MCU application

前言 目前在最新系列H5/U5/U0 /C071使用STM32CubeMX建置出USB的基底都變成USBX是以Azure RTOS ThreadX 架構去撰寫，變成如果需要使用舊的FreeRTOS會必須自己搬移code相對變得麻煩許多，但因新的Azure RTOS在結構上優化這邊就嘗試研究撰寫整理文章 簡介Azure RTOS Azure RTOS 的核心是 ThreadX，它是一種即時內核，ThreadX 擁有多種競爭優勢，其中包括多種安全關鍵認證。Microsoft 提供Azure RTOS 也能夠最大限度地減少品質和可靠性問題，大大降低此類問題可能引發的冗長調試會話，總體上有利於 RTOS 用戶。 ST支援與架構 這邊會以主要THREADX架構往下生成 這邊留意Azure RTOS有支援USB PD但ST還未整合完全需要自己寫USB-PD is supported by ST USBPD library and applications provided in STM32Cube MCU packages. But it is not yet integrated with STM32 Azure® RTOS MW solution. THREADX簡介 ThreadX 是一個即時作業系統 (RTOS)，專為嵌入式系統而設計 ThreadX 支援表如下 ThreadX操作 從

前言 USB 的東西，肯定是需要PC 端的軟體配合，尤其是這一種屬於比較客製化的 Custom HID 的東西，雖然HID 是不需要PC端的驅動程式，但還是得要準備自己的上層應用軟體，這個不像一般標準的Virtual COM 可以用超級終端機，這邊針對Device的HID部分較多客戶會有需求希望做成客製化因此該文章會來探討這部分 STM32CubeMX設定 這邊基本上開啟USB後再ST會有選單可以協助弄出客製化設定的HID 其中這一塊是可以針對自己需求新增和配置，可以先使用預設數值再做修正，然後就可以調整clock tree後生成檔案 STM32CubeIDE 這邊主展開專案可以看到主要有幾個c檔，這3個檔案是主要要客製化HID部分會需要確認的檔案可以看下方檔案描述Function 這邊針對Size部分可以再usbd_customhid.h看到CUSTOM_HID_EPIN_SIZE and CUSTOM_HID_EPOUT_SIZEdefinesto 0x40 (64 bytes):這部分主要是因一開始STM32CubeMX設定64 USB裝置標準描述符會在usbd_custom_hid_if.c 這個file內可以詳細看 Information for Developers | USB-IF: 再來是上報資料給電腦CUSTOM_HID_ReportDesc_FS[USBD_CUSTOM_HID_REPORT_DESC_SIZE]，建議使用 HID descriptor tool工具產生報告符，這裡要注意的是報告描述符大小USBD_CUSTOM_HID_REPORT_DESC_SIZE，一定要與實際產生的報告描述符大小（使用HID descriptor tool可查看）相對應，否則會導致HID設備配置失敗。 再來就是定時發送report來更新數據了，USBD_CUSTOM_HID_SendReport，這個函數在usbd_customhid.c中定義 參考

前言 目前客戶需求有接觸到包code部分，需要協助開發完成1 wire對於電池的感應等等，會走UART OneWire需要去驗證是否可以正常work ，在下一版規劃上面也會有些許不同，這邊因先把one wire資訊統整併做驗證方法上做比較細部說明。 簡介 OneWire匯流排操作，將stm32的串列的TX接腳與RX接腳短接後與1-Wire匯流排連接 基本上在STM32CubeMX上設定和一般UART是相同的 線路上外部對接即可 這邊Code部分 1-Wire/UART 位元時序 UART 可作為匯流排主控器，因此在 TX 輸出引腳從高電平到低電平的轉換時開始所有通訊。當電氣介面將緩衝的 TX 訊號連接到 RX 輸入接腳時，UART 每發送一個位元組就會接收一個位元組。 圖 6 和圖 7 產生的讀取時隙使用的波特率為 115,200。從 1-Wire 讀取 0 接收的 RX 位元組範圍從 0xFE 到 0x00，取決於從裝置的內部時基和 IO 上升時間。 參考

前言 針對驗證簽名部分，因近期客戶需求但MCU部分被綁定無法放入SBSFU去做更新，而且SBSFU更新部分目前提供範例也僅UART，其他interface需要自己coding，最後這邊討論後只做簽名驗證來防程式被修改，該章節會介紹簽名驗證流程和原SBSFU流程 參考軟體包 這邊因單純驗證簽名因此直接參考x-cube-cryptolib即可，因這邊使用F4系列所以這邊參考比較舊相近系列L152，因G4或L4是相對較新的系列避免有些Function不存在 圖解流程基本上如下 其實可以看到MCU會需要處理部分主要是把資料轉換，因這邊選用是SHA256所以是把檔案轉換SHA256格式，再透過ECC校驗，這邊公/私鑰匙的生成是透過OpenSLL生成，使用為外部軟體非在MCU內執行生成 SBSFU簡介 因SBSFU是包含加密更新部分，而F4是屬於比較舊款因此支援部分沒有到這麼多參考圖如下 而已更新步驟來說會如圖，因此你可以看到如果需要加密更新你的code size不能太大另外，或你的Flash size需要夠大(APP Code需要2倍大小，這邊大概說明流程，因這次只使用到驗證簽名部分所以這邊就不詳細說明 ECC驗證簽名Code 在程式上會分成2部分 Boot code和APP code，App code部分比較簡單會透過外部軟體所增加標頭檔部分打包起來 這邊主要2個檔案需要修改1.system_stm32f4xx.c2.ld檔案 這邊是用python寫外部加密打包檔案這邊跟MCU較不相關未來再詳細說明 把APP剛剛規劃標頭檔相關位置填入，因驗證部分會需要知道相關資料位置 在執行檔中需要把Key引用帶入，在執行檔最後加入下方 鑰匙部分也是需要call外部軟體生成(OpenSLL) 最後在main.c部分就比較簡單主要是把加密驗證簽名部分補上即可，前半在做把鑰匙BIN和簽名BIN輸入陣列中 參考

前言 LCD的選擇有很多種，尺寸也很多，但若需要顯示彩色的畫面，這邊推薦ST7735， CP值最高，效果也不錯的。本範例將介紹ST7735 彩色1.8吋顯示螢幕與STM32的使用方式。這邊參考Arduino Adafruit函式庫，函式庫為所有的LCD和OLED顯示器提供了通用語法和圖形功能。 接線說明 這邊可以參考以下說明 Sample Code 這邊可以直接移植Arduino或網路直接抓Driver這塊因為便宜有更多人選用開放資源也很多 以下2個是最常使用到Function 下面可以看到是常用Fuction詳細內容 影片參考 ST7735驅動程式設計要點 參考

前言 這邊因為需求在開發USB DFU 時範例都是使用外部pin腳去做切換，但實際上使用情況是會址接USB或其他Interface去下達指令，使其去切換APP or Bootloader mode，但如果使用Flash當flag使用會受限於10K 次使用次數限制，這邊其實還可以使用SRAM去做 實作 基本上要在SRAM上作區塊來使用，切記要點是不能斷電，因斷電會讓SRAM reset這邊Flag就會被清除下面就可以參考SRAM位置宣告方式 針對SRAM位置可以參考Flash ld檔 因這邊是選用STM32F401RET6因此SRAM起始區域是從0x20000000開始，另外我們要使用區域要不能被初始化，不然每次在MCU reset時會導致SRAM內資料被清除，所以我們這邊選擇的END_SRAM_ADDR 會是從0x20017FEC為最後一個，SIZE也不是原先的96KB而是96KB-所要使用區域，而這個區塊就是不會受到MCU reset等影響 這邊可以看到可以使用指標形式去存取特定位置的address來當成旗標使用 參考

前言 客戶在部分設備中需要加密保護，ST這邊提供2種方式 V4的目錄結構 vs. V3的目錄結構 V3軟件包的目錄結構是每一個STM32系列對應一個單獨的目錄 V4的目錄結構則完全兼容Cube/X-Cube軟件包（STM32Cubexx / X-Cube-xxx）架構，方便與Cube/X-Cube包進行集成。 AES加密 這邊因客戶AES使用較多，會以AES做舉例說明。 AES介紹 AES 是一個 對稱的 加密類型。“對稱”意味著它使用 加密和解密的密鑰相同 信息此外， 都 發送方和接收方 的數據需要它的副本來解密密碼。另一方面， 非對稱 關鍵系統使用 每個不同的鍵 兩個過程：加密和解密。一個對稱系統的優勢 就像 AES 他們是 比非對稱快得多 那些。 這是因為對稱密鑰算法需要 更少的計算能力。 這就是為什麼非對稱密鑰最適合用於 外部文件傳輸。 對稱鍵更適合 內部加密. AES 流程 AES流程可以參考下面影片與圖，可以更加明白其操作 ST AES硬體加密 首先可以看到硬體加密的結構如圖ST也有提供4種模式 ST AES LIB軟體實現 這邊下載軟體包後需要把Lib加入專案中下面為Lib路徑 Middlewares\ST\STM32_Cryptographic 這邊使用以變相當便捷主要是呼叫cmox_cipher_encrypt此函數引用ST Lib即可使用 參考