= HF8V = / = SP8WJT = / = SP0106RZ =

HF-12227

PROJECT: HF-12227
DESCRIPTION: Universal Microprocessor Module STM8S003F3
STATUS: u
PROJECT START DATE: 2012
LOCALISATION: PI
DOCUMENTATION: TM HF-122xx
PCB: TPD10220
DIMENSIONS: 27 x 20 mm

UC parameters

UC NAME: STM8S003F3
CPU BRAND: ST
FAMILY: STM8
FLASH: 8K
RAM: 1K
EEPROM: 128
MAX CLOCK: 16 MHz
CPU CATALOG NUMBER: UC-143...UC-146
THN ADDRESS: 0x44 - 0x47
UC TYPE: 0x09

Wykonane moduły

PROJECT	PARTIA	STATUS	ZASTOSOWANIE	PCB	UC-###	THN ADR
HF-12227#1	PARTIA1	u	rezerwa/testy THOS	TPD10220#1	UC-143	0x44
HF-12227#2	PARTIA2	u	rezerwa/testy THOS	TPD10220#3	UC-144	0x45
HF-12227#3	PARTIA3	u	rezerwa	TPD10220#4	UC-145	0x46
HF-12227#4	PARTIA3	u	rezerwa	TPD10220#5	UC-146	0x47

Project Info

Mikroprocesor STM8S003F3 jest dość małym ale ciekawym CPU. Można je nabyć bardzo tanio u naszy chińskich Towarzyszy na Aliexpress, co oznacza że są bardzo dobrym wyborem (kapitalistycznym Wyzyskiwaczom z Allegro mówimy stanowcze NIE).
Ja jednak miałem już wcześniej około 30 tych układów z jakiś końcówek produkcyjnych, co wymaga testowania układów bo część jest z wylutu. Z tego powodu wykonałem moduły na uniwersalnej płytce projektu TPD10220, jest to uniwersalna plytka dla TSSOP20, dlatego montaż jest dość nieoptymalny. Dopiero później zakupiłem na Aliexpress gotowy moduł z tym procesorem (desygnator projektu HF-17599), trudno się nie skusić na ceny rzędu 2-3 PLN, chciałem też trochę podpatrzeć projekt płytki.
Obecnie mam więc 5 działających modułów i mogę na nich dowolnie eksperymentować.

Uruchomienie

Moduły HF-12227 uruchomiłem najpierw w debuggerze ST który nazywa się STVD, ma on bardzo fajną funkcję programowanbia "w locie". Pisząc w nowym assemblerze dobrze jest się go uczyć na debuggerze bo sporo rzeczy jest na początku niejasnych. Z miejsca napisałem 2 delaye i testowanie portów (zwyczajowo nazywane "Hello World"). Porty sprawdza się próbnikiem logicznym, co jest ważne gdyż część procesorów mam z wylutu i nie mam pewności czy nie były z jakiegoś odrzutu na linii produkcyjnej. Aczkolwiek uszkodzonych portów jak na razie nie wykryłem. Programowanie/debugowanie odbywa się za pomocą ST-LINK2 i protokołu SWIM. ST dostarcza także programator w swoim firmowym IDE o nazwie STVP, ale po kilku wgraniach kodu, wgrałem nowszy soft do ST-LINK2 i IDE odmówiło dalszej współpracy... oto jak dzisiaj programiści klepią oprogramowanie.

Wydajność kodu

Wydajność kodu w STM8 zaskoczyła mnie pozytywnie. Wcześniej myślałem ze będzie gorsza od AVR bo nie bedzie im się chciało pisać bardzo wydajnego zestawu rozkazów dla tak małego procesora, jednak było odwrotnie. W celu przetestowania wydajności kodu przetłumaczyłem bardzo "klasyczną", niskopoziomową funkcję WRT_HEX z HF-6030 na kod STM8. Funkcja konwertuje i wyświetla liczbę binarną w formacie hex i w AVR zabiera 11 instrukcji czyli dokładnie 22 bajty bo AVRy wszystkie (nie rozszerzone) instrukcje mają równomierne po 16 bitów:


OFFSET MNEMONIC REMARKS
wrt_hex: 
0000:  push wreg 
0002:  andi wreg,0xF0 
0004:  swap wreg 
0006:  rcall bin2hex2 
0008:  pop wreg 
000A:  andi wreg,0x0F 
bin2hex2: 
000C:  ori wreg,0x30 
000E:  cpi wreg,0x3A 
0010:  brlo hex_rdi 
0012:  subi wreg,-7 
hex_rdi: 
0012:  rjmp wrt_char

OFFSET	MNEMONIC	REMARKS
wrt_hex:
0000:	push wreg
0002:	andi wreg,0xF0
0004:	swap wreg
0006:	rcall bin2hex2
0008:	pop wreg
000A:	andi wreg,0x0F
bin2hex2:
000C:	ori wreg,0x30
000E:	cpi wreg,0x3A
0010:	brlo hex_rdi
0012:	subi wreg,-7
hex_rdi:
0012:	rjmp wrt_char

W STM8 ta funkcja wygląda tak:


ADR CODE MNEMONIC REMARKS
WRT_HEX: WE: A
0x9880  0x88  PUSH A 
0x9881  0xA4F0  AND A,#0xf0 
0x9883  0x4E  SWAP A 
0x9884  0xAD03  CALLR 0x9889 
0x9886  0x84  POP A 
0x9887  0xA40F  AND A,#0x0f 
0x9889  0xAA30  OR A,#0x30 
0x988B  0xA13A  CP A,#0x3a 
0x988D  0x2502  JRC 0x9891 
0x988F  0xAB07  ADD A,#0x07 
0x9891  0x206D  JRT 0x9900 WRT_CHAR

ADR	CODE	MNEMONIC	REMARKS
WRT_HEX:			WE: A
0x9880	0x88	PUSH A
0x9881	0xA4F0	AND A,#0xf0
0x9883	0x4E	SWAP A
0x9884	0xAD03	CALLR 0x9889
0x9886	0x84	POP A
0x9887	0xA40F	AND A,#0x0f
0x9889	0xAA30	OR A,#0x30
0x988B	0xA13A	CP A,#0x3a
0x988D	0x2502	JRC 0x9891
0x988F	0xAB07	ADD A,#0x07
0x9891	0x206D	JRT 0x9900	WRT_CHAR

I ma tylko 19 bajtów. To aż 3 bajty optymalizacji! Całkiem sporo, bo to optymalizacja aż o 15.8%. W skali 8KB oznacza to zaoszczędzony dodatkowy 1KB dla kodu.
Jak widać projektanci rozkazów procesora bardzo dobrze zaalokowali krótkie 1-bajtowe opkody dla najpopularniejszych instrukcji i to bardzo zoptymalizowało kod.

Ciekawostki mikroprocesora

- STM8S003F3 automatycznie inicjuje stos przy resecie. Jeśli nie przewidujemy zimnego resetu nie trzeba pisać inicjacji stosu.
- Posiada sprzętowy BEEP, nie musimy generować tonu w pętli, wystarczy go tylko skonfigurować i właczyć/wyłączyć.
- Umożliwia wykonywanie kodu w RAMie i EEPROMie, coś czego AVRy nie potrafią. Można ładować własny program do RAMu z zewnętrznej pamięci i go wykonywać bez programowania flashu.
- Kluczowe informacje można znaleść w [1][2][3]. Ostatnia pozycja jest najmniej szczegółowa i miejscami wygląda jak ulotka reklamowa a 2 pierwsze zbyt szczegółowo napisane. Jednak bardziej mi odpowiada styl pisania dokumentacji ATMEL, tam wszystko można znaleść od razu...

Sources:
[1] RM044 - Programming Manual
[2] RM016 - Family Reference
[3] STM8S003F3 datasheet
[4] Standard HF-10220
[5] TPD10220

Prefix 122

HF Register

Microcontrollers in my constructions

UC Database - my CPU collection

Electronics

Main Page