FEATHER-M0-ArduinoIDE-Croquis

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Introduction

L'ATSAMD21 est un tout petit composant mais encore assez récent comme nouveau venu dans le monde des Arduino-compatible. La plupart des croquis et bibliothèques fonctionnerons mais il y a quelques petites choses à noter!

Les notes ci-dessous concerne toutes les cartes M0 mais il n'est pas nécessaire de toutes les appliquer (ex: Trinket M0 et Gemma M0 n'ont pas de broche ARef, vous pouvez donc sauter les notes concernant la Référence Analogique!)

Référence Analogique

Si vous désirez utiliser la broche ARef pour une référence analogique différente de 3.3V, le code à utiliser est analogReference(AR_EXTERNAL) (avec un AR_EXTERNAL et non EXTERNAL)

Broches et pull-up

L'ancienne façon d'activer une broche en entrée avec un avec résistance pullup etait: 

pinMode(pin, INPUT)
digitalWrite(pin, HIGH)

Parce que le registre de selection-pullup (pullup-selection) est le même que le registre de sélection-des-sortie (output-selection).

Vous ne pouvez plus utiliser cette approche avec le M0! Il faut utiliser: 

pinMode(pin, INPUT_PULLUP)

Approche qui à au moins le bénéfice d'être rétro-compatible avec AVR.

Serial ou SerialUSB

99.9% des croquis Arduino existant utilise Serial.print pour sortie de débogage ou sortie console. Sur un Arduino SAMD/M0 officiel, cette instruction utilise le port Serial5, qui n'est pas exposé sur un Feather.

A la place, le port USB d'un Arduino M0 officiel est appelé SerialUSB.

Sur un Adafruit M0, Adafruit a corrigé cela de sortie que Serial est dirigé vers l'USB lorsque vous utilisez un Feather M0 (et donc tout fonctionne correctement automatiquement).

Cependant, si vous utilisez un Arduino SAMD officiel, et non une version Adafruit (nous recommandons une carte Adafruit car, comme vous pouvez le voir, il y a des différences), il faudra alors utiliser SerialUSB à la place de Serial pour envoyer le résultat des instructions "print" sur le port USB.

Si vous avez des croquis existants et que vous désirez le faire fonctionner sur un M0 sans occasionner de nombreuses opérations de remplacement, placez le code suivant: 

#if defined(ARDUINO_SAMD_ZERO) && defined(SERIAL_PORT_USBVIRTUAL)
   // requis pour les opérations Serial sur les cartes à base de Zero
   #define Serial '''SERIAL_PORT_USBVIRTUAL'''
#endif

juste au dessus de la première définition de fonction dans votre code.

Par exemple:

FEATHER-M0-ArduinoIDE-Croquis-01.png
Crédit: AdaFruit Industries www.adafruit.com

AnalogWrite / PWM sur Feather M0/Metro M0

 Cette section est traduite au mieux mais il faut bien avouer que cela est très technique. N'hésitez donc pas à faire part de vos corrections.

Après avoir consulté la fiche technique du SAMD21, Adafruit à constaté qu'il manquait quelques options listée dans la table multiplexeur sur la puce spécifiquement utilisée sur un Feather M0.

Sur toutes les puces SAMD21, il y a deux périphériques capables de générer des signaux PWM: Le Timer/Counter (TC) et Timer/Counter pour le contrôle des applications (TCC). Chaque SAMD21 dispose de plusieurs copies de chaque, appelés 'instances'.

Chaque instance TC dispose d'un registre de comptage (count), un registre de contrôle (control) et de deux canaux de sortie (output channel). Chaque canal peut être activé, désactivé et même inversé. Les broches connectées sur une instance TC peuvent produire une version identique de la même forme d'onde, ou forme d'onde complémentaire.

Chaque instance TCC dispose d'un simple registre compteur (count) mais de multiples registre comparateur (compare) et canaux de sorties (output channels). Il y a des options pour différent type de forme d'onde, interleaved switching, programmable dead time, etc.

Les plus gros membres de la famille SAMD21 ont jusqu'à 5 instances TC avec 2 canaux WO (waveform output : sortie de forme d'onde) et 3 instances TCC avec 8 canaux WO:

  • TC[0-4],WO[0-1]
  • TCC[0-2],WO[0-7]

Et cela sont ceux présentés dans la table multiplexer de la fiche technique.

Le SAMD21G utilisé sur le Feather M0 dispose seulement de 3 instances TC avec 2 canaux de sortie, et 3 instances TCC avec 8 canaux de sorties:

  • TC[3-5],WO[0-1]
  • TCC[0-2],WO[0-7]

En suivant les signaux vers les broches rendues disponibles sir le Feather M0, les broches suivantes ne seront pas capable de produire de signal PWM:

  • broche analogique A5

Les broches suivantes peuvent être configurées en sortie PWM (sans aucun conflit) aussi longtemps que les broches SPI, I2C et UART gardent leurs fonctions protocole:

  • Broches digitales 5, 6, 9, 10, 11, 12 et 13
  • Broches analogiques A3 et A4

Si seules les broches SPI gardent leur fonctions protocole, vous pouvez également faire du PWM sur les broches suivantes:

  • TX (broche digitale 1)
  • SDA (broche digitale 20)

analogWrite() et gamme de valeur PWM

Sur un AVR (Arduino Uno), si vous utilisez l'instruction analogWrite(pin, 255) sur une sortie PWM alors cela conduit à un signal HAUT en permanence sur la broche.

Sur un Cortex ARM, le signal PWM sera fixé à 255/256. Par conséquent, il y aura toujours une très petite 'implusion à 0v'. Si vous avez besoin que le signal soit continuellement HIGH alors il faudra ajouter un test qui remplace l'instruction analogWrite(pin, 255) par digitalWrite(pin, HIGH)

Fichier d'entête manquant

Vous pourriez avoir du code qui utilise des bibliothèques non supportée sur un coeur M0. Par exemple, si vous avez du code contenant la ligne suivante: 

#include <util/delay.h>

alors vous obtiendrez une erreur mentionnant 

fatal error: util/delay.h: No such file or directory
  #include <util/delay.h>
                         ^
compilation terminated.
Error compiling.

Ce qui permet de localiser la ligne (et fichier) où s'est produit l'erreur. Il suffira alors de l'inclure dans une structure #ifdef comme celle présentée ci-dessous: 

#if !defined(ARDUINO_ARCH_SAM) && !defined(ARDUINO_ARCH_SAMD) && !defined(ESP8266) && !defined(ARDUINO_ARCH_STM32F2)
 #include <util/delay.h>;
#endif

Les lignes ci-dessous font en sorte de ne pas inclure le fichier d'entête pour d'autres architectures.

Si l'instruction #include se trouve directement dans votre croquis Arduino alors vous pouvez essayer de retirer cette ligne.

Lancer le Bootloader

Sur la plupart des AVRs (Arduino Uno), le simple fait de presser le bouton reset avec le microcontrôleur branché en USB permet de démarrer manuellement le bootloader. Le bootloader termine automatiquement sont exécution au bout de quelques secondes.

Sur le M0, vous aurez besoin de double cliquer le bouton reset. Vous verrez la LED rouge pulser, ce qui indique que le bootloader est actif. Une fois dans ce mode, il n'y a pas de "time out", le M0 reste en mode bootloader indéfiniment. Cliquez une nouvelle fois sur le bouton "reset" pour redémarrer le microcontrôleur.

Alignement en mémoire

Cela à moi de chance de vous arriver... mais autant être tenu informé.

Si vous avez utilisé des plateformes 8 bits alors vous savez probablement qu'il est possible de réaliser des typecast de variables. Par exemple: 

uint8_t mybuffer[4];
float f = (float)mybuffer;

Mais vous ne pouvez pas garantir que cela fonctionnera sur une plateforme 32 bits parce que mybuffer pourrait ne pas être aligné sur 2 ou 4 octets (voir alignement en mémoire sur Wikipedia).

Un ARM Cortex-M0 peut uniquement accéder directement aux données par bloc de 16-bit (tous les deux ou 4 octets). Essayer d'accéder à un octet impaire (octets en position 1 ou 3) provoquera une erreur matérielle et un arrêt du MCU.

Heureusement, il existe une solution simple... utiliser la fonction memcpy ! 

uint8_t mybuffer[4];
float f;
memcpy(f, mybuffer, 4)

Conversion en virgule flottante (dtostrf)

Tout comme pour les AVR arduino, la bibliothèque M0 ne propose un support "complet" permettant de convertir une valeur en virgule flottante vers une chaine de caractères.

Les fonctions comme sprintf ne feront pas la conversion de valeur en virgule flottante. Par chance, la bibliothèque standard AVR-LIBC inclus la fonction dtostrf qui est capable de gérer cette conversion pour nous.

Malencontreusement, les bibliothèques run-time du M0 ne dispose pas de cette fonction dtostrf! Vous pourriez rencontrer quelques fils de discussions mentionnant #include <avr/dtostrf.h> pour obtenir la fonction dtostrf. Mais si cela compile, le fonction ne fonctionne pas sur un M0.

A la place, voyez le fil de discussion suivant pour trouver une fonction dtostrf fonctionnelle que vous pourrez inclure dans votre code:

Combien de RAM disponible?

Un ATSAMD21G18 dispose de 32K de RAM mais vous pourriez avoir besoin de surveiller sa consommation pour des raisons propres à votre projet. Vous pouvez le faire à l'aide de cette fonction: 

extern "C" char *sbrk(int i);

int FreeRam () {
  char stack_dummy = 0;
  return &stack_dummy - sbrk(0);
}

Merci a ce fil de discussion sur les forums Arduino pour ce truc!

Stocker des données en FLASH

Si vous utilisez un AVR (Arduino), alors vous avez probablement déjà utilisé PROGMEM qui permet au compilateur de savoir que vous voulez placer le contenu d'une variable (ou chaine de caractère) dans la mémoire Flash (afin d'économiser de la RAM).

Sur un ARM, c'est un peu plus facile. Il suffit d'ajouter le mot const devant le nom de la variable: 

const char str[] = "Ma treesss lonnnnguuuue chaiiiinnnnneeee";

Cette chaîne de caractère est maintenant en FLASH. Vous pouvez manipuler la chaîne de caractère comme si c'était des données en RAM, le compilateur fera automatiquement une lecture depuis la mémoire FLASH et vous n'aurez pas besoin d'utiliser de fonction spécialement conçue pour les manipulation progmem.

Vous pouvez vérifier l'emplacement de stockage des données en affichant leur adresse de stockage: 

Serial.print("Address of str $"); Serial.println((int)&str, HEX);

Si l'adresse est:

  • égale ou supérieure à $2000000 alors c'est stocker en SRAM.
  • entre $0000 et $3FFFF alors c'est stocké en FLASH

Source: Adafruit Feather M0 Express - Designed for CircuitPython créé par LadyAda, Tony DiCola, Scorr Shawcroft, Dan Halbert pour AdaFruit Industries. Crédit AdaFruit Industries

Traduit par Meurisse D. pour MCHobby.be

Traduit avec l'autorisation d'AdaFruit Industries - Translated with the permission from Adafruit Industries - www.adafruit.com

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