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开源设计一款H7-TOOL开发工具,CPU选择STM32H750(2018-12-06日更新)

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发表于 2018-10-24 12:11:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
开源目的:
1、活跃论坛人气
2、为单片机工程师提供一款实用的多功能开发调试工具。

我相信很多人有带板子回家调试、或带板子出差调试的情况。因为产品问题是无法预知的,多半情况不可能带齐全套测试工具的。经常遇到手边缺万用表、缺示波器、缺串口线、缺逻辑分析仪而导致工作很难继续。
H7-TOOL是一款多功能测试工具,体积和J-Link一样大,方便携带。手边常备一个以备不时之需。自己作为设计者,也非常期待。

产品初步规划:
型号:H7-TOOL
名称:H7-TOOL开发工具

硬件规格:
1. STM32H750IBK6/UBGA176+25. (128K Flash,1M SRAM,主频400MHz)
2. QSPI Flash, W25Q256,容量32M字节
3. USB3300 - USB高速PHY
4. 双路ADC示波器前端(AC/DC耦合, 增益4档,软件切换)
5. 以太网PHY, LAN8720A
6. DAC输出(输出电压:0-10V或正负10V、输出电流: 0-20mA)
7. 12个GPIO扩展,包含:UART、SPI、I2C、PWM输出、编码器输入
8. 1个RS485、1个RS232、1个CAN接口、1个TTL串口
9. SDIO WIFI模块 (AP6181开发难度太大,决定用ESP32 SDIO AT指令模式,WiFi的TCP/IP协议也省了)
10.有源蜂鸣器
11.按钮2个,指示灯1个
12.SWD调试下载接口引出
13.烧录接口TVCC电平可选择1.8V 2.6V 3.3V,5.0V,悬空)
14.高端电流检测 (2档增益:2A, 200mA; 分辨率:12bit)
15.EEPROM
16.SPI TFT彩屏(1.44寸,分辨率128*128)

产品功能:
1. 双通道虚拟示波器
2. 8通道逻辑分析仪
3. USB-RS485转换器
4. USB-RS232转换器
5. USB-TTL串口转换器
6、USB-CAN转换器
7. 联机烧录器(内置CMSIS DAP下载器)
8. 脱机烧录器
9. I2C控制器
10. SPI控制器
11. GPIO输入输出
12. 模拟信号发生器
13. PWM发生器
14. 脉冲计数器(编码器输入)
15. 频率计
16.负载电流波形测试仪(测量电压、电流,计算功率)

产品外观:
1. 使用J-Link标准塑料外壳,表面贴彩色PVC膜
2. 外壳右侧:DC3-26P牛角插座(排针)
3. 外壳左侧:USB A方口、RJ45插座。   (之前考虑用手机的Miciro USB,但是这个太不经踹了,决定用J-Link的USB方口插座
4. 外壳顶部:一个色指示灯,2个按钮, 1.44寸彩屏
5. 外壳上侧:SWD烧写口(XH2.5-5P弯脚)+ DAC输出接口(XH2.5-3P)
6. 外壳下侧:高端电流检测接口(XH2.5-4P)
7. 外壳贴膜初稿:
ht-tool 膜.png

======== 产品规格修改记录(含开发进度)===============
2018-12-06
1.PCB板已到,焊接好一套样品,开始测试硬件功能
pcb-1.jpg

pcb-2.jpg

pcb-3.jpg
2018-11-29
1. 主板和LCD的PCB已投板,预计1周后到。
h7-pcb.png

2018-11-26
1.逻辑输入通道增加到10路,重新调整了输出接口。发布pvc膜效果图。
2.PCB走线很困难,4层板设计。边布线变未调IO分配,因此耽误很多时间。
3.I2C接口双向电平转换不太好弄,目前采用直接I2C GPIO引出到端子(带保护),支持电平 2.5-5.0V。其他数字通道可以到1.8-5.0V。
4.USB转串口只是用一路USART1,输出RS232,RS485,TTL三组端子。
5.预计再过3天就可以投板了。
6.学习QT,仿照salea logic界面,借鉴usbee suite的参数配置方案。

2018-11-09
1.WiFi用ESP32,SDIO 4bit,AT指令。采购成品贴片模组,安可信ESP32-S模块,支持2.4GWiFi +BT。
2.增加1.44寸TFT彩屏。目前显示模块的PCB板设计完毕。和主板通过FPC-0.5-10P排线连接,用M2铜柱进行固定。
3.主板PCB布局基本完成,正在走线


2018-11-06
1.AP6181 + STM32搞起来太费劲。好像资料也不多。准备放弃了。准备上 ESP8266  SDIO接口AT指令。WiFi的TCP/IP协议也不用弄了。
2.扩展IO支持电平适应(1.8V  3.3V 5.0V)。

2018-11-03
USB插座不用Micro USB插座了,这个机械强度不够,拔插寿命不行。决定用J-Link的USB方口插座,耐用一点。
目前原理图基本设计完毕,进入PCB布线阶段。因为集成的功能过多,电阻电容需要用0402封装了,PCB至少4层板。
CPU STM32H750IBK6已经联系代理商下单采购,最小包装1008片。交期10周左右。前期先采购H743同封装的CPU进行调试。

2018-11-02
增加高端电路检测功能
增加8通道逻辑分析仪功能

2018-10-27  

STM32H750VBT6 的GPIO资源不够用,其中USB 高速PHY和以太网PHY的口线重叠,导致2者不能同时使用。
PB11/USB_OTG_HS_ULPI_D4/ETH_RMII_TXEN
PB12/USB_OTG_HS_ULPI_D5/ETH_RMII_TXD0
PB13/USB_OTG_HS_ULPI_D6/ETH_RMII_TXD1

对于ETH,这3个脚是CPU的输出脚,也就是ETH PHY芯片的输入脚。如果软件分时使用是可行的。
分时复用方案:软件通过MDC、MDIO两个IO访问ETH PHY芯片(采用GPIO模拟实现SMI接口读写PHY寄存器),如果检测到插入网线,则配置接口为以太网功能,如果没有检测到则配置接口为高速USB功能。
理论上是可行的,未验证。

ADC限制问题,H750很多ADC输入通道,都只有ADC12_IN,部分是ADC3_IN。 不像H743,很多ADC输入通道都是ADC123_IN。
意思就是说,能够实现三个ADC交错采集的引脚很少,只有
PC0/USB_OTG_HS_ULPI_STP/ADC123_INP10
PC1/ETH_RMII_MDC/ADC123_INP11
PC2/OTG_HS_ULPI_DIR/ADC123_INP12
不幸的是这几个GPIO要用作ETH和USB功能。 示波器CH1通道想实现3ADC交错采集(4.5Msps * 3 = 13.5Msps)是不行的。
可考虑的解决方案:将PC1/ETH_MDC引脚分配到其他普通GIO。 以太网PHY的SMI接口(MDC,MDIO)通过软件模拟实现。这样可以保证示波器CH1具备3ADC采集功能。

就算这样,可用的ADC少的可伶。总共只有3个引脚了。2个分配给示波器CH1,CH2输入。剩下一个用作检测目标板电源。
想实现多路ADC采集是个奢望了。

计划更换CPU型号为 STM32H750IBK6/UBGA176+25。 引脚多一些,不过封装为BGA了。价格会贵10几元。



















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发表于 2018-10-24 14:00:47 | 显示全部楼层
搞上个双QSPI的Flash呗,增大程序容量。
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做人第一,工作第二

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发表于 2018-10-24 14:09:46 | 显示全部楼层
淘宝小店: https://armfly.taobao.com/
专注,努力,用心的做好每一件事情,Fighting!
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发表于 2018-10-24 14:18:58 | 显示全部楼层
如果能够级联过多个一起下载,吊炸天,礼炮

Ever tried. Ever failed. No matter. Try Again. Fail again. Fail better.
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发表于 2018-10-24 14:21:54 | 显示全部楼层
类似这样的一排级联下载


Ever tried. Ever failed. No matter. Try Again. Fail again. Fail better.
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发表于 2018-10-24 14:58:57 | 显示全部楼层
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发表于 2018-10-24 15:21:15 | 显示全部楼层
厉害了,强烈点赞
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发表于 2018-10-24 16:36:25 | 显示全部楼层
加速加速! 正要做这个CPU的项目 等不及了
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发表于 2018-10-24 18:39:53 | 显示全部楼层
好消息
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发表于 2018-10-24 20:14:07 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2018-10-24 21:13:59 | 显示全部楼层
byccc 发表于 2018-10-24 14:21
类似这样的一排级联下载

这个主意不错。知道级联的大致原理不。 和独立的板子多个使用的优势在哪里。
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发表于 2018-10-25 00:08:52 | 显示全部楼层
armfly 发表于 2018-10-24 21:13
这个主意不错。知道级联的大致原理不。 和独立的板子多个使用的优势在哪里。

这里有详细介绍 https://www.segger.com/products/ ... rammer-flasher-ate/

主控板子(最右边的)控制其他板子的程序下载,每个下载都可以独立配置的,互不影响。主控板子支持FTP,方便远程更新控制。
一次最多可以并行同时下载10个,适合大批量产品量产。
csm_flasher-ate-complete_5b2a8a83ea.jpg


视频的1:30开始有介绍和演示https://v.qq.com/x/page/y06168fet1f.html











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发表于 2018-10-25 09:05:20 | 显示全部楼层
这个得什么时候才能做出来
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发表于 2018-10-25 09:15:30 | 显示全部楼层
预计什么时候开卖啊
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发表于 2018-10-25 09:17:42 | 显示全部楼层
期待,但是什么时候能做出来?
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发表于 2018-10-25 16:34:30 | 显示全部楼层
再来加把火
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发表于 2018-10-25 16:51:30 | 显示全部楼层
可以再加上USB-CAN转换功能
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发表于 2018-10-25 16:54:57 | 显示全部楼层
zhang1116qua 发表于 2018-10-25 16:51
可以再加上USB-CAN转换功能

楼主位写了

8. RS485、RS232、CAN接口
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 楼主| 发表于 2018-10-27 09:40:39 | 显示全部楼层
STM32H750VBT6 的GPIO资源不够用,其中USB 高速PHY和以太网PHY的口线重叠,导致2者不能同时使用。
PB11/USB_OTG_HS_ULPI_D4/ETH_RMII_TXEN
PB12/USB_OTG_HS_ULPI_D5/ETH_RMII_TXD0
PB13/USB_OTG_HS_ULPI_D6/ETH_RMII_TXD1

对于ETH,这3个脚是CPU的输出脚,也就是ETH PHY芯片的输入脚。如果软件分时使用是可行的。
分时复用方案:软件通过MDC、MDIO两个IO访问ETH PHY芯片(采用GPIO模拟实现SMI接口读写PHY寄存器),如果检测到插入网线,则配置接口为以太网功能,如果没有检测到则配置接口为高速USB功能。
理论上是可行的,未验证。

ADC限制问题,H750很多ADC输入通道,都只有ADC12_IN,部分是ADC3_IN。 不像H743,很多ADC输入通道都是ADC123_IN。
意思就是说,能够实现三个ADC交错采集的引脚很少,只有
PC0/USB_OTG_HS_ULPI_STP/ADC123_INP10
PC1/ETH_RMII_MDC/ADC123_INP11
PC2/OTG_HS_ULPI_DIR/ADC123_INP12
不幸的是这几个GPIO要用作ETH和USB功能。 示波器CH1通道想实现3ADC交错采集(4.5Msps * 3 = 13.5Msps)是不行的。
可考虑的解决方案:将PC1/ETH_MDC引脚分配到其他普通GIO。 以太网PHY的SMI接口(MDC,MDIO)通过软件模拟实现。这样可以保证示波器CH1具备3ADC采集功能。

就算这样,可用的ADC少的可伶。总共只有3个引脚了。2个分配给示波器CH1,CH2输入。剩下一个用作检测目标板电源。
想实现多路ADC采集是个奢望了。





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发表于 2018-10-27 09:50:46 | 显示全部楼层
啥时候开发出来啊~
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发表于 2018-10-27 11:35:51 | 显示全部楼层
加油 期待
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发表于 2018-10-27 17:00:50 | 显示全部楼层
给力啊,坐等楼主了
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发表于 2018-10-28 08:13:22 | 显示全部楼层
什么时间能做出来,坐等支持。
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发表于 2018-10-28 17:23:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 砖头_NMjXH 于 2018-10-28 17:27 编辑

版主您好。我知道SWD下载的时候,工具H7-TOOL肯定要实现SWD协议。
请问您是如何计划用芯片H740实现SWD协议的,该芯片的某一IO可以配置成 SWD主接口 吗。

另,H7系列的CPU,其串口能实现任意波特率吗,比如1.25Mb/S.
盼回复,谢谢。
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 楼主| 发表于 2018-10-28 19:47:48 | 显示全部楼层
砖头_NMjXH 发表于 2018-10-28 17:23
版主您好。我知道SWD下载的时候,工具H7-TOOL肯定要实现SWD协议。
请问您是如何计划用芯片H740实现SWD协议 ...

CPU没有专门的SWD主机接口,一般是通过GPIO模拟实现,比如借用硬件SPI 配合软件软件实现。串口波特率可以任意设置。这在STM32F103 系类都支持任意波特率。
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发表于 2018-10-28 21:10:20 | 显示全部楼层
armfly 发表于 2018-10-28 19:47
CPU没有专门的SWD主机接口,一般是通过GPIO模拟实现,比如借用硬件SPI 配合软件软件实现。串口波特率可以 ...

谢谢您的回复。
我见过拿FPGA实现SWD的,但还是希望用CPU本身来实现。
看看 J-LINK OB以及ST-Link,都是ST的芯片,就实现了SWD,所以很好奇,希望能找到用CPU实现SWD的方法,如果哪位大侠有相关代码,不知是否可以分享一下,私下分享也行。cnwanlipro#gmail.com
谢谢。
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发表于 2018-10-28 21:47:11 | 显示全部楼层
      既然加phy了,不如外壳使用jtrace 的,功能上还能做成 ETM trance

QQ截图20181028213543.png

另外看到有wifi,感觉后面做成无线式调试器,瞬间感觉挺高大上的

这是网上看到的类似项目:https://blog.csdn.net/K_O_Carnivist/article/details/50706646

然后不知调试接口这块用的啥,CMSIS-DAP ?



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发表于 2018-10-29 00:10:43 | 显示全部楼层
leimao 发表于 2018-10-28 21:47
既然加phy了,不如外壳使用jtrace 的,功能上还能做成 ETM trance另外看到有wifi,感觉后面做成无线式 ...

想多了,ETM Trace功能实现了,产品价格低于5000rmb,都不好意思说支持Trace。
Ever tried. Ever failed. No matter. Try Again. Fail again. Fail better.
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 楼主| 发表于 2018-10-29 01:01:03 | 显示全部楼层
不考虑做ETM TRACE功能,至今还重来没有弄过TRACE功能,不玩这个。

H7-TOOL主要实现脱机编程功能,还未考虑实现仿真调试功能,这个产品不是为了替代仿真器。

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发表于 2018-10-29 05:08:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 leiyitan 于 2018-10-29 05:14 编辑

开源是大家一起参与设计么?这个多东西,硬件要采用模块化堆叠,还是高密度一体化集成?
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发表于 2018-10-29 08:38:12 | 显示全部楼层
1000起步
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发表于 2018-10-29 08:56:13 | 显示全部楼层
好东西,围观下
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发表于 2018-10-29 08:56:25 | 显示全部楼层
这个强大!期待
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发表于 2018-10-29 13:47:07 | 显示全部楼层
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发表于 2018-10-29 14:05:29 | 显示全部楼层
AP6181这部分驱动是移植WICED?
还是自己写?
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 楼主| 发表于 2018-10-29 19:24:32 | 显示全部楼层
meirenai 发表于 2018-10-29 14:05
AP6181这部分驱动是移植WICED?
还是自己写?

AP6181部分计划移植Linux下的驱动.
这部分有点难度,不知你有参考代码没
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发表于 2018-10-29 21:31:31 | 显示全部楼层
但是这一款可以直接用于仿真和下程序了吧
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 楼主| 发表于 2018-10-31 20:33:31 | 显示全部楼层
在水一方 发表于 2018-10-29 21:31
但是这一款可以直接用于仿真和下程序了吧

可以考虑集成一个CMSIS DAP下载器功能。
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发表于 2018-11-1 08:00:09 | 显示全部楼层
armfly 发表于 2018-10-31 20:33
可以考虑集成一个CMSIS DAP下载器功能。

大佬。
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