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ファームウェア

このドキュメントでは、iHeater マイクロコントローラ向け Katapult ブートローダのビルドと書き込みについて説明します。Katapult を使用すると USB 経由で Klipper ファームウェアを更新でき、iHeater コントローラへ Klipper ファームウェアをインストールする際にも使用します。

要件

  • STM32F042F6P6
  • iHeater ボード
  • 初回書き込み用の ST-Link V2 プログラマ、または USB ケーブル
  • Raspberry Pi やプリンタなどの Linux システム

プリンタ上で直接ファームウェアをビルドして書き込めない場合

WSL セクションを参照してください

Katapult のビルド

  1. Katapult リポジトリをクローンします:
git clone https://github.com/Arksine/katapult.git

cd katapult

make menuconfig

  1. menuconfig で以下を選択します:

  2. MCU Architecture: STM32

  3. Processor model: STM32F042
  4. Clock Reference: Internal
  5. Communication interface: USB (on PA9/PA10)
  6. Application start offset: 8KiB offset
  7. Support bootloader entry on rapid double click of reset button
  8. Enable bootloader entry on button (or gpio) state
  9. (!PA4) Button GPIO Pin
  10. Enable Status LED
  11. (PA5) Status LED GPIO Pin

menuconfig

  1. ファームウェアをビルドします:
make

ファームウェアファイルは out/katapult.bin に作成されます。

DFU 経由で Katapult を書き込む

この手順は、Katapult ブートローダを書き込むために一度だけ必要です。

準備

dfu-util がまだインストールされていない場合はインストールします:

sudo apt install dfu-util

BOOT0 ジャンパを取り付け、ボードの電源を入れ直すか RESET を押します。 マイクロコントローラが DFU モードに入ります。

接続を確認します:

lsusb

次のデバイスが表示されるはずです:

ID 0483:df11 STMicroelectronics STM Device in DFU Mode

Katapult の書き込み

次を実行します:

dfu-util -a 0 -D out/katapult.bin -s 0x08000000:leave

成功時の出力例:

Downloading to address = 0x08000000, size = 4968
Download        [=========================] 100%         4968 bytes
Download done.
File downloaded successfully
Transitioning to dfuMANIFEST state

ジャンパを取り外し、MODE ボタンを押したまま RESET を押して離すか、USB を再接続します。

再起動後、次を実行します:

ls /dev/serial/by-id/*

次のデバイスが表示されるはずです:

/dev/serial/by-id/usb-katapult_stm32f042x6_XXXXXXXXXXXXXX-if00

権限エラーが発生する場合:

sudo chmod 777 /dev/serial/by-id/usb-katapult_stm32f042x6_XXXXXXXXXXXXXX-if00

注記

  • Katapult は Flash の先頭 8 KB を使用するため、Klipper では必ず 8KiB オフセットを指定する必要があります。
  • DFU には RESET のダブルクリック、または GPIO ボタン (PA4) で入れます。
  • PA13/PA14 は SWD に使用されます。
  • Katapult 書き込み後は ST-Link プログラマは不要です。以降の更新は USB 経由で実行できます。

iHeater へのファームウェアインストール

ファームウェアのビルド

cd klipper/

make menuconfig

設定メニューで以下を選択します:

Enable extra low-level configuration options

Micro-controller Architecture (STMicroelectronics STM32)

Processor model (STM32F042)

Bootloader offset (8KiB bootloader)

Clock Reference (Internal clock)

Communication interface (USB (on PA9/PA10))

未使用のオプションをすべて無効にします:

[*] Support micro-controller based ADC (analog to digital)
[ ] Support communicating with external chips via SPI bus
[ ] Support communicating with external chips via I2C bus
[*] Support GPIO based button reading
[ ] Support Trinamic stepper motor driver UART communication
[ ] Support 'neopixel' type LED control
[ ] Support measuring fan tachometer GPIO pins
    *** LCD chips ***
[ ] Support ST7920 LCD display
[ ] Support HD44780 LCD display
    *** External ADC type chips ***
[ ] Support HX711 and HX717 ADC chips

設定を保存してメニューを終了します。

ファームウェアをビルドします

make clean

make

結果として次のファイルが作成されます:

Creating hex file out/klipper.bin

iHeater ボードへのファームウェアインストール

必要に応じて python3-serial をインストールしてください

sudo apt install python3-serial

以降の手順は、Katapult ブートローダがすでにインストール済みであることを前提としています。

  • ファームウェア書き込みモードで iHeater をホストに接続します: USB 接続時に MODE を押し続けるか、RESET を 2 回押します。

  • デバイスを探します:

ls /dev/serial/by-id/

次のようなものが表示されるはずです:

usb-katapult_stm32f042x6_XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX-XXXX
  • 必要に応じて flashtool をインストールします:
pip install flashtool
  • デバイス ID を自分のものに置き換えて実行します:
python3 ~/katapult/scripts/flashtool.py -d /dev/serial/by-id/usb-katapult_stm32f042x6_XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX-XXXX -f ~/klipper/out/klipper.bin

想定される出力:

Flashing '/home/pi/klipper/out/klipper.bin'...

[##################################################]

Write complete: 20 pages

Verifying (block count = 319)...

[##################################################]

Verification Complete: SHA = 8A3DDF39A0E70B684DC6BAF74EF8F089EBDD6C18

Flash Success
  • 確認します:
ls /dev/serial/by-id/

出力はおおよそ次のようになります:

usb-Klipper_stm32f042x6_0C0018000D53304347373020-if00

iHeater は Klipper で使用できる状態です