Чтобы узнать больше об OpenOCD, обратитесь к подробному руко-

водству пользователя: http://openocd.org/doc/html/index.html.

if (new_data == true) validate();

}

void recv_data() {  static byte i = 0; static char last_char; char end1 = '\n'; char end2 = '\r'; char rc;

while (Serial1.available() > 0 && new_data == false) {  rc = Serial1.read();

// пропускаем следующий символ, если предыдущий был \r или \n и текущий \r или \n if ((rc == end1 || rc == end2) && (last_char == end2 || last_char == end1)) 

return; last_char = rc;

if (rc != end1 && rc != end2) {  buf[i++] = rc;

if (i >= bufsiz) i = bufsiz - 1;

}else { 

buf[i] = '\0'; // terminate the string i = 0;

new_data = true;

}

}

}

void validate() {  Serial1.println(buf); new_data = false;

if (strcmp(buf, "sock-raw.org") == 0)  Serial1.println("ACCESS GRANTED");

else {

Serial1.println("Access Denied."); Serial1.print("Login: ");

}

}

этой функции мы инициализируем последовательный интерфейс (Serial1.begin) со скоростью 9600 бит в секунду.Обратите внимание, что Serial1 отличается от Serial, Serial2 и Serial3 – все они соответ- ствуют разным контактам UART на Black Pill. Объект Serial1 соответ- ствует контактам A9 и A10.

Функция loop()  – еще одна встроенная функция Arduino, кото- рая автоматически вызывается после setup(), зацикливается и вы- полняет основную программу. Она постоянно вызывает функцию recv_data(),которая отвечаетза получение и проверкуданных из по- следовательного порта. Когда программа завершила получение всех байтов (это происходит, когда new_data принимает значение true), loop() вызывает функцию validate(),которая проверяет,составляют ли полученные байты правильную парольную фразу.

Функция  recv_data() начинается с определения двух статиче- ских переменных (что означает, что их значение будет сохраняться между каждым вызовом этой функции): i для итерации через массив buf и last_char для хранения последнего символа, который мы про- читали из последовательного порта. Цикл while  проверяет, есть ли какие-либо байты, доступные для чтения из последовательного пор- та (через Serial1.available), считывает следующий доступный байт с помощью Serial1.read и проверяет,являетсяли ранее сохраненный символ (который хранится в last_char) символом возврата каретки '\ r' илиновойстроки'\ n' .Циклделаетэто,посколькуможетстол- кнуться с устройствами,которые отправляют возврат каретки,новую строку или то и другое, чтобы завершить свои строки при отправке последовательных данных. Если следующий байт не указывает ко- нец строки , мы сохраняем только что прочитанный байт rc в buf и увеличиваем счетчик i на единицу. Если i достигает конца длины буфера, программа больше не сохраняет новые байты в буфере. Если прочитанный байтозначаетконец строки ,т.е.пользователь после- довательного интерфейса, скорее всего, нажал Enter, мы завершаем строку в массиве нулем, сбрасываем счетчик i и устанавливаем для new_data значение true.

В этом случае мы вызываем функцию  validate(), которая печа- тает полученную строку и сравнивает ее с правильным паролем . Если пароль правильный, выводится ACCESS GRANTED («Доступ раз- решен»). В противном случае выводится Access Denied («Доступ за- прещен»), и пользователю снова предлагается войти в систему.

Записьи запуск программы Arduino

Теперь загрузите программу Arduino в Black Pill. Последовательность действий зависит оттого,приобрели ли вы модуль с предустановлен- ным загрузчиком Arduino, но мы рассмотрим оба варианта. Можно загрузить программу и еще одним методом: используя последова-

32duino-bootloader/), но здесь мы не будем рассматривать этот про- цесс – в интернете можно найти множество ресурсов на эту тему.

ВлюбомслучаевоспользуемсяпрограмматоромST-Linkизапишем программу в основную флеш-память.Если возникнут проблемы с за- писью во флеш-память, записывайте во встроенную память SRAM. Основнаяпроблемасэтимподходомзаключаетсявтом,чтопридется перезагружать программу Arduino каждый раз, когда вы выключаете ивыключаетеустройство,потомучтосодержимоеSRAMтеряетсяпри каждом выключении питания устройства.

Загрузка программы

Чтобы загрузить программу, сначала убедитесь, что перемычки для BOOT0 и BOOT1 подключены к GND.Создайте новый файл в средеAr- duino IDE, скопируйте и вставьте в него код из листинга 7.1, а затем сохраните файл. Мы использовали название serial-simple. Щелкни- те Tools > Board (Инструменты > Плата) и выберите Generic STM32F103C series в разделе STM32F1 Boards. Затем нажмите Tools >

Variant (Инструменты > Вариант) и проверьте, что отмечен пункт

STM32F103C8 (20k RAM, 64k Flash); он должен быть установлен по умолчанию.Убедитесь, что для метода Tools > Upload (Инструменты > Загрузить) установлено значение STLink и,в идеале,для параметра Optimize (Оптимизировать) установлено значение Debug (-g). Это гарантирует, что символы отладки появятся в конечном двоичном файле. Остальные параметры не меняйте.

Если на Black Pill был установлен загрузчик Arduino,вы можете на- прямуюподключитьегоккомпьютеручерезUSB-кабельбезпрограм- матора ST-Link. Затем укажите метод загрузки через загрузчик STM- 32duino вместо STLink. Но в учебных целях мы будем использовать программатор ST-Link, поэтому вам не понадобится предварительно прошивать загрузчик.

Чтобы загрузить программу в Black Pill, подключите к этому мо- дулю программатор ST-Link. Используйте четыре перемычки, чтобы соединить контакты SWCLK, SWDIO, GND и контакты 3,3 В ST-Link сконтактамиCLK,DIO,GND,3,3ВBlackPillсоответственно.Этивыво- ды расположены в нижней части разъема Black Pill.Как это выглядит, показано на рис. 7.14 и 7.15.

  ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ    Не следует подключать какие-либо устройства к портам USB до завершения подключения проводки.Рекомендуется из- бегать подавать питание на устройства при подключении их контак- тов.Таким образом вы предотвратите случайное короткое замыкание контактов, которое при включении устройств может привести к вы- ходу их из строя.

Использование логического анализатора для обнаружения выводов UART

Теперь найдите контакты UART на устройстве. Выше было показано, какэтосделатьспомощьюмультиметра,нотеперьмывоспользуемся логическиманализатором,чтобыидентифицироватьвыводUARTTX. Вывод TX передает выходной сигнал, поэтому его легко распознать. Для этого упражнения можно использовать недорогой логический анализаторHiLetgoUSBсвосемьюканалами,посколькуонсовместим с программным обеспечением Saleae Logic, которое мы используем.

используется версия для Linux.) Разархивируйте пакет в локальную папку, перейдите к нему в терминале и введите следующее:

$ sudo ./Logic

Эта команда откроет графический интерфейс Saleae Logic. Пока оставьте его открытым.

Убедитесь,чтовсетестируемыесистемывыключены,когдавыпод- ключаете к ним пробники логического анализатора, чтобы избежать короткого замыкания. В этом случае, поскольку Black Pill питается от программатора ST-Link, временно отключите программатор от USBпорта вашего компьютера.Помните,что если вы отключите Black Pill после загрузки кода Arduino в SRAM вместо флеш-памяти, вам при- дется повторно загрузить код в модуль.

С помощью перемычки подключите один из выводов GND логи- ческого анализатора к одному из выводов GND Black Pill, чтобы они имели общую «землю».Затем с помощью еще двух перемычек соеди- нитеканалыCH0иCH1логическогоанализатора(всевыводыканалов должны быть помечены) с выводами A9 и A10 Black Pill. Подключите логический анализатор к USB-порту на вашем компьютере.

Винтерфейсе Saleae вы должны увидеть как минимум пару кана- лов на левой панели, каждый из которых соответствует одному из каналов логического анализатора вывода схемы. Вы всегда можете добавить больше каналов, если ваш логический анализатор их под- держивает, чтобы можно было одновременно отслеживать больше выводов. Добавьте их, нажав две стрелки рядом с зеленой кнопкой Start (Пуск), чтобы открыть настройки. Затем вы можете выбрать, сколько каналов вы хотите отображать, переключая число рядом

скаждым каналом.

Внастройках увеличьте параметры Speed (Частотадискретизации) на 50 kS/s (киловыборок в секунду) и Duration (Длительность) до 20 с. Как правило, частота дискретизации цифровых сигналов должна быть как минимум в четыре раза выше, чем их частота следования. Для медленного последовательного канала частоты дискретизации 50 kS/s более чем достаточно,хотя и более высокая частота дискрети- зации не повредит. Что касается продолжительности, то 20 с хватит, чтобы устройство включилось и начало передавать данные.

Нажмите кнопку Start, чтобы начать захватывать сигналы, и не- медленно включите Black Pill, подключив программатор ST-Link к порту USB. Сеанс продлится 20 с, но вы можете в любое время оста- новить его. Если вы не видите данных по каналам, попробуйте вклю- чить и снова включить Black Pill во время сеанса. В какой-то момент вы должны увидеть сигнал, исходящий из канала, соответствующего выводу A9 (TX). Увеличивайте или уменьшайте масштаб, вращая ко- лесико мыши, чтобы рассмотреть их более четко.

теля, справа на панели выберите Async Serial (Асинхронный после- довательный порт), отметьте канал, на котором вы читаете сигнал, иустановитеBit Rate (Скоростьобмена)на9600.Обратитевнимание: если вы не знаете скорости передачи данных, можно выбрать Use Autobaud (Использовать автоподбор скорости), и пусть программа использует всю свою магию, чтобы подобрать правильное значение. Теперь вы должны увидеть приглашающее сообщение Login: про- граммыArduino в виде серии пакетов UART втолько что захваченном сигнале (рис. 7.13).

Подключение адаптера USB-UART

Чтобы протестировать адаптер USB-UART, подключим его к нашему компьютеру. Некоторые адаптеры, включая тот, который мы исполь- зовали, поставляются с перемычкой, предварительно установленной на контактах RX и TX (рис. 7.12). Перемычка соединяет выводы RX и TX, создавая петлю между ними. Это полезно для проверки работы адаптера: подключите его к USB-порту вашего компьютера, а затем откройтепрограмму-эмулятортерминала,напримерscreenилиmini- com, для этого порта. Попробуйте использовать эмулятор терминала для отправки последовательных данных на подключенные устрой- ства. Если вы видите, что нажатие клавиш отображается эхом в тер- минале, это свидетельствует о том, что адаптер работает. Дело в том, что ваша клавиатура отправляет символы через порт USB на контакт TX адаптера; из-за перемычки символы отправляются на контактRX, а затем возвращаются в компьютер через порт USB.

Подключите адаптер к компьютеру (не убирая перемычку) и затем введите следующую команду, чтобы узнать, какой дескриптор файла устройства был назначен адаптеру:

$ sudo dmesg

…

usb 1-2.1: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB0

Обычноалаптеруназначаетсядескриптор/dev/ttyUSB0,есликпор- ту не были подключены другие периферийные устройства.Затем вы- полните команду screen и передайте дескриптор файла в качестве аргумента:

$ screen /dev/ttyUSB0

Чтобы выйти из сеанса экрана, нажмите клавиши Ctrl+A, а затем \. Вы также можете указать скорость передачи в качестве второго ар- гумента.Чтобы узнатьтекущую скорость передачи адаптера,введите

следующее:

$ stty -F /dev/ttyUSB0 speed 9600 baud; line =0;

…

Эти выходныеданные показывают,что адаптер имеетскоростьпе- редачи 9600 бод.

Убедитесь, что адаптер работает, а затем удалите контакт пере- мычки, потому что вам нужно подключить контакты RX и TX к Black Pill. На рис. 7.14 показаны необходимые соединения.