یک CFA735/CFA835: 4 مرحله هک کنید

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

آیا پروژه ای دارید که به صفحه نمایش ، صفحه کلید و مقداری حافظه نیاز دارد ، اما سیستم عامل از پیش بارگذاری شده روی ماژول Crystalfontz CFA735 یا CFA835 آن چیزی نیست که شما به دنبال آن هستید؟ شما خوش شانس هستید - می توانید این ماژول ها را برای بارگیری سیستم عامل سفارشی هک کنید.

CFA735 و CFA835 ماژول های LCD هوشمند همه کاره هستند. هر دو Crystalfontz CFA735 و CFA835 بر اساس ماژول سخت افزاری CFA10052 هستند ، بنابراین در طول این آموزش از CFA735 و/یا CFA835 به عنوان CFA10052 یاد می شود. CFA10052 را می توان برنامه ریزی مجدد کرد تا سیستم عامل سفارشی شما اجرا شود.

• میکروکنترلر STMicroelectronics STM32F401
• CPU 32 بیتی Cortex ™ -M4 CPU @ 84 مگاهرتز
• فلش 256K ، RAM 64K
• LCD با نور پس زمینه 244 در 68 پیکسل
• کنترل کننده گرافیکی Sitronix ST7529 32 مقیاس خاکستری
• منبع تغذیه سوئیچ باک بوست دامنه وسیع ولتاژ منبع تغذیه را امکان پذیر می کند
• سوئیچ کنترل کننده های روشنایی LED جداگانه برای صفحه کلید و نور پس زمینه LCD
• صفحه کلید دارای 6 دکمه با نور پس زمینه
• 4 برابر LED های دو رنگ (قرمز/سبز)
• رابط USB2
• شکاف کارت microSD
• 5 پین IO عمومی (GPIO)
• چندین رابط سریال/SPI/I2C/CAN (بسته به استفاده GPIO).

این آموزش به شما نشان می دهد که چگونه سیستم عامل جدید CFA10052 را با سیستم عامل جدید جایگزین کنید:

1. نمایش یک شبکه متناوب روی LCD ، با نور پس زمینه فعلی ، کنتراست LCD و اطلاعات وضعیت صفحه کلید ؛
2. نور پس زمینه و کنتراست LCD را با استفاده از صفحه کلید کنترل کنید.
3. رنگ چهار LED را به ترتیب از قرمز به سبز تغییر دهید.
4. پورت سریال USART را در پین 1 و 2 Header-1 (115200 baud) فعال کنید و هرگونه داده دریافتی را منعکس کنید.
5. پورت سریال USB مجازی را فعال کرده و هرگونه داده دریافتی را به میزبان بازگردانید.
6. شامل دسترسی فایل خواندن/نوشتن uSD است ، اما نشان نمی دهد.

البته ، می توانید سیستم عامل خود را بنویسید و با استفاده از این مراحل آن را بارگیری کنید.

یادداشت مهم:

ماژول سخت افزاری Crystalfontz CFA10052 با بوت لودر و سیستم عامل CFA735/CFA835 برنامه ریزی شده است. بوت لودر و سیستم عامل CFA735/CFA835 منبع باز نیستند و نمی توانند توسط CFA10052 توسط کاربر کپی شوند و همچنین نمی توانند توسط کاربر بر روی CFA10052 برنامه ریزی شوند. اگر می خواهید به سیستم عامل CFA735/CFA835 بازگردید ، باید مجدداً آن را به Crystalfontz ارسال کنید تا دوباره برنامه ریزی شود.

تدارکات

• Crystalfontz CFA10052 (سخت افزار v1.1 یا بالاتر) ماژول (CFA735 / CFA835)
• رایانه شخصی (Windows/Linux/OSX) با STM32CubeIDE و STM32 ST-LINK Utility نصب شده است
• رابط برنامه نویسی STMicroelectronics ST-LINK (V2 یا V3)
• کابل برنامه نویسی CFA10052 (جزئیات زیر)
• سیستم عامل سفارشی (یا از نرم افزار ما در اینجا استفاده کنید)
• اگر از Windows 7/8/8.1/10 (یا نسخه های سرور معادل آن) استفاده می کنید و می خواهید پورت سریال مجازی USB را آزمایش کنید ، باید درایورها را از اینجا بارگیری کنید. پورت سریال USB بدون نیاز به درایورهای اضافی در Windows 10+ ، Linux ، OS-X کار می کند.

مرحله 1: جمع آوری/ایجاد لوازم

توصیه می کنیم از STM32CubeIDE برای بارگیری و استفاده از این پروژه نمونه سیستم عامل استفاده کنید. STM32CubeIDE یک IDE رایگان مبتنی بر Eclipse است که توسط STMicroelectronics اصلاح شده و شامل ابزارهای خاص STM32 است. IDE را می توان در صفحه وب STM32CubeIDE بارگیری کرد.

برای حفظ عملکرد صحیح ابزار پیکربندی دستگاه STM ، فقط باید ابزار منبع پیکربندی ایجاد شده کد منبع بین تطبیق "USER CODE BEGIN xxx" و "USER CODE END xxx" را ویرایش کنید.

در مرحله بعد ، تصمیم بگیرید که برای کابل برنامه نویسی CFA10052 با ما تماس بگیرید یا خودتان آن را بسازید. در این آموزش قصد نداریم کابل را به طور مفصل بسازیم ، اما اگر می خواهید کابل برنامه نویسی CFA10052 خود را بسازید ، می توانید اتصالات را در صفحه GitHub پیدا کنید ، بهترین راه برای این کار این است که با کابل روبان شانزده پین را بچسبانید و آن را به کابل ST Link متصل کنید.

مرحله 2: پاک کردن سیستم عامل موجود

اگر ماژول CFA10052 شما با سیستم عامل CFA735 یا CFA835 ارائه شده بارگیری شده است ، قبل از نصب سیستم عامل جدید ابتدا باید سیستم عامل خروجی را پاک کنید. حافظه فلش از خواندن و نوشتن محافظت می کند و قبل از بارگیری سیستم عامل سفارشی باید حذف شود.

دو روش برای حذف سیستم عامل نصب شده وجود دارد:

1. کابل USB (یا منبع تغذیه) را از ماژول CFA10052 جدا کنید.
2. CFA10052 را با استفاده از کابل برنامه نویسی (در بالا ببینید) و ST-LINK را به کامپیوتر میزبان به ST-LINK وصل کنید.
3. در حالی که کابل USB را به CFA10052 (یا منبع تغذیه) متصل می کنید ، کلیدهای بالا و پایین را در CFA10052 نگه دارید. CFA10052 اکنون باید صفحه بوت لودر Crystalfontz را نشان دهد.
4. ابزار STM32 ST-LINK را اجرا کنید. در منوی "Target" ، پنجره "Option Bytes" را باز کنید. در کادر "Read Out Protection" ، "سطح 0" را انتخاب کنید. روی Apply کلیک کنید. سیستم عامل Crystalfontz اکنون حذف شده است و هر سیستم عامل سفارشی ممکن است برنامه ریزی شود.

روش جایگزین (اگر نمی توانید با نگه داشتن کلیدها وارد Crystalfontz Bootloader شوید):

1. کابل USB (یا منبع تغذیه) را از ماژول CFA10052 جدا کنید.
2. نقطه آزمایش BOOT0 (یک پد کوچک در پشت ماژول CFA10052 ، نزدیک کانکتور H1) را به 3.3 ولت یا 5 ولت وصل کنید.
3. CFA10052 را با استفاده از کابل برنامه نویسی (در بالا ببینید) و ST-LINK را به کامپیوتر میزبان به ST-LINK وصل کنید.
4. CFA10052 را روشن کنید (یا آن را به برق USB وصل کنید). صفحه نمایش باید خالی باشد.
5. ابزار STM32 ST-LINK را اجرا کنید. در منوی "Target" ، پنجره "Option Bytes" را باز کنید. در کادر "Read Out Protection" ، "Level 0" را انتخاب کنید. روی Apply کلیک کنید. سیستم عامل Crystalfontz اکنون حذف شده است و هر سیستم عامل سفارشی ممکن است برنامه ریزی شود.
6. اتصال پین BOOT0 به 3.3V/5V دیگر لازم نیست.

مرحله 3: سیستم عامل خود را در CFA10052 کامپایل و بارگذاری کنید

پس از حذف سیستم عامل ارائه شده توسط Crystalfontz ، شما آماده کامپایل و بارگذاری سیستم عامل خود هستید. برای اهداف این آموزش ، ما تعدادی سیستم عامل جایگزین ارائه کرده ایم که کنترل روشنایی نور پس زمینه و کنتراست صفحه را به صفحه کلید کنترل می کند.

برای کامپایل سیستم عامل:

1. STM32CubeIDE را باز کنید
2. در منوی File ، وارد کردن ، سپس "وارد کردن پروژه های موجود در فضای کار" را انتخاب کنید.
3. در کادر فهرست اصلی ، فهرست این سیستم عامل را انتخاب کنید.
4. روی دکمه Finish کلیک کنید.
5. در Project Explorer ، cfa10052_example project را انتخاب کنید ، سپس Src و فایل "main.c" را باز کنید.
6. در منوی Project ، "Build Project" را انتخاب کنید.

برای برنامه ریزی و اجرای سیستم عامل روی CFA10052:

1. کابل USB (یا منبع تغذیه) را از ماژول CFA10052 جدا کنید.
2. CFA10052 را با استفاده از کابل برنامه نویسی (در بالا ببینید) و ST-LINK را به کامپیوتر میزبان به ST-LINK وصل کنید.
3. کابل USB (یا منبع تغذیه) را به CFA10052 وصل کنید.
4. مطمئن شوید که پروژه سیستم عامل ساخته شده است (مراحل بالا را ببینید) و "Binaries" در "cfa10052_example" در Project Explorer ظاهر می شود.
5. اگر "باینری" قابل مشاهده نیست ، روی پروژه "cfa10052_example" راست کلیک کرده و Refresh را انتخاب کنید.
6. منوی Run و سپس "Debug Configurations" را انتخاب کنید.
7. در کادر انتخاب انواع اشکال زدایی در سمت چپ ، روی "STM32 Cortex-M Application" راست کلیک کرده و "New Configuration" را انتخاب کنید.
8. یک پنجره پیکربندی نشان داده می شود. تنظیمات پیش فرض خوب است. روی دکمه Apply و سپس Close کلیک کنید.
9. در منوی Run ، "Debug As" ، سپس "STM32 Cortex Application" را انتخاب کنید. STM32CubeIDE اکنون باید به ST-LINK متصل شود و سیستم عامل را در CFA10052 بارگذاری و اجرا کند.

مراحل بالا فقط برای بارگیری پروژه برای اولین بار در STM32CubeIDE لازم است. پس از تغییرات در کد منبع سیستم عامل ، فقط بازسازی پروژه (میانبر Ctrl-B) و برنامه نویسی CFA10052 (میانبر کلید F11) مورد نیاز است.

سیستم عامل را می توان از طریق هر یک از روشهای معمول بوت لودر STM32 بارگیری کرد (اشکال زدایی فقط با استفاده از رابط SWD و ST-LINK در دسترس است). به عنوان مثال ، در صورت استفاده از اتصال سریال ، ممکن است از USART1 استفاده شود (RX = H1-Pin1 و TX = H1-Pin2). برای اطلاعات بیشتر در مورد بوت لودر STM32 و رابط ها ، PDF را در اینجا ببینید.

مرحله 4: مجوزها

کد منبع ارائه شده توسط Crystalfontz با استفاده از The Unlicense ارائه می شود ، مجوزی بدون هیچ گونه شرایطی که آثار را به حوزه عمومی اختصاص دهد. آثار غیر مجاز ، تغییرات و آثار بزرگتر ممکن است تحت شرایط مختلف و بدون کد منبع توزیع شوند. برای جزئیات به فایل UNLICENCE یا unlicense.org مراجعه کنید.

STM32CubeIDE ایجاد کد منبع و کتابخانه های STMicroelectronics دارای حق چاپ (c) 2019 STMicroelectronics. همه حقوق محفوظ است. جزء نرم افزار توسط ST تحت مجوز BSD 3-Clause ، "مجوز" ، دارای مجوز ST است. شما نمی توانید از این فایل ها استفاده کنید مگر با رعایت مجوز. شما می توانید یک نسخه از مجوز را در openource.org/licenses/BSD-3-Clause دریافت کنید.