Low Power Software - 5ESPE
Documentation de support de TP

INSA-GEI (J. L. Noullet & Alexandre Boyer) 2020-2021

Thème et objectifs

Au carrefour des thématiques Le développement d'applications embarquées sur microcontrôleur avec :
Objectif du TP : développer un programme de démonstration permettant de mettre en oeuvre et tester plusieurs techniques de réduction de la consommation d'un microcontrôleur "Ultra-Low Power" (STM32L476).

Plateforme Hardware

Microcontrôleur

Ce projet utilise le STM32L476, qualifié de "Ultra-low-power ARM Cortex M4" par le fabricant ST. Le reference manual est disponible ( ici)
Une sélection de documents du fabricant est accessible à l'INSA sur le serveur "commetud".
Ces documents sont accessibles depuis les salles de TP sur l'unité R:
R:\LLGDB\DOC_L4

Carte de développement

Le projet utilisera une carte Nucléo de ST, coupée pour permettre la séparation de la sonde de programmation ST-link.
Cette carte est implantée sur une carte support dite Carte Milliwatt

Plateforme Software

Compilateur C/C++

Le projet utilisera la chaîne de compilation GNU ARM construite autour du compilateur GCC.

Debugger

Le projet utilisera le debugger GDB (sous la forme GDB server) qui a été porté pour communiquer avec le processeur cible au moyen de la sonde ST-Link.
GDB server n'ayant pas d'interface utilisateur, le debug se fera via un IDE (Integrated Development Environment).
N.B. contrairement à ce qui existe sur d'autres architectures (telles que X86), il n'est pas nécessaire d'utiliser des options de compilations différentes pour l'utilisation sous debugger et la production finale (release), ainsi les projets seront tous compilés sur une configuration "debug".

Bibliothèques

Le fabriquant du STM32 met à disposition pour chaque famille de microcontrôleur un package dit STM32Cube qui contient le code source en langage C de : Dans les salles de TP du GEI, les bibliothèques pour la famille L4 sont installées sur le serveur commetud :
R:\LLGDB\CubeL4

IDE

ST a supporté 3 IDE open-source, dans l'ordre historique: Ces 3 IDE, basés sur le framework Eclipse, représentent une évolution continue.
Eclipse a été développé en Java pour les développeurs Java, ce qui implique des particularités qui peuvent selon les cas améliorer ou dégrader les conditions de travail hors Java. La principale qualité de cette approche est l'indépendance vis-à-vis du système d'exploitation (Linux, Windows, MacOS, etc..)

Dans ce TP, nous travaillerons avec l'outil Attolic TrueStudio. Les exemples du package STM32Cube sont prévus pour SW4STM32, cependant ils peuvent être importés dans TrueStudio ou STM32CubeIDE. Conseils d'utilisation de l'IDE : Eclipse : conseils d'utilisation.

Développement du programme de démonstration "Techniques Low Power" sur STM32L476

On partira d'un clone du projet L476_ats_blink.
Ce projet référence la bibliothèque STM32Cube L4 sur R:\LLGDB\CubeL4.
On utilisera la bibliothèque LL de préférence (plutôt que HAL).

Pour plus d'infrmation sur la bibliothèque LL : En vue d'avoir au final toutes les expériences dans un seul programme, deux variables globales seront utilisées : N.B. la variable expe sera réinitialisée à 1 lors d'une coupure prolongée d'alimentation, ou du dépassement du dernier numéro d'expérience.

Etapes de développement :

Evaluation

Une séance de test est prévue à partir du programme de démonstration développé par chaque étudiant, en présence de l'enseignant. Chaque binôme devra remplir le formulaire de résultat suivant :

Compléments d'information

STM32

Outils