Тестер инициализации материнской платы из программатора ST LINK v2

При ремонте материнских плат компьютеров и ноутбуков часто требуется проверить успешность прохождения POST-проверки при старте.

Для этого можно использовать подходящую Test-карту (Debug-плату) или хотя бы клавиатуру — если с запуском все нормально, при нажатии на кнопку Caps Lock на ней должен загораться соответствующий индикаторный светодиод:

Кроме того, для проверки можно использовать отдельный тестер инициализации, притворяющийся клавиатурой, на которой нажимается Caps Lock.

Самодельный компактный (по размеру флешки) Motherboard-тестер инициализации, поодключаемый через USB-разъем, можно сделать из дешевого клона-программатора ST LINK V2 с AliExpress, который там можно купить за копейки:

ST-Link V2 — это доступный программатор и отладчик (debugger) для микроконтроллеров STM8 и STM32 с разъемами USB и JTAG. Он содержит встроенный самовосстанавливающийся предохранитель на 500mA, имеет выходы с напряжениями 3.3V и 5V, работает с компьютером по стандартному USB-интерфейсу. Программатор ST-LINK V2 USB подключается к компьютеру (ноутбуку/материнской плате) через порт USB, предоставляя JTAG или SWD интерфейс, позволяющий производить программирование или отлаживание. Для работы с ST-Link V2 можно использовать различные программы, например:

• ST-LINK Utility 2.0+;
  
• STVD 4.2.1+;
  
• STVP 3.2.3+;
  
• IAR EWARM V6.20+;
  
• IAR EWSTM8 V1.30+;
  
• KEIL RVMDK V4.21+;
  
• ATOLLIC, TASKING и другие.
  

Перед использованием программатора желательно обновить его прошивку до последней версии firmware, используя программу ST-Link Utility.

Различные версии программатора ST-Link V2, выпущенные в Китае, могут иметь отличающееся назначение контактов на 10 контактном разъеме JTAG, не совпадающее с картинкой на корпусе. Поэтому перед его использованием/переделкой нужно разобрать снять внешнюю оболочку и ознакомиться с особенностями используемой модели.

Обычно программатор ST-Link V2 имеет следующую распиновку:

Назначение контактов на JTAG-разъеме программатора ST-Link V2:

1. RST
   
2. GND
   
3. SWIM
   
4. 3.3V
   
5. 5V
   
6. SWDIO
   
7. GND
   
8. SWCLK
   
9. +3.3V
   
10. +5V
    

Другой вариант расположения контактов на разъеме программатора ST-Link V2 с AliExpress:

1. RST
   
2. SWIM
   
3. GND
   
4. 3.3V
   
5. 5V
   
6. SWCLK
   
7. SWDIO
   
8. GND
   
9. +3.3V
   
10. +5V
    

Версия платы программатора с зеленой печатной платой с таким расположением контактов:

Есть еще программаторы с таким расположением контактов JTAG-разъема:

1. RST
   
2. SWDIO
   
3. GND
   
4. GND
   
5. SWIM
   
6. SWCLK
   
7. +3.3V
   
8. +3.3V
   
9. +5V
   
10. +5V
    

На плате программатора нужно найти контакты GND, CLK, DO, +3.3V, например:

или:

Точное назначение контактных площадок можно узнать, скачав Datasheet на контроллер, установленный на плате программатора.

Разобравшись с назначением контактов на плате будущего тестера, можно приступать к переделке программатора.

Как переделать программатор ST-Link V2 с AliExpress в USB-тестер инициализации?

Последовательность действий по переделке программатора в тестер инициализации материнских плат:

• заказать на AliExpress два программатора. Один из них будет переделан на тестер, второй будет использовать по прямому назначению (программировать первый);
  
• обновить прошивку программатора, например, программой ST-LinkUpgrade, ее можно скачать на сайте ST Microelectronics (кнопка Get Latest);
  
• снять с программатора защитный корпус;
  
• разобраться с назначением контактов на печатной плате препарируемого устройства, сделать четыре соединения будущего тестера с контактами разъема JTAG второго программатора:
  • GND с GND;
    
  • CLK с SWCLK;
    
  • DO с SWDIO;
    
  • +3.3V с +3.3V.
    
• скачать актуальную версию прошивки тестера от Dmitriy Karmanov (архив artifacts.zip) с gitlab, репозиторий karma_electronics/embedded/usb_tester/-/artifacts:
  

Файл usb_tester_bc_stlink_china.bin прошивки китайского программатора находится в папке output/bc_stlink_china.

• установить на компьютер утилиту для заливки прошивки, например программу STM32CubeProg (раньше называлась ST-LINK Utility):
  

• подключить второе устройство-программатор, соединенный с будущим DIY-тестером инициализации, к USB-порту компьютера, залить в него прошивку (файл usb_tester_bc_stlink_china.bin);
  
• отсоединить служебные провода, собрать устройство и пользоваться DIY USB-тестером инициализации. Самодельный тестер на ST-Link не может проверить состояние напряжений на USB разъеме., поэтому перед его использованием необходимо самостоятельно тестером проверить состояние порта (дата-линии и линия питания +5V).
  

Если проверямая материнская плата успешно прошла процедуру инициализации, на тестере будет мигать красный светодиод.

Если необходимо получить звуковую сигнализацию процедуры инициализации, можно подключить микродинамик к выводам GND и SWDIO тестера. Для этого можно использовать Speaker с подпаянным к нему разъемом или Dupont-коннекторы. Учитывая, что в DIY тестере разъем JTAG уже не нужен, его можно просто отпаять и качественно подключить небольшой динамик-пищалку к контаткам GND и SWDIO.