Hackear un CFA735 / CFA835: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Teniu un projecte que necessiti una pantalla, un teclat i una mica de memòria, però el microprogramari precarregat del mòdul Crystalfontz CFA735 o CFA835 no és el que busqueu? Tens sort: pots piratejar aquests mòduls per carregar el firmware personalitzat.

El CFA735 i el CFA835 són mòduls LCD intel·ligents versàtils. Tant el Crystalfontz CFA735 com el CFA835 es basen en el mòdul de maquinari CFA10052, de manera que durant aquest tutorial es coneixerà CFA735 i / o CFA835 com a CFA10052. El CFA10052 es pot reprogramar per executar el vostre propi firmware personalitzat.

• Microcontrolador STMicroelectronics STM32F401
• CPU ARM de 32 bits Cortex ™ -M4 a 84 MHz
• 256K Flash, 64K RAM
• LCD retroiluminat de 244 x 68 píxels
• Controlador gràfic LCD Sitronix ST7529 32 en escala de grisos
• El subministrament de commutació Buck-boost permet un ampli rang de tensió d'alimentació
• Controladors de brillantor LED de commutació independents per a contrallums de teclat i LCD
• Teclat retroil·luminat de 6 botons
• 4x LED bicolors (vermell / verd)
• Interfície USB2
• ranura per a targetes microSD
• 5 pins d'E / S d'ús general (GPIO's)
• Múltiples interfícies sèrie / SPI / I2C / CAN (segons l’ús de GPIO).

Aquest tutorial us mostrarà com substituir el firmware que s'inclou en un CFA10052 per un firmware nou que:

1. Mostra a la pantalla LCD una xarxa alternada, amb retroil·luminació actual, contrast LCD i informació sobre l'estat del teclat;
2. Controleu les contrallums i el contrast de la pantalla LCD mitjançant el teclat.
3. Canvieu el color dels quatre LEDs de vermell a verd en seqüència.
4. Activeu el port sèrie USART als pins 1 i 2 de la capçalera-1 (115200 baud) i feu ressò de les dades rebudes.
5. Activeu el port sèrie virtual USB i feu ressò de totes les dades rebudes a l'amfitrió.
6. Inclou, però no demostra, accés a fitxers de lectura / escriptura uSD.

Per descomptat, podeu escriure el vostre propi firmware i carregar-lo seguint aquests passos.

NOTA IMPORTANT:

El mòdul de maquinari Crystalfontz CFA10052 s’inclou programat amb un carregador d’arrencada i el firmware CFA735 / CFA835. El carregador d’arrencada i el microprogramari CFA735 / CFA835 no són de codi obert i l’usuari no pot copiar-lo del CFA10052 ni tampoc els pot programar al CFA10052. Si voleu tornar al firmware CFA735 / CFA835, l’haureu d’enviar de nou a Crystalfontz perquè es reprogrami.

Subministraments

• Crystalfontz CFA10052 (maquinari v1.1 o posterior) Mòdul (CFA735 / CFA835)
• PC (Windows / Linux / OSX) amb STM32CubeIDE i STM32 ST-LINK Utility instal·lats
• Interfície de programació STMicroelectronics ST-LINK (V2 o V3)
• Cable de programació CFA10052 (detalls a continuació)
• Firmware personalitzat (o utilitzeu el nostre aquí)
• Si feu servir Windows 7/8 / 8.1 / 10 (o versions de servidor equivalents) i voleu provar el port sèrie virtual USB, haureu de descarregar els controladors des d’aquí. El port sèrie USB funcionarà sense necessitat de controladors addicionals a Windows 10+, Linux, OS-X.

Pas 1: recolliu / creeu subministraments

Us recomanem que utilitzeu STM32CubeIDE per carregar i utilitzar aquest exemple de projecte de firmware. STM32CubeIDE és un IDE gratuït basat en Eclipse que ha estat modificat per STMicroelectronics per incloure eines específiques de STM32. L'IDE es pot descarregar a la pàgina web STM32CubeIDE.

Per mantenir el funcionament correcte de l'eina de configuració del dispositiu STM, només heu d'editar el codi font creat per l'eina de configuració del dispositiu entre els blocs de comentaris "USER CODE BEGIN xxx" i "USER CODE END xxx" coincidents.

A continuació, decidiu si voleu posar-vos en contacte amb nosaltres per obtenir un cable de programació CFA10052 o fer-ne el vostre. No anem a revisar la fabricació del cable en detall en aquest tutorial, però si voleu crear el vostre propi cable de programació CFA10052, podeu trobar les connexions a la pàgina de GitHub, la millor manera de fer-ho és començar amb un cable de cinta de setze pins i uniu-lo al cable del ST Link.

Pas 2: esborreu el microprogramari existent

Si el mòdul CFA10052 està carregat amb el firmware CFA735 o CFA835 subministrat, primer haureu d’esborrar el firmware que surt abans d’instal·lar el firmware nou. La memòria flash està protegida contra lectura i escriptura i s’ha d’eliminar abans de poder carregar el firmware personalitzat.

Hi ha dos mètodes per eliminar el firmware instal·lat:

1. Desconnecteu el cable USB (o la font d'alimentació) del mòdul CFA10052.
2. Connecteu el CFA10052 al ST-LINK mitjançant el cable de programació (vegeu més amunt) i el ST-LINK al PC amfitrió.
3. Mantingueu premudes les tecles amunt i avall del CFA10052 mentre connecteu el cable USB al CFA10052 (o a la font d'alimentació). El CFA10052 hauria de mostrar la pantalla Crystalfontz Bootloader.
4. Executeu la utilitat ST-LINK STM32. Al menú "Objectiu", obriu la finestra "Bytes d'opció". Al quadre "Protecció contra lectura", seleccioneu "Nivell 0". Feu clic a Aplica. El microprogramari de Crystalfontz ja s'ha eliminat i ara es pot programar qualsevol microprogramari personalitzat.

Mètode alternatiu (si no podeu introduir el carregador d'arrencada Crystalfontz mantenint premudes les tecles):

1. Desconnecteu el cable USB (o la font d'alimentació) del mòdul CFA10052.
2. Connecteu el punt de prova BOOT0 (un petit coixinet a la part posterior del mòdul CFA10052, a prop del connector H1) a 3,3V o 5V.
3. Connecteu el CFA10052 al ST-LINK mitjançant el cable de programació (vegeu més amunt) i el ST-LINK al PC amfitrió.
4. Enceneu el CFA10052 (o connecteu-lo a l’alimentació USB). La pantalla ha de quedar en blanc.
5. Executeu la utilitat STM32 ST-LINK. Al menú "Objectiu", obriu la finestra "Bytes d'opció". Al quadre "Protecció contra lectura", seleccioneu "Nivell 0". Feu clic a Aplica. El microprogramari de Crystalfontz ja s'ha eliminat i és possible que es programi qualsevol microprogramari personalitzat.
6. La connexió del pin BOOT0 a 3,3 V / 5 V ja no és necessària.

Pas 3: Compileu i carregueu el firmware al CFA10052

Un cop eliminat el microprogramari subministrat per Crystalfontz, ja podreu compilar i carregar el vostre propi microprogramari. Als efectes d’aquest tutorial, hem proporcionat algun firmware alternatiu que proporciona el control del teclat de la brillantor de la llum de fons i el contrast de la pantalla.

Per compilar el firmware:

1. Obriu el STM32CubeIDE
2. Al menú Fitxer, trieu Importa i, a continuació, "Importa els projectes existents a l'espai de treball".
3. Al quadre de directori arrel, seleccioneu el directori d’aquest exemple de firmware.
4. Feu clic al botó Finalitza.
5. A l'Explorador de projectes, seleccioneu el projecte cfa10052_example i, a continuació, obriu el fitxer Src i "main.c".
6. Al menú Projecte, seleccioneu "Crea un projecte".

Per programar i executar el firmware al CFA10052:

1. Desconnecteu el cable USB (o la font d'alimentació) del mòdul CFA10052.
2. Connecteu el CFA10052 al ST-LINK mitjançant el cable de programació (vegeu més amunt) i el ST-LINK al PC amfitrió.
3. Connecteu el cable USB (o la font d'alimentació) al CFA10052.
4. Assegureu-vos que el projecte de microprogramari s'hagi construït (vegeu els passos anteriors) i que aparegui "Binaries" a "cfa10052_example" a l'Explorador de projectes.
5. Si "Binaries" no és visible, feu clic amb el botó dret del ratolí al projecte "cfa10052_example" i seleccioneu Actualitza.
6. Seleccioneu el menú Executa i, a continuació, "Configuracions de depuració".
7. Al quadre de selecció de tipus de destinació de depuració de l'esquerra, feu clic amb el botó dret a "Aplicació STM32 Cortex-M" i seleccioneu "Configuració nova".
8. Es mostrarà una finestra de configuració. La configuració predeterminada està bé. Feu clic al botó Aplica i després al botó Tanca.
9. Al menú Executa, seleccioneu "Depura com" i, a continuació, "Aplicació Cortex STM32". Ara STM32CubeIDE hauria de connectar-se a ST-LINK i carregar i executar el firmware al CFA10052.

Els passos anteriors només són necessaris per carregar el projecte per primera vegada a STM32CubeIDE. Després de fer canvis al codi font del firmware, només cal reconstruir el projecte (drecera Ctrl-B) i programar el CFA10052 (drecera de tecla F11).

El firmware també es pot carregar mitjançant qualsevol dels mètodes normals d’arrencada STM32 (la depuració només està disponible mitjançant la interfície SWD i un ST-LINK). Per exemple, si utilitzeu connexió en sèrie, es pot utilitzar USART1 (RX = H1-Pin1 i TX = H1-Pin2). Per obtenir informació més detallada sobre el carregador d’arrencada STM32 i les interfícies, consulteu el PDF aquí.

Pas 4: llicències

El codi font subministrat per Crystalfontz es proporciona mitjançant The Unlicense, una llicència sense cap condició que dedica obres al domini públic. Les obres sense llicència, modificacions i obres més grans es poden distribuir en termes diferents i sense codi font. Vegeu el fitxer UNLICENCE o unlicense.org per obtenir més informació.

STM32CubeIDE ha creat codi font i les biblioteques STMicroelectronics són Copyright (c) 2019 STMicroelectronics. Tots els drets reservats. El component de programari està llicenciat per ST sota la llicència BSD 3-Clause, la "Llicència"; No podeu utilitzar aquests fitxers tret que compleixi la Llicència. Podeu obtenir una còpia de la llicència a opensource.org/licenses/BSD-3-Clause.