プログラミング言語RustをNucleo-F103RBボードで動かす(STM32F1xx)

2020/5/11

Rust STM32F1xx

Rust STM32F1xx

概要

プログラミング言語Rustを以下のNucleo-F103RBボードで動かす。 (ホストPCとしてはubuntuを想定している)

STM32 Nucleo Board STM32F103RB

関連ツールのインストール

以下で必要なツールをインスールする：
(0)rustツールのインストール

  curl https://sh.rustup.rs -sSf | sh
  

(1)書き込みツール(st-flash)のインストール

  sudo apt install cmake
  sudo apt install libusb-1.0

  git clone https://github.com/texane/stlink.git
  cd stlink
  make
  cd build/Release
  sudo make install
  sudo ldconfig

  

(2)Cコンパイラのバージョンアップ
binを作成するのに、これに含まれるツールを使用するのでインストールする

以下でインストールしたコンパイラが古くてビルドエラーが出たのでバージョンアップする。
  sudo apt-get install gcc-arm-none-eabi

  (1)以下のurlから最新版をダウンロードする：
  https://developer.arm.com/tools-and-software/open-source-software/developer-tools/gnu-toolchain/gnu-rm/downloads

  解凍したものを以下のフォルダに置く：
  $HOME/Downloads/gcc-arm-none-eabi-8-2019-q3-update

  (2)パス設定
  #古いコンパイラを削除する
  sudo apt-get remove gcc-arm-none-eabi
  #パスを設定する
  export PATH=$PATH:$HOME/Downloads/gcc-arm-none-eabi-8-2019-q3-update/bin

  

exportは、.bashrcに登録する

(3)その他の必要ツールのインストール

  sudo apt-get install openocd
  sudo apt-get install picocom

  

sample#0(blinky)を実行する

最初の設定のターゲットボードがblue-pillになっているので、Nucleo-F103RBの設定に変更して動かす。

(1)rust関連の設定

  git clone https://github.com/stm32-rs/stm32f1xx-hal.git
  cd stm32f1xx-hal

  rustup default nightly

  rustup target add thumbv7m-none-eabi

  

(2)memory.xの変更
以下のように変更する：
(Flash容量を64Kから128Kに変更する)

cat memory.x 
  /* Linker script for the NUCLEO-F103RB */
  MEMORY
  {
    FLASH : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 128K
    RAM : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 20K
  }
  

(3)examples/blinky.rsの変更
(オンボードのLEDのポートをpc13からpa5に変更する)

  37行付近：
      let mut gpioc = dp.GPIOC.split(&mut rcc.apb2);
  →
      let mut gpioa = dp.GPIOA.split(&mut rcc.apb2);
  

  40行付近：
      let mut led = gpioc.pc13.into_push_pull_output(&mut gpioc.crh);
  →
      let mut led = gpioa.pa5.into_push_pull_output(&mut gpioa.crl);

  

点滅周期を変更したい場合、以下のような変更を行なう：

  42行付近：
      let mut timer = Timer::syst(cp.SYST, &clocks).start_count_down(1.hz());
  →
      let mut timer = Timer::syst(cp.SYST, &clocks).start_count_down(10.hz());
  

(4)ビルド

  cargo clean
  cargo build --example blinky --release --features=stm32f103
  

(5)elfをbinに変換する

  arm-none-eabi-objcopy -O binary target/thumbv7m-none-eabi/release/examples/blinky F103_blinky.bin
  

(6)書き込む

  #ボートとホストPCをUSBで接続する
  st-flash write F103_blinky.bin 0x8000000
  

ボードのグリーンLED(LD2)が点滅すれば動作としてはＯＫとなる。

その他のサンプル

以下に、その他のサンプルがあるのでボードに依存するポートなどを変更すれば、Nucleo-F103RBで動作すると思われる。

  $ ls examples

  adc-dma-circ.rs            itm.rs               serial-dma-peek.rs
  adc-dma-rx.rs              led.rs               serial-dma-rx.rs
  adc.rs                     mfrc522.rs           serial-dma-tx.rs
  adc_temperature.rs         motor.rs.disabled    serial-fmt.rs
  blinky.rs                  mpu9250.rs.disabled  serial.rs
  blinky_generic.rs          nojtag.rs            serial_config.rs
  blinky_rtc.rs              panics.rs            spi-dma.rs
  blinky_timer_irq.rs        pwm.rs               timer-interrupt-rtfm.rs
  delay.rs                   pwm_custom.rs        usb_serial.rs
  enc28j60-coap.rs.disabled  pwm_input.rs         usb_serial_interrupt.rs
  enc28j60.rs.disabled       qei.rs               usb_serial_rtfm.rs
  exti.rs                    rtc.rs
  hello.rs                   serial-dma-circ.rs

  

ターゲット情報

Cortex-Mプロセッサとターゲットは以下の対応になっている：

  thumbv6m-none-eabi - Cortex-M0 と M0+
  thumbv7m-none-eabi - Cortex M3
  thumbv7em-none-eabi - Cortex M4 と M7、FPU なし
  thumbv7em-none-eabihf - Cortex M4 と M7、FPU あり

  

参照情報

STM32 Nucleo Board STM32F103RB

The Embedded Rust Book
The Embedded Rust Book - Semihosting

UbuntuにRustをインストールする

以上