▌01 STM32F4x1开发板

STM32F401CC/TM32F411CE STM32F4x1 核心板开发板 MicroPython .下面测试一下这款基于STM32F401的模块是否可以下载MicroPython固件，并进行开发。

资料下载链接：https://pan.baidu.com/s/1-EVa3bFTcsqEJSJUCQ2IBQ

提取码：782h

^{▲ 资料下载在暖色}

firmware_4m_flash_stm32f401ce_v3.dfu
firmware_4m_flash_stm32f401ce_v3.hex
firmware_internal_rom_stm32f401ce_v3.dfu
firmware_internal_rom_stm32f401ce_v3.hex

^{▲ 电路板上的芯片为STM32F401CCU6}

1.加入PCB的USB

（1）出现Flash Disk

加入PC之后，出现量 mcudev SD Flash Disk USB device. Windows提示是否需要将它进行格式化。

^{▲ 格式化新出现的F硬盘}

^{▲ 出现MCUDEV SDFlash Disk USB Disk}

在电路板上具有 W25Q32 (32M-bit/4M-byte)Flash。

^{▲ 电路板上的Flash}

（2）进入DFU模式

直接接入PCB之后，没有出现在 利用STM32F405RG制作pyBoard实验板 所对应的STM Device in DFU Mode设备。因此，也无法使用DfuSel 下载来自MicroPython 中的 Firmware for pyboard v1 。

需要将SWD接口中的BT0与3.3V短接，然后在按动RST，此时模块边进入了DFU模式，此时可以使用DfuSel进行编程。

^{▲ 将BT0与3.3V短接，按动RST进入 DFU模式}

下图显示了利用DfuSe Demo（v3.0.5）下载STM32F401的固件：

^{▲ 使用DfuSe Demo(v3.0.5)下载固件}

2.使用UART1进行REPL

下载完之后，重新RST，但是系统并没有出现对应的USB虚拟的串口，问题来了： 究竟该如何进行软件开发呢？ 。

（1）REPL串口

答案来了：在 MicroPython WeAct Core Board ä½¿ç”¨æ•™ç¨‹ | WeAct å·¥ä½œå®¤ 中介绍UART的时候，特别之处，UART_REPL：UART1。

简易MAX3232接口定义：

PIN1	PIN2	PIN3	PIN4	PIN5
3.3V	T1	R1	R2	GN

（2）连接REPL串口

^{▲ 建议MAX3232接口}

STM32F401模块的UART对应的PA9（TX1）、PA10(RX1)：

但是经过测量，在模块上电后，PA9(TX1),PA10(RX1)都是高阻状态。 这说明这个模块并没有对于UART1进行初始化成对应的REPL端口。

^{▲ 模块的接口定义}

3.问题分析

最终确认电路板上的MCU为STM32F401CCU6，而不是F401CEU6，所以下载给定的MicroPython的版本（它们都是CEU6）无法工作，确认现在的电路板实际上没有能够工作起来。

▌02 STM32F401CEU6

1. STM32F401CEU6模块

为了验证STM401的MicroPython 开发功能，下面是刚刚购买到的STM401CEU6模块。

^{▲ 新购买到的STM32F401CEUT开发板}

STM32F401CC/TM32F411CE STM32F4x1 核心板开发板 MicroPython 的资料下载：

资料下载链接：https://pan.baidu.com/s/1-EVa3bFTcsqEJSJUCQ2IBQ
提取码：782h

从资料网盘下载的资料存储在：

^{▲ STM32F401CEU6模块的原理图}

2.下载UDF文件

（1）下载程序

D:\zhuoqing\DesignCenter\MicroPython\STM32F4x1\STM32F4x1核心板-2020 (F401版本)\F401-MicroPython（无技术支持）\F401-MicroPython\firmware_4m_flash_stm32f401ce_v3.dfu

D:\zhuoqing\DesignCenter\MicroPython\STM32F4x1\STM32F4x1核心板-2020 (F401版本)\F401-MicroPython（无技术支持）\F401-MicroPython\firmware_internal_rom_stm32f401ce_v3.dfu

a)下载带有4Mflash版本

首先选择firmware_4m_flash_stm32f401ce_v3.dfu下载。这主要是因为在目标板上具有4MFlash的模块。

^{▲ 使用DfuSe Demo(v3.0.5)下载UDF文件}

结论： 这种下载带有Flash的版本，每次qids的时候，都会引起对于Flash重新进行格式化。这说明模块上的Flash可能不符合固件的要求；

b)下载Internal_ROM版本

下载之后，在对应的 WECTF401CE(F:)磁盘上会出现以下四个文件。

main.py
pybcdc.inf
README.txt
boot.py

README.txt中的内容：

This is a MicroPython boardYou can get started right away by writing your Python code in 'main.py'.For a serial prompt:- Windows: you need to go to 'Device manager', right click on the unknown device,then update the driver software, using the 'pybcdc.inf' file found on this drive.Then use a terminal program like Hyperterminal or putty.- Mac OS X: use the command: screen /dev/tty.usbmodem*- Linux: use the command: screen /dev/ttyACM0Please visit http://micropython.org/help/ for further help.

（2）重新RST

在计算机出现pyBoard USB Comm Port(COM34）：

打开Thonny通过Configuration的Interpreter，设置MicroPython(Generic):Port:PyBoard USB Comm Port(CM34)来进行连接。

^{▲ 设置Thonny的Interpreter}

^{▲ 使用Thonny连接STM32F401}

MicroPython v1.12-540-gdd65eb920-dirty on 2020-06-16; WeAct_Core with STM32F401CEType "help()" for more information.
>>> help()
Welcome to MicroPython!For online help please visit http://micropython.org/help/.Quick overview of commands for the board:pyb.info()    -- print some general informationpyb.delay(n)  -- wait for n millisecondspyb.millis()  -- get number of milliseconds since hard resetpyb.Switch()  -- create a switch objectSwitch methods: (), callback(f)pyb.LED(n)    -- create an LED object for LED n (n=1,2,3,4)LED methods: on(), off(), toggle(), intensity(<n>)pyb.Pin(pin)  -- get a pin, eg pyb.Pin('X1')pyb.Pin(pin, m, [p]) -- get a pin and configure it for IO mode m, pull mode pPin methods: init(..), value([v]), high(), low()pyb.ExtInt(pin, m, p, callback) -- create an external interrupt objectpyb.ADC(pin)  -- make an analog object from a pinADC methods: read(), read_timed(buf, freq)pyb.DAC(port) -- make a DAC objectDAC methods: triangle(freq), write(n), write_timed(buf, freq)pyb.RTC()     -- make an RTC object; methods: datetime([val])pyb.rng()     -- get a 30-bit hardware random numberpyb.Servo(n)  -- create Servo object for servo n (n=1,2,3,4)Servo methods: calibration(..), angle([x, [t]]), speed([x, [t]])pyb.Accel()   -- create an Accelerometer objectAccelerometer methods: x(), y(), z(), tilt(), filtered_xyz()Pins are numbered X1-X12, X17-X22, Y1-Y12, or by their MCU name
Pin IO modes are: pyb.Pin.IN, pyb.Pin.OUT_PP, pyb.Pin.OUT_OD
Pin pull modes are: pyb.Pin.PULL_NONE, pyb.Pin.PULL_UP, pyb.Pin.PULL_DOWN
Additional serial bus objects: pyb.I2C(n), pyb.SPI(n), pyb.UART(n)Control commands:CTRL-A        -- on a blank line, enter raw REPL modeCTRL-B        -- on a blank line, enter normal REPL modeCTRL-C        -- interrupt a running programCTRL-D        -- on a blank line, do a soft reset of the boardCTRL-E        -- on a blank line, enter paste modeFor further help on a specific object, type help(obj)
For a list of available modules, type help('modules')
>>>

▌调试结论

通过调试，证明了STM32F401模块使用MicroPython开发的可能性。请注意，STM32F401具有两个版本：

STM32F401CCU6：不能够下载MicroPython开发
STM32F401CEU6：能够使用MicroPython下载开发。

3.基础实验

（1）测试LED

from pyb                    import LED,ADC,delay,Pin
led = LED(1)
while True:led.on()delay(100)led.off()delay(100)

^{▲ LED flash测试}
对于LED的生命，也可以使用字符串。

from pyb                    import LED,ADC,delay,Pin
led = Pin('LED_BLUE', Pin.OUT)
while True:led.on()delay(500)led.off()delay(500)

（2）测量Pin

from pyb                    import LED,ADC,delay,Pin
led = Pin('C13', Pin.OUT)
while True:led.on()delay(5)led.off()delay(5)

^{▲ 测量Pin的波形}

^{▲ Pin13输出的波形}

（3）测试ADC

根据STM32F401CEu6的Datasheet，可以看到对应的ADC总共有16个，他们分别2位于PA，PB,PC的端口上。

^{▲ STM32F401CE端口配置}

▌测试问题

在使用Thonny调试的时候，通常会出现运行不正常的情况，也就是反复下载程序的过程中，会出现程序不执行的情况。

上面情况，在下载“Internal_ROM”版本之后，情况消失。

经过测试之后，也会发现，出现这种延迟执行的情况。不知道为什么，只是在开始的几次执行的时候，程序响应比较快。

（1）测试ADC

信号从ADC0(PA0)输入到模块。

from pyb                    import LED,ADC,delay,Pin
adc = ADC(0)
led = LED(1)
while True:adcm = [adc.read() for _ in range(256)]print(sum(adcm) / len(adcm))delay(10)
print('Stop.')

^{▲ 读取ADC并进行显示}

▌附件

1.MicroPython固件刷入说明

在F401-MicroPython中包括两个说明文件：

README.md：英文说明文件
README-zh.md：中文说明文件

下面的内容来自于中文说明文件。

English Version

（1）重要说明

如果板子背面没有WeAct和版本号，芯片批次是537或旧的，插针和板子是装在一个袋子里，丝印印刷是错误的(3V3印成了V3V)，肯定是盗版。可以issues我们或通过电子邮件(WeAct_TC@163.com)告知我们。

a. WeAct Studio STM32F401CEU6

板子没有焊接flash刷入名称含有internal的固件，焊接了flash，根据flash的大小选择对应的固件8M,4M。

最新固件为：firmware_xxxxxxx_stm32f401_vxx_v1.12-540

4MB SPI Flash:

硬件版本：版本号 V2.1，V2.2，V3.0对应固件为：firmware_4m_flash_stm32f401_v21+&&V13_v1.12-540.hex
硬件版本：版本号V2.0对应固件为：firmware_4m_flash_stm32f401_v20_v1.12-35.hex

8MB SPI Flash:

硬件版本：版本号 V2.1，V2.2，V3.0对应固件为：firmware_8m_flash_stm32f401_v21+&&V13_v1.12-540.hex

内置Flash Internal Rom:

firmware_internal_rom_stm32f401_v1.12-540.hex

遇到特殊问题需要擦除外置SPI Flash的：

刷入该固件可以擦除外挂的SPI Flash，LED 50ms快闪为识别Flash失败，长亮为擦除进行中，0.5s快闪为擦除成功，0.5s慢闪擦除失败

SPIFlash_Erase_Firmware.hex

micropython入门使用中文教程：https://www.weact-tc.cn/2020/01/01/micropython/

更多资料请访问：https://gitee.com/WeActTC/WeAct_F411CE.git

（2）如何编译micropython 需使用linux (ubuntu或Win10企业版linux子系统)

不建议自己编译固件，使用我们提供的固件即可，如确实需要编译，请自备linux基础使用知识，以下均为linux下的操作

git clone https://github.com/micropython/micropython.git
cd micropython
git submodule update --init
cd mpy-cross
make -j4
cd ../ports/stm32/boards

复制当前资料文件夹下的WeAct_F401CE到linux系统相应的文件下

复制 WeAct_F401CE 到 micropython/ports/stm32/boards

然后

cd YourPath/micropython/ports/stm32/make BOARD=WeAct_F401CE CROSS_COMPILE=/mnt/e/MCU/tools/gcc-arm-none-eabi-8-2018-q4-major/bin/arm-none-eabi- -j
# 或者
make BOARD=WeAct_F401CE -j

注意：CROSS_COMPILE 修改为自己的编译器路径

（3）mpconfigboard.h 相应修改

/* 板子版本为 V2.0 设置为 1 ，其他设置为 0 例如.V1.3,V2.1 V3.0 */
#define VERSION_V20 (1)/* 使用内置flash改1 使用外置flash改0 */
#define MICROPY_HW_ENABLE_INTERNAL_FLASH_STORAGE (1)// Flash Size:
// 4MB Flash 32Mbit
// 8MB Flash 64Mbit
// 16MB Flash 128Mbit
#define MICROPY_HW_SPIFLASH_SIZE_BITS (32 * 1024 * 1024)

SPI FLASH:

#define MICROPY_HW_SPIFLASH_CS      (pin_A4)
#define MICROPY_HW_SPIFLASH_SCK     (pin_A5)
#if VERSION_V20#define MICROPY_HW_SPIFLASH_MISO    (pin_B4)
#else#define MICROPY_HW_SPIFLASH_MISO    (pin_A6)
#endif
#define MICROPY_HW_SPIFLASH_MOSI    (pin_A7)

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▌01 STM32F4x1开发板

1.加入PCB的USB

（1）出现Flash Disk

（2）进入DFU模式

2.使用UART1进行REPL

（1）REPL串口

（2）连接REPL串口

3.问题分析

▌02 STM32F401CEU6

1. STM32F401CEU6模块

2.下载UDF文件

（1）下载程序

a)下载带有4Mflash版本

b)下载Internal_ROM版本

（2）重新RST

▌调试结论

3.基础实验

（1）测试LED

（2）测量Pin

（3）测试ADC

▌测试问题

（1）测试ADC

▌附件

1.MicroPython固件刷入说明

（1）重要说明

a. WeAct Studio STM32F401CEU6

（2）如何编译micropython 需使用linux (ubuntu或Win10企业版linux子系统)

（3）mpconfigboard.h 相应修改

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1. STM32F401CEU6模块

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（1）下载程序

a)下载带有4Mflash版本

b)下载Internal_ROM版本

（2）重新RST

▌调试结论

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（2）测量Pin

（3）测试ADC

▌测试问题

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