10MHz GPSDO を組み立てる その2

すでに、秋月電子通商やAliExpressなどで主要部品を購入していたので、GPSDOの組み立てを開始しました。

主要部品

STM32F411

1 STM32F411CEU6
いわゆる「ブラック・ピル」です。
STMicroelectronics社の ARM マイコンです。動作周波数は 100MHz です。
互換品をAliExpressで購入しました。

OCXO

自宅にあったOCXOで、EFCをプラス電圧にして周波数が増加するものが「Trimble 49422-0」しかなかったので、これで試験してみます。
一応、海外の基地局で周波数標準に使われていたものという触れ込みの中古品です。

GPSモジュール

「10MHz GPSDO」に対応したGPSモジュールで良さそうだった「ATGM336H」です。
ご覧のとおり携帯に便利なGPSアンテナが付属しますが、ケーブルが長い大きいアンテナを使うので今回は使用しません。

DAC

OCXOの電圧制御を行うD/Aコンバータは、 Bur-Brown PCM5102A を使います。

マイコンへのファームウエアの書き込み

まずは、久しぶりにST製の通称「Black Pill」、STM32F411CEU6へのプログラムの書き込みを行います。

最近はArduino(Atmega328P)を使用することが多かったので、STM32CubeProgrammerは久々です。
ST社のHPへ行きます。
必要に応じてユーザ登録を行って、プログラマを入手します。

ST社のプログラムやデータをダウンロードするには、ユーザー登録が必要です。

書き込みソフトウエアの入手

STM32CubeProgrammerは、「開発ツール・ハードウエアのソフトウエア開発ツール、STM32ソフトウエア開発ツール、STM32 Programmers」内にあります。

Linux,MAC,Windowsの順に並んでます。

プログラマ

プログラム用のハードウエアは、2020年にAmazoneで購入したST-Link V2互換機ですが、現在は、在庫切れ中です。似た商品が1,000円程度で購入可能です。

これに、自作したケーブルを使用します。
WindowsパソコンのUSBポートにUSBケーブルで接続して、STM32CubeProgrammerを立ち上げます。

自作ケーブルの接続端子には、手書きで「UP」と書いてあります。

書き込み

honkytonkさんの「GPSDO 10.0MHz基準周波数発振器を作る(5) 〜Aliもので作るGPSDO〜」のページに行きます。
上から2/3程にあるプログラム(STM32F411CEU6_GPSDO_V2.hex)をダウンロードして解凍します。
プログラマの「Open File」タブからファームウエアを読み込ませます。

右側の情報窓に「Black Pill」の各種情報が表示されないときは、再度、プログラマのUSBケーブルの接続を確認してください。
互換プログラマから電源は供給されるので、電源を別途準備する必要ありません。

「Download」ボタンを押すと、短時間で書き込みが終了します。
メッセージ窓に「File download complete」と出たら正常終了です。
エラーが出る場合は、再度接続を確認してください。

これで、プロセッサの準備は出来たはずです。

ArduinoみたいにUSBケーブルでつないでTera Termでシリアルモニタのように出力がないか見てみましたが何も出力はありませんでした。
久々のSTM32なので、本当に書き込みが成功したのか分からず、少し不安です。

次回は、基板に部品を半田付けを行い、I2CのLCDにちゃんと表示されるか確認してみます。

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