで実装済みの製品もあります。STM公式サンプルソフトウェア数が現時点で最も多く、STM32G0の汎用性、広範囲アプリケーション対応性を活かした開発のベースに最適と評価しました。これら評価ボードとSTM32G071RBデバイスは、個人でも比較的安価に入手できることも分かりました。WithHappyマイコンテンプレートへ機能を追加するには、既に枠組みが出来上がっているテンプレートへ、追加機能名のファイルを新規作成し、追加機能をこのファイル内で記述、テンプレートのLauncher()で起動すれば完成です。IDEの新規作成ファイル画面です。このsetup()とloop()の構造は、Arduinoに限らず全ての「組込みソフトの基本形」です。無限ループ前に1回実行する「初期設定処理」と、無限ループ内の「繰返し処理」の2つから構成されます。弊社マイコンテンプレートもこの基本形に則っています。機能追加がし易いように、無限ループがLauncher()に変形し、複数のユーザ関数を起動できるように工夫しているだけです。従って、最も安直(!?)な機能追加の方法は、追加機能のサンプルソフトを見つけることです。あとはテンプレートのLauncher()でこのサンプルソフトを起動すれば、テンプレートへ機能追加ができるのです。今回の目標は、テンプレートへのSDカード機能の追加です。FatFs:UM1721を解説します。UM1721では、STM32Cubeと記述されていますが、これはSTM32CubeMX(以下CubeMX)のことです。STM32F4xxとSTM32CubeF4で記述されていますが、全てのSTM32デバイスとCubeMXに置換えて読めば使えます。Layer)の間で機能するミドルウェアで、主目的は、開発するアプリケーションが読書きするデータと、物理ストレージファイルの割付(領域管理)です。パソコンなどでは、本来WindowsなどのOSが行う機能を代行するのがFatFsと考えれば良いでしょう。FatFs自体はMCUハードウェアには依存しないので、本稿STマイクロエレクトロニクス以外のマイコンでも使えます。(Source:UM1721)もっと知りたい方は、UM1721の2章までに詳しく記述されています。本投稿は、FatFsを使うサンプルソフトが目的ですので読み進めると、3.3のサンプルソースが見つかります。(Source:UM1721)懇切丁寧なサンプルソフトとは言えませんが、必要最低限で記述しているのでしょう。組込みソフトの基本形と違うと思われるかもしれませんが、初期設定処理はCubeMXが自動生成し、別の場所にソースコードを出力するため(おそらく)省略しています。ファイルアクセスは低速なので、繰返し回数を1で処理すると考えれば、このサンプルソフトも基本形に則っています。Driversをリンクする2種のAPIを使えば、SDカードへの読書きができることが解ります。※書込み:f_write()を、f_read()に置換えれば読込みができます。Driversリンク間FATFS_LinkDriver()FATFS_UnLinkDriver()FatFsサンプルソフトAPI動作テストこのサンプルソフトを、第3回で使用したレファレンスプロジェクトへ挿入し、各APIの動作を確認します。レファレンスプロジェクトへ挿入したFatFsサンプルソフト。結果は、FatFsとアプリケーション間5種全てのAPIで正常動作が確認できました。レファレンスプロジェクトでは、このサンプルソフトを使いSDカードへの読書きができます。disk”のデータを、ファイル名STM32.txtとして保存できました。FatFsサンプルソフトを使い、SDカードへ書込んだファイルSTM32.txtと書込みデータ。Driversリンク側のAPI相当を、エキスパートが自作しているのでコメントアウトしています。第3回と同様、シンプルテンプレートをRenameし、機能追加用のSPI1FatFs_Sdプロジェクトを作成し、CubeMXでSPI1とFatFs機能を追加します。SdCard.cファイルを作成し、この中に前章で動作確認したサンプルソフトを挿入します(プロジェクトやファイル作成の詳細は、第3回を参照)。STM32CubeMXでFATFSとSPI1を追加。SPI1のピン割付は、実装シールド基板に合わせている。Launcher()からサンプルソフトを起動し、1回のみ処理するように変更を加え、レファレンスプロジェクトと同様各APIのリターン値を確認しましたが、f_open()以降で正常動作しません。初期設定処理を自動生成するCubeMXのFatFs設定に間違いが無ければ、SPI1FatFs_SdプロジェクトでもユーザデータをSDカードへ読書きできるハズです。UM1721には、FatFsの設定記述がないので、CubeMXのFatFsデフォルト設定にしましたが、お手上げです。Communityを検索すると、例えばコチラのように現在のCubeMXのFatFsにはバグがあるようです。対策もCommunityにありますが、STMもバグ状況を把握していますのでCubeMXの改版を待つ方が良さそうです。*サンプルソフト自体は、レファレンスプロジェクトで動作確認済みです。CubeMXのFatFs初期設定生成に問題があることは間違いありません。組込みソフト基本形の初期設定以外の半分(50%)の処理をUM1721から獲得できたと言えます。動作サンプルソフトは、FatFsがMCUハードウェアに依存しないので、他社マイコンでも使えます。獲得した50%処理は、適用範囲が広いものです。対策としては、STMによるCubeMX改版を待つこと、レファレンスプロジェクトからFatFs関連の初期設定を抜き出すこと、の2つあります。後者については、検討中です。WithHappy日刊工業新聞3月7日電子版掲載の日本で2桁成長を狙っているSTマイクロエレクトロニクス、このSTMが、STM32シリーズマイコンへディープニューラルネットワーク:DNN(深層学習)を実装し、マイコンの「走る」「歩く」状態を正確に判断するデモを展示しました。解決のため、STM32CubeMx.AI(現在αバージョンで2018年後半リリース予定)ツールを使うそうです。このSTM32CubeMx.AIは、STM32CubeMXの機能拡張版だと思います。現在のSTM32CubeMXも、全てのSTM32シリーズで共通に使えるAPIを自動生成します(STM32CubeMXのTipsはコチラの投稿も参照)。機種共通API生成とソフトウェア最適化は、既にSTM32CubeMXでも実現済みです。従って、弊社STM32Fxテンプレートも、STM32CubeMXを使えばSTM32シリーズ全般にテンプレートが適用できるハズです(STM32F0とSTM32F1のみ実機検証済み。APIが共通なので機種差は、インクルードするヘッダーファイルなど数点のみ。他機種は未検証です念のため...)。※STM32マイコンの開発環境は、弊社ブログのカテゴリで、“STM32マイコン”をクリックすると投稿がカテゴライズされ読みやすくなります。投稿ページの初めの方に開発環境構築方法などの投稿が集まっています。スマートホームなどのIoT分野を重点にして市場拡大を狙うそうです。STM32マイコンに、上記クラウドAI技術が適用され、その開発環境の使い勝手も良いとなると、かなり期待ができます。