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2012年3月13日火曜日

GNU GCC 開発環境整備 再び (for ARM Cortex-M3)

CQ出版 Interface誌 恒例の付属基板 本年(2012年)は 富士通「FM3マイコン」のようです。このマイコンはARM Cortex-M3マイコンで、今は亡きDesign Wave誌 2008年5月号付属の基板CQ-STARMと同じコアです。
  そこでほぼ4年前の基板CQ-STARMを引っ張り出し、電源ON、するとその当時組んだプログラムが動きだしました。「お久しぶり」といった感じでした。
  この基板に搭載されたMCUはSTM32F103で
   動作クロック72MHz、RAM 20KB、フラッシュROM 128KB 
 本年の「FM3マイコン基板」に搭載されるMCUはMB9BF618T(予定)で、
   動作クロック144MHz、RAM 128KB、フラッシュROM 1MB
 かなりのスペックです。 今年は本腰を入れていろいろ遊びたいと思います。

  さて、STM32基板ですが、若干物足りないスペック、開発環境はIARのWorkbench(使用制限)、追加部品の水晶発振子の入手性 等で、その当時、動作確認程度の開発にとどめていました。
 そのような扱いのSTM32基板、稼働したプログラムのプログラムソースをビルドすると、案の定、ビルドエラーが発生しました。他のARM基板(LPC2388、LM3S8962)での開発でGNU GCCの開発環境(GCC ver.3.4. => ver.4.3 )を組み直したのが原因だと思われます。
   今年のFM3基板の準備として、GNU GCCの開発環境の組み直しを行いました。   

 1.GNU GCC 開発環境について
  ◎GCCは、ARM対応版を整備する。
    ARM7TDMI、Cortex-M3、、、、各MCUコア共通
  ◎コードセットはThumb
    GNU GCC はThumb-2に非対応 GCC Vre4.6.3のインストールで Thumb-2のコードセットがインストールされることを秘かに期待していたのですが残念、、、、Thumb-2は2003年の発表で、そろそろGNU GCCでThumb-2の対応があっても良いのではと思います。
    Interface編集部、ARM社、富士通、、、、どこでも良いから、GNU GCCのThumb-2対応版をリリースしてほしいものです。  

  ◎FPU (Floating Poing Unit; 浮動小数点演算ユニット)無しで整備する。
    GNU GCCでビルドすると。「…m-elf/4.6.3/thumb/lib**.a(_******.o) uses hardware FP, whereas main uses software FP」のビルドエラー発生 安直にコンパイルオプション -mhard-float を付加、これはCortex-M3ではNG。
    そこで、binutils、gcc、newlibでconfigureオプション --with-float=soft を指定して再インストールしました。    

2.GNU GCC(Vre4.6.3) 開発環境整備 手順
  1)Cygwinのインストール
     gccに加え、binutils、(libiconv)等のパッケージをインストールする。
     ※出来るだけGNU GCCの開発環境(Cygwin上で動くソフトウエアを開発する環境)を整えてしまう。
  2)gccビルド準備( 1)の補足 )
    gccビルド用に以下のパッケージをインストールする。
   ①gmpのインストール
   ②mpfrのインストール
   ③mpcのインストール
   ④libiconvのインストール
    ※今回はCygwinのインストールでは組み込まず、ここでインストール
  3)gccビルド
   ここでビルドするgccは、Cygwin上で稼働し、ARM MCUで動くソフトウエアを出力する。
   ①binutilsのインストール
    binutils ver.2.22ではインストール失敗(初回)、ver.2.21.1で成功
    一旦GNU GCCをインストール後再度 ver.2.22をインストールで成功
   ②gccのインストール
   ③newlibのインストール
        newlib ver.1.20.0ではインストール失敗(初回)、ver.1.18.0で成功
    その後、ver.1.19.0をインストール 成功
    その後、ver.1.20.0をインストール 成功
   ③gccのインストール
     configureでオプション --with-newlib を追加して再インストール         

※ST32F103 LCD出力プログラム


メモ
 ※configureオプション --with-float=
    --with-float=soft 浮動小数点演算をライブラリを使って実行
    --with-float=hard 浮動小数点演算をFPUを使って実行
 ※Cortex-M3では Thumb の一部の命令がサポートされていない。コンパイル オプション -mcpu=cortex-m3 指定がこの問題に対応してくれると良いのですが。後々手こずることになりそうです。

2010年3月9日火曜日

空気清浄機のホコリセンサーをイジッテみました。


花粉症に悩まされる季節になりました。部屋には壊れた空気清浄機があり、モータ等の部品取り用に捨てずに置いてあります。
 購入時、絶大の期待を持っていたのですが、実際には、それほどの効果はありませんでした。3年で、円筒形のファンの軸受けが破損、あっけなく、使い物にならなくなりました。
 そんな、空気清浄機から、ホコリセンサーを取り出し。花粉モニターが出来ないかと思い。色々試してみました。

1.ホコリセンサを調べる。
 空気清浄機に電源を入れ、センサの端子(3ピン)をの電圧を調べる。テスターを適当に当てる。Pin1とPin2で最大電圧。Pin2とPin3で最小電圧。
 ==> Pin1 電源12V (Vdd) 
     Pin2 グランド  (Vss)
     Pin3 電圧出力  (Vout)
2.ホコリセンサ出力電圧調整回路
  出力電圧が最大で5V程度であった(現時点での実測値)。しかし電源電圧の出力も考慮し、電圧の調整回路を組みました。素人の考えですが、抵抗値が高い可変抵抗を使うことで、センサの出力電圧降下を最小にする。抵抗の分圧を有効にするために、オペアンプで、ボルテージフォロア回路を構成
(ADCの内部抵抗が40KΩ(LPC2388 Product data sheet)なので 10KΩ程度の可変抵抗のみでも)
    可変抵抗 100KΩ
    オペアンプ Vdd(Vs) 2.7~(3.3)~5.5V (不意の高電圧に備え?)

  *色々やっているうちに、LPC2388のADCに12Vを流してしまい、「チッ」と言う音とともにLPC2388はクラッシュ。以前使用していたLPC2388(DAC不調)を現役復帰。
 
3.LPC2388 1CHオシロスコープの改修
 長時間の測定に備えるため、測定値をPCに送信する機能を追加しました。
  液晶の表示のタイミング(1024サンプリング)で、サンプルデータの平均をとり、UART0でPCにデータを送信。

4.PCアプリケーションの作成。
 1)Microsoft Visual C++ 2008 Express Edition
 2)シリアルポートのイベント(DataReceived)処理で、LPC2388から送信されたデータと受信時刻を蓄積する。
 3)グラフ表示は、パネル(System::Windows::Forms::Panel)に行う。

※グラフ表示が跳ね上がったところ、食事の支度(野菜炒め)をした結果。

----------------------------------------------
VC++テクニカルメモ 
(一部 ソースコードのカットアンドペーストで表示出来ない部分があります。)
1.実行時エラー
 1)メッセージ
    有効ではないスレッド間の操作: コントロールが作成されたスレッド以外のスレッドからコントロール '***' がアクセスされました。
 2)内容
  どうもシリアルポートのイベント処理はボタン、タイマ等のイベント処理とは異なり、イベント発生時に立ち上げられたスレッドで実行されるようです。つまり、Form上の各コントロール(オブジェクト)を管理しているスレッドと異なるため、シリアルポートのイベント処理で、Form上の各コントロールを操作することは安全でないと判断されているようです。
 3)対処
  ・Invoke等の関数でスレッド セーフな呼び出しを行うそうですが、今一つ不調
  で、応急的対処を行った。
  ・Formのコンストラクタに以下のコードを追加。
this->CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
   (前述のスレッドチェック機能をOFFにするようです。)

2.グラフ描画
 1)グラフィックの宣言
   System::Drawing::Graphics^ GrpChart; ポインタで宣言
 2)グラフィックの初期化
   Formにパネル( pnlChart )を置き、このパネルにグラフィックを生成する。
     this->GrpChart = this->pnlChart->CreateGraphics();
 3)Drawツールの宣言
  ・ペン
     System::Drawing::Pen^ PenChart;
  ・ブラシ
     System::Drawing::SolidBrush^ BrsChart;
  ・フォント
     System::Drawing::Font^ FntChartItem;
 4)Drawツールの初期化
  ・ペン
     this->PenChart = gcnew System::Drawing::Pen( System::Drawing::Color::Black,1.0f );
  ・ブラシ
     this->BrsChart = gcnew System::Drawing::SolidBrush( System::Drawing::Color::Black);
  ・フォント
     this->FntChartItem = gcnew System::Drawing::Font("MSゴシック",10.0);
 5)グラフィック描画
  ・ライン
     Point point1 = Point(50,50);
     Point point2 = Point(200,100);
     this->GrpChart->DrawLine( this->PenChart, point1, point2 );
  ・文字(String)
     this->GrpChart->DrawString("Draw String",this->FntChartItem,this->BrsChart,10.0,10.0);
※久々にグラフィック表示のWinアプリを作成しようとして、少々戸惑ったのでここにメモります。

※CQ出版2010年6月号が付録基板SH-2Aで、期待しています。このマイコン(型番)限定でコードサイズ制限なし、期間限定無しのHewが添付されることを密かに期待しています。
 また、RAM1Mバイト等の予告情報より、SH7262/SH7264あたりが搭載されるのでしょうか?
NECエレクトロニクス、ルネサステクノロジ統合記念の大盤振る舞いを期待します。

2010年2月9日火曜日

LM3S8962 Evaluation Kit プログラム作成 3 (GNU gcc)


 Texas Instruments(LUMINARY MICRO)社  Cortex-M3 MCU LM3S8962 マクロプロセッサ評価ボード EKI-LM3S8962 を、あいも変わらずいじっています。

 今回、評価ボードのOLED(グラフィクディスプレイ128 x 96)の表示を試しました。
1.表示データの解析
 1)ディスプレイ関数 RIT128x96x4ImageDraw(rit128x96x4.c)のデモプログラムでの使用を調べた。
  デモプログラム: FreeRTOSデモ
   =>bitmap.hのpucBasicBitmap(FreeRTOSのロゴ表示)3201バイトのイメージデータがあり、4ビット1画素が確認された。(16階調のグレースケール)
2.表示データの作成
 1)ペイントブラシ等で作成されたビットマップを表示データに変換することを考える。
  ①テストパターン(24ビット ビットマップ)をペイントブラシで作成し、データを調べた。
  ②od -cx bitmap.bmp 等でファイルのダンプを行った 
    =>テストパターンのデータで、バイトの反転があった。(白地に黒点)
    表示データは 0xFFFF 0xFFFF 0x00FF 0x0000 0xFFFF であったが、本来、0xFFFF 0xFFFF 0xFF00 0x0000 0xFFFF であるべき。リトルエンディアン的なバイト反転が起こっているのでしょうか?
    C言語で、ビットマップファイルをバイナリで開け、各画素のRGB要素の平均をとって16階調の数値データとし、テキストファイルに落とすことを考えていたのですが、このバイト反転、ファイルヘッダーの呼び飛ばしなどを考えると、面倒に思い、C言語による変換プログラムの作成は見送りました。
 2)Visual C++ 2008 による変換プログラムの作成
  前述の理由の他、画像ファイルの制限を外すことを考えるとVC++を使うのが良いと判断しました、プログラムの要点は、
    ①Bitmapクラスを画像ファイル割当てで初期化する。(ビットマップ、JPEG、GIF等の画像ファイルが一様に扱える)
    ②pictureBoxクラスのImageプロパティに ①のBitmapクラスを設定する。(表示用)
    ③ ①のBitmapクラスのGetPixelメソッドを使って画像の各画素を取得する(Colorクラス)。
    ④各画素のRGB要素の平均を求める。(この時点で256階調のグレースケール)
    ⑤求めた平均を1/16する。(OLEDで使える16階調のグレースケールになります。)
    ⑥この値をテキストファイルに出力する。一応Hex表示形式
 3)デモプログラムへの組み込み。
    デモプログラムに RIT128x96x4ImageDraw 関数を追加し、2)で作成したグレースケールデータ(出力テキストファイル)をイメージデータとして使いました。
   
 ※Visual C++ 2008 メモ
  久々のVC++で、戸惑った点
 ・二次元配列が使えなかった。
  データWK用に private: unsigned char imgdtT[128][96];を使おうとしたのですが。
    ....のメンバとして定義できません。混合型はサポートされていません。のエラー発生、Arrayクラスを使用するようです。
  宣言は    private:array< unsigned char, 2 >^ imgdtT;  
  初期化は   imgdtT= gcnew array< unsigned char, 2 >( 128,96);
  代入は    imgdtT[i,j] = iBrite /16; 
  参照は    iGray16 = imgdtT[i,j]; 
(一部訂正 3/9 初期化は の array が表示しきれていなかった。実は、<Unsigned....が隠れてしまっていた。)
3.OLED(グラフィクディスプレイ128 x 96)の表示
 鉄道模型(Nゲージ)の表示は128x50(4ビット)ドットで行っています。今まで128x64(1ビット)ドットのグラフィックLCDを主に扱ってきたので、このOLEDの表示はあまり期待していませんでした。しかし16階調(4ビット)のグレースケール表示ができることで表現力が格段に上がることは以外でした。
 HondaのHPより、バイクの画像をパクリ、16階調のグレースケールに変換し表示させました。結構きれいな表示でした。この解像度では表示しきれない細部まで見えるような錯覚を覚えました。

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 試行錯誤を始めて、3ヶ月、暇を見つけてはの趣味の範囲では、超えられない壁が幾つかでてきました。

1.IARサンプルプログラムのGNU GCCへのコンバート
 ・Ethernetの割り込みがハンドリング出来ない。
   DHCPからのIPアドレスの割当が受けられない状況 
2.FreeRTOS上の開発環境(GNU GCC)の整備
 1)FreeRTOSからVre.6.0.2をダウンロードして試しました。
  ・IAR用のデモプロジェクト(CORTEX_LM3Sxxxx_IAR_Keil)を試す。(IARの環境)
    =>デモプログラムの動作を確認・・・容易に確認
  ・Eclipse用のデモプロジェクト(CORTEX_LM3Sxxxx_Eclipse)を参考にGNU GCCの開発環境を整える。
    =>FreeRTOSのデバイスドライバ等のライブラリ(libdriver.a、libgr.a)は、arm-elf-系の開発環境では利用できません。
     =>CODESOURCERYよりSoucery G++ Liteをインストールする。arm-none-eabi-系の開発環境が整い、ライブラリ(libdriver.a、libgr.a)の使用が可能になります。
      =>main.cのvSetupHighFrequencyTimer()のCallで止まってしまいます。タイマ関連のレジストリの設定で止まってしまうようです。


2009年12月19日土曜日

LM3S8962 Evaluation Kit プログラム作成 2 (GNU gcc)

Texas Instruments(LUMINARY MICRO)社  Cortex-M3 MCU LM3S8962 マクロプロセッサ評価ボード EKI-LM3S8962 を、暇をみつけていじっています。
現在、引き続き、IAR Embedded Workbench のサンプルプログラムを、GNU gcc で作りなおしています。

1.Luminary Micro, Inc.サンプルプログラム。
 ・「sd_card」 SDカードのサンプルプログラム
 ・「enet_lwip」Ethernet接続のサンプルプログラム
 ・「qs_ek-lm3s8962」この評価ボードにインストールされていた、ゲームプログラム
 このうち、「sd_card」は、所定の動作を確認できました。
「enet_lwip」、「qs_ek-lm3s8962」については、Ethernetの割り込みの動作が不全で、今のところ、Ethernet、割り込みおよび、システム系の初期化関数等を点検しています。
 特に、これらのサンプルソースにある"#ifdef"文の挙動をチェックしています。

2.Luminary Micro, Inc.サンプルソースの手直し。
 1)cpu.s の編集
   arm-elf-as による、アセンブラコンパイルでエラーが起こる。エラーメッセージは、コメント行が不正と判断されている。
   このソースファイルについては、#include "../asmdefs.h" と C言語ライクなコメントに違和感を感じています。
   (対応するコンパイルオプションがあるのでしょうか?)
   ひとまず。
   ①全コメント行を削除。
   ② asmdefs.h の内容で、cpu.s を書き換える。
     セクション << The defines required for GCC.>> の #define文の内容で 書き換える。
    例  #define __EXPORT__ .globl   (asmdefs.h)
        __EXPORT__ CPUcpsid を .globl CPUcpsid に書き換える。


-------------cpu.s-書き換え前-(コメント削除済み)------------------
#include "../asmdefs.h"
__LIBRARY__ __lib_cpu
__TEXT_NOROOT__

__EXPORT__ CPUcpsid
__THUMB_LABEL__
CPUcpsid __LABEL__
mrs r0, PRIMASK
cpsid i
bx lr

__EXPORT__ CPUcpsie
__THUMB_LABEL__
CPUcpsie __LABEL__
mrs r0, PRIMASK
cpsie i
bx lr

__EXPORT__ CPUwfi
__THUMB_LABEL__
CPUwfi __LABEL__
wfi
bx lr

__END__

-------------cpu.s-書き換え後-------------------
.syntax unified
.thumb

@ __lib_cpu
.text

.globl CPUcpsid
.thumb_func
CPUcpsid :
mrs r0, PRIMASK
cpsid i
bx lr

.globl CPUcpsie
.thumb_func
CPUcpsie :
mrs r0, PRIMASK
cpsie i
bx lr

.globl CPUwfi
.thumb_func
CPUwfi :
wfi
bx lr

.end

-------------cpu.s end----------------

2009年12月9日水曜日

LM3S8962 Evaluation Kit プログラム作成 (GNU gcc)


Texas Instruments(LUMINARY MICRO)社  Cortex-M3 MCU LM3S8962 マクロプロセッサ評価ボード EKI-LM3S8962 について、キットに付随するサンプルプログラムをGNU gccでビルドし直しました。

1.サンプルプログラムの取り込み。
 1)IAR Embedded Workbenchでサンプルワークスペースを開く。
  ①IAR Embedded Workbenchを立ち上げる。
  ②Example applications
  ③Lumirary/Stellaris/boads/dk-lm3s8962を選択
 2)サンプルプログラムソースをコピー。
  ①開いている。ワークスペースのうち、とりあえず「driverlib」「blinky」「hello」「graphics」「uart_echo」のライブラリ、プログラムの File Propertisi... を調べる。 
   C:\Users\UserID**\Documents\IAR Embedded Workbench\arm\Luminary\Stellaris\src     C:\Users\UserID**\Documents\IAR Embedded Workbench\arm\Luminary\Stellaris\boards\ek-lm3s8962\graphics
  ②プログラムソースをGNU gcc開発フォルダにコピーする。
  「hello」の場合
    IAR サンプル ソース ......\Stellaris\boards\ek-lm3s8962\hello\helloc.c を
    GNU gcc 開発フォルダ(例) c:\Embedded\ARM_CortexM3\TI\Project\hello にコピー
  ③ライブラリソースをGNU gcc開発フォルダにコピーする。
   ・IAR ライブラリ ヘッダ 
    (共通ヘッダ)
     ......\Stellaris\asmdefs.h hw_adc.h hw_can.h hw_comp.h ......
    (driverlib.a用)
     ......\Stellaris\inc\lm3s8962.h
     ......\Stellaris\src\adc.h can.h comp.h ......
    (utilslib.a用)
     ......\Stellaris\utils\cmdline.h diag.h diagprintf.h ......
    (glib.a用)
     ......\Stellaris\glib\canvas.h checkbox.h container.h ......
    その他
     ......\Stellaris\glib\third_party以下のヘッダを適宜に。
   ・IAR ライブラリ ソース
    (driverlib.a用)
     ......\Stellaris\src\adc.c can.c comp.c ......
    (utilslib.a用)
     ......\Stellaris\utils\cmdline.h diag.h diagprintf.h ......
    (glib.a用)
     ......\Stellaris\glib\canvas.c checkbox.c container.c ......
    その他
     ......\Stellaris\glib\third_party以下のソースを適宜に。

   ・GNU gccライブラリ構成フォルダにコピー
    (共通ヘッダ)
     c:\Embedded\ARM_CortexM3\TI\Library\inc
    (driverlib.a)
     c:\Embedded\ARM_CortexM3\TI\Library\drivelib\inc
     c:\Embedded\ARM_CortexM3\TI\Library\drivelib\src
    (utilslib.a)
     c:\Embedded\ARM_CortexM3\TI\Library\utilslib\inc
     c:\Embedded\ARM_CortexM3\TI\Library\utilslib\src
    (glib.a)
     c:\Embedded\ARM_CortexM3\TI\Library\glib\inc
     c:\Embedded\ARM_CortexM3\TI\Library\glib\src
    その他 機能別に適宜にコピーする。

2.GNU gcc プログラム開発用環境構築 ライブラリ作成
 1)Makefile作成 「drivelib」「glib」「utilslib」...
  ・開発環境は、数値(浮動小数点)演算プロセッサなし(ソフト数値演算)を選択。
  ・コンパイルオプション -mthumb -O0 -v (とりあえず)
 2)メイク実行

3.各サンプルプログラムプロジェクト(ワークスペース)の整備
 1)スタートアッププログラムソース(startup.S)、メモリ定義ファイルの(memory.def)、メイクファイル(Makefile)の入手し、各サンプルプログラムプロジェクトフォルダに置き、適宜に修正する。

  ・CQ出版Interface誌2008年11月号の記事「Thumb-2対応GCCクロス開発環境の構築」関連のソース等を同サイトからダウンロードする。
  ・ダウンロードファイル gcc_sample_20080830.tar.zip を展開
  ・展開したフォルダ gcc_sample_20080830.tar に Cygwin でアクセスする。
  ・Cygwin で コマンド 「tar -jxvf gcc_sample_20080830.tar.bz2」を実行してサンプルソース等を展開する。
  ・gcc_sample_20080830.tar/gcc_sample/cortex-m3 が今回利用するサンプルソースのフォルダです。
 2)startup.sの修正。
-----------startup.s------------------------- 
.text

.extern main
.extern _sdata_loadaddr
.extern _sp_base
.extern SysTick_Handler << コメント化
.extern XXX_handler << 割り込みハンドラー関数を宣言

# Top of Stack
.long _sp_base
# Reset Handler
.long _startup+1
.org 0x0C << コメント化
# HardFault
.long BreakPoint_Handler + 1 << コメント化
.org 0x3C << コメント化
# SysTick Handler
.long SysTick_Handler + 1 << コメント化
# USART1
.org 0xD4 << コメント化
.long USART_handler + 1 << コメント化

# 割り込み設定
.org 0xXX << 割り込み位置を指定
.long XXX_handler + 1 << 割り込みハンドラー関数を指定。(thumbモードなので+1)

.org 0xEC
.global _startup
_startup:
LDR r1, =_sdata_loadaddr
LDR r2, =_sdata
LDR r3, =_edata
__copy_loop:
LDRB r4, [r1]
STRB r4, [r2, #0]
ADD r1, r1, #1
ADD r2, r2, #1
CMP r3, r2
BGT __copy_loop

LDR R0, =main
LDR R1, =0x1
ORR R0, R1
BX R0
-----------startup.s---end------------------- 
  ※割り込み位置 例UART0の場合
    UART0の Interrupt Vector Number: 21
    ==> 21 X 4 = 84
    ==> 0x54

 3)memory.defの修正。
memory_thumb.def を memory.defに
-----------memory.def------------------------ 
SECTIONS
{
.start 0x08000000 : { <<.start 0x00000000 に修正
_stext = .;
startup_thumb.o(.text)
_etext = .;
}

.text : {
_stext = .;
*(.text)
_etext = .;
}

.rdata : {
_srdata = .;
*(.rodata)
*(.rodata.str1.4)
_erdata = .;
}

.data 0x20000000: AT (LOADADDR(.rdata)+SIZEOF(.rdata)) {
_sdata_loadaddr = LOADADDR(.rdata)+SIZEOF(.rdata);
_sdata = .;
*(.data)
*(.zdata)
_edata = .;
}
.bss : { << 削除
_sbss = .; << 削除
*(.bss) << 削除
*(.comment) << 削除
_ebss = .; << 削除
} << 削除

_end = .;
. = ALIGN(0x4);
. += 0x200;
_sp_base = .;
}
-----------memory.def------------------------ 

 4)Malkefileの修正。
Malkefileは 適宜に修正 
   Lumirary MicroR Flash Progremmer用のバイナリファイルのために
$(OBJCPY) -O binary gcc_sample_thumb gcc_sample_thumb.bin を使用する。
  コンパイルオプションは
$(AS) -mcpu=cortex-m3 -mthumb --defsym THUMB=1 startup.s -o startup_thumb.o
$(CC) -mcpu=cortex-m3 -mthumb -c $< -o gcc_sample_thumb.o
   を参考にする。

4.各サンプルプログラムプロジェクトのビルドおよび実行
 1)「blinky」
   ・LED1の点滅を確認
 2)「hello」
   ・表示メッセージを変更
   ・表示位置を変更
   ・表示明度を変更
 3)「graphics」
   ・テロップ表示を変更
"This Aplication Developed by GNU gcc !" 写真はこのテロップの一部が表示された状態。
 4)「uart_echo」
   ・PC ターミナルソフトからのキー入力を返す(エコーバック)を確認
   ・PC ターミナルソフトからのキー入力を表示するように変更

5.デモプログラムの復旧 ※2010.1.29追記
 この評価キットのデモプログラム(ゲーム)の復旧は以下の手順で行う。
 1)以下のデモプログラムの存在を確認 (ドライブCの場合)
  C:\StellarisWare\boards\ek-lm3s8962\qs_ek-lm3s8962\gcc\qs_ek-lm3s8962.bin
  *存在しない場合Luminary MicorのHPより、EK-LM3S8962 Firmware Development Packegeをダウンロード、インストール実行
 2)Luminary MicorR Flash Programmerで上記のファイルを評価キットに書き込む。
  ①Configratoinタグ
    Quick Setで「LM3S8962 Ethernet and CAN Evaluation Boad」を選択
  ②Programタグ
    Select .bin fileで 上記ファイル「qs_ek-lm3s8962.bin」を選択
  ③Program実行
     

※IAR Embedded Workbenchによる開発 から GNU gccによる開発へ移行できなかった機能。
・cspy.cの持つ関数(Diag系関数)
※最初、生成したバイナリファイルXXX.binが500MB超えのファイルになった、確かにメモリマップを忠実にレイアウトすると、RAM領域0x20000000で512MB以上が確保されてしまう。始めは、仕方ないと思っていましたが、Flash Progremmerが受け付けないので色々試しているうちに、10KB前後のサイズになった。所定の機能が実現できたのでこれで良しと判断、結果オーライの感があり、少々不満。

2009年12月3日木曜日

GNU GCC 開発環境整備(For ARM7TDMI and Cortex-M3)

以前、ARM LPC2388 (CQ出版Interface誌付録基板) 用にGNU GCCの開発環境を整備しました。
今回、複数のタイプのARMプロセッサのアプリケーション開発に対応するため、再度開発環境を整備し直しました。
主な留意点は、
・浮動小数点演算コプロセッサ搭載、非搭載とMPUを2つに区分して、開発環境を整えます。

1.浮動小数点演算コプロセッサ非搭載(-msoft-float / -mfloat-abi=soft)
  ①インストール先ディレクトリ作成
   ・cd /usr/local
   ・mkdir arm-tools-sfp
  ②各パッケージの解凍(c:\DownLoad\GNUに各サイトよりダウンロード済み)
   ・tar jxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/binutils-2.20.tar.bz2
   ・tar jxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/gmp-4.3.1.tar.bz2
   ・tar jxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/mpfr-2.4.1.tar.bz2
   ・tar jxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/gcc-4.4.2.tar.bz2
   ・tar zxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/newlib-1.17.0.tar.gz
 1)binutilsパッケージのインストール
  ①cd binutils-2.20
  ②./configure --target=arm-elf --prefix=/usr/local/arm-tools-sfp ・・OK
  ③make  ・・失敗  2.19でOK
  ④make install ・・2.19でOK

 ※binutils-2.20の場合 ③のmakeでエラー ・・・インストール失敗
 
gcc -DHAVE_CONFIG_H -I. -I. -I. -I../bfd -I./config -I./../include -I./.. -I./.
./bfd -DLOCALEDIR="\"/usr/local/arm-tools-sfp/share/locale\"" -W -Wall -Wstrict
-prototypes -Wmissing-prototypes -Werror -g -O2 -MT tc-arm.o -MD -MP -MF .deps/t
c-arm.Tpo -c -o tc-arm.o `test -f 'config/tc-arm.c' || echo './'`config/tc-arm.c

config/tc-arm.c: In function `make_mapping_symbol':
config/tc-arm.c:2488: warning: empty body in an if-statement
make[4]: *** [tc-arm.o] Error 1
make[4]: Leaving directory `/usr/local/binutils-2.20/gas'
make[3]: *** [all-recursive] Error 1
make[3]: Leaving directory `/usr/local/binutils-2.20/gas'
make[2]: *** [all] Error 2
make[2]: Leaving directory `/usr/local/binutils-2.20/gas'
make[1]: *** [all-gas] Error 2
make[1]: Leaving directory `/usr/local/binutils-2.20'
make: *** [all] Error 2

 *まあ、よくわからないので、前回と同じbinutils-2.19で試す。
こちらは成功。
 *全てのパッケージのインストール後に再度binutils-2.20のインストールを試すが、やはりmakeで失敗した。

 2)gmpパッケージのインストール
  ①cd ../gmp-4.3.1
  ②./configure --prefix=/usr/local/arm-tools-sfp ・・OK
  ③make ・・OK
  ④make check ・・OK
  ⑤make install ・・OK

 3)mpfrパッケージのインストール
  ①cd ../mpfr-2.4.1
  ②./configure --prefix=/usr/local/arm-tools-sfp --with-gmp=/usr/local/arm-tools-sfp ・・OK
  ③make・・OK
  ④make check・・OK
  ⑤make install・・OK

 4)gccパッケージのインストール
  ①cd ..
  ②mkdir BuildGcc
  ③cd BuildGcc
  ④../gcc-4.4.2/configure --target=arm-elf --with-float=soft --with-gmp=/usr/local/arm-tools-sfp --with-newlib --with-mpfr=/usr/local/arm-tools-sfp --prefix=/usr/local/arm-tools-sfp --enable-interwork --enable-multilib --enable-languages=c --disable-libssp ・・・OK
  ⑤make ・・・OK
  ⑥make install ・・・OK

  *ここで/usr/local/arm-tools-sfp/binのディレクトリにパスを通す。
  (newlibパッケージのインストール makeでの失敗対応)
  ・cd     ユーザーホームディレクトリへ移動
  ・.bash_profileを編集し、/usr/local/arm-tools-sfp/binのディレクトリにパスを通す。
   ( PATH=/usr/local/arm-tools-sfp/bin:${PATH} を追加)
  ・Cygwinを一旦終わらせ、再稼動させる。

 5)newlibパッケージのインストール
  ①cd /usr/local/newlib*
  ②./configure --target=arm-elf --with-float=soft --prefix=/usr/local/arm-tools-sfp ・・・OK
  ③make・・・失敗
  ④make install
 
  ※③のmakeでエラー ・・・インストール失敗
  
touch stmp-targ-include
Making all in libc
make[4]: Entering directory `/usr/local/newlib-1.17.0/arm-elf/newlib/libc'
Making all in argz
make[5]: Entering directory `/usr/local/newlib-1.17.0/arm-elf/newlib/libc/argz'
arm-elf-cc -B/usr/local/newlib-1.17.0/arm-elf/newlib/ -isystem /usr/local/newli
-1.17.0/arm-elf/newlib/targ-include -isystem /usr/local/newlib-1.17.0/newlib/li
c/include -B/usr/local/newlib-1.17.0/arm-elf/libgloss/arm -L/usr/local/newlib-1
17.0/arm-elf/libgloss/libnosys -L/usr/local/newlib-1.17.0/libgloss/arm -DPACKAG
_NAME=\"newlib\" -DPACKAGE_TARNAME=\"newlib\" -DPACKAGE_VERSION=\"1.17.0\" -DPA
KAGE_STRING=\"newlib\ 1.17.0\" -DPACKAGE_BUGREPORT=\"\" -I. -I../../../.././ne
lib/libc/argz -O2 -DARM_RDI_MONITOR -fno-builtin -g -O2 -c -o lib_a-dumm
.o `test -f 'dummy.c' || echo '../../../.././newlib/libc/argz/'`dummy.c
/bin/sh: arm-elf-cc: command not found
make[5]: *** [lib_a-dummy.o] Error 127
make[5]: Leaving directory `/usr/local/newlib-1.17.0/arm-elf/newlib/libc/argz'
make[4]: *** [all-recursive] Error 1
make[4]: Leaving directory `/usr/local/newlib-1.17.0/arm-elf/newlib/libc'
make[3]: *** [all-recursive] Error 1
make[3]: Leaving directory `/usr/local/newlib-1.17.0/arm-elf/newlib'
make[2]: *** [all] Error 2
make[2]: Leaving directory `/usr/local/newlib-1.17.0/arm-elf/newlib'
make[1]: *** [all-target-newlib] Error 2
make[1]: Leaving directory `/usr/local/newlib-1.17.0'
make: *** [all] Error 2

  *確かに arm-elf-cc は存在しなかった。
  *再度gccのインストール(上書き) make all も実行 ・・・同じエラー
  */usr/local/arm-tools-sfp/binのディレクトリにパスを通すと成功。


 6)gccパッケージの補足インストール
  ①cd ../BuildGcc
  ②make
  ③make install

 7)その他 
  ①cd     ユーザーホームディレクトリへ移動
  ②.bash_profileを編集し、 PATH=/usr/local/arm-tools-sfp/bin:${PATH} を削除
  ③Cygwinを一旦終わらせ、再稼動させる。
  

2.浮動小数点演算コプロセッサ搭載(-mhard-float / -mfloat-abi=hard)
  ①インストール先ディレクトリ作成
   ・cd /usr/local
   ・mkdir arm-tools-hfp
  ②各パッケージの解凍
   ・tar jxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/binutils-2.20.tar.bz2
   ・tar jxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/gmp-4.3.1.tar.bz2
   ・tar jxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/mpfr-2.4.1.tar.bz2
   ・tar jxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/gcc-4.4.2.tar.bz2
   ・tar zxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/newlib-1.17.0.tar.gz
 1)binutilsパッケージのインストール
  ①cd binutils-2.19
  ②./configure --target=arm-elf --prefix=/usr/local/arm-tools-hfp ・・OK
  ③make  ・・OK
  ④make install ・・OK

 2)gmpパッケージのインストール
  ①cd ../gmp-4.3.1
  ②./configure --prefix=/usr/local/arm-tools-hfp ・・OK
  ③make ・・OK
  ④make check ・・OK
  ⑤make install ・・OK

 3)mpfrパッケージのインストール
  ①cd ../mpfr-2.4.1
  ②./configure --prefix=/usr/local/arm-tools-hfp --with-gmp=/usr/local/arm-tools-hfp ・・OK
  ③make・・OK
  ④make check・・OK
  ⑤make install・・OK

 4)gccパッケージのインストール
  ①cd ..
  ②mkdir BuildGcc
  ③cd BuildGcc
  ④../gcc-4.4.2/configure --target=arm-elf --with-float=hard --with-gmp=/usr/local/arm-tools-hfp --with-newlib --with-mpfr=/usr/local/arm-tools-hfp --prefix=/usr/local/arm-tools-hfp --enable-interwork --enable-multilib --enable-languages=c --disable-libssp ・・・OK
  ⑤make ・・・OK
  ⑥make install ・・・OK

  *ここで/usr/local/arm-tools-hfp/binのディレクトリにパスを通す。
  ・cd     ユーザーホームディレクトリへ移動
  ・.bash_profileを編集し、/usr/local/arm-tools-hfp/binのディレクトリにパスを通す。
   ( PATH=/usr/local/arm-tools-hfp/bin:${PATH} を追加)
  ・Cygwinを一旦終わらせ、再稼動させる。

 5)newlibパッケージのインストール
  ①cd /usr/local/newlib*
  ②./configure --target=arm-elf --with-float=hard --prefix=/usr/local/arm-tools-hfp ・・・OK
  ③make・・・OK
  ④make install・・・OK
 

 6)gccパッケージの補足インストール
  ①cd ../BuildGcc
  ②make
  ③make install

 7)その他 
  ①cd     ユーザーホームディレクトリへ移動
  ②.bash_profileを編集し、 PATH=/usr/local/arm-tools-hfp/bin:${PATH} を削除


3.2つの開発環境について 比較。
 1)コンパイラー等開発ツール
 ◎/usr/local/arm-tools-sfp/bin、/usr/local/arm-tools-hfp/binの主要ツール
 ・arm-elf-gcc.exe( 519708Byte)
 ・arm-elf-as.exe (2757595Byte)
 ・arm-elf-ar.exe (1804448Byte)
 ・arm-elf-objcopy.exe(2303260Byte)
についてバイナリサイズは2つの環境とも同じでした。浮動小数点演算コプロセッサー使用、非使用で各ツール自体に異なることはないと推測。
 2)ライブラリ
 ◎/usr/local/arm-tools-sfp/arm-elf/lib、/usr/local/arm-tools-hfp/arm-elf/libの主要ライブラリ
 ・libc.a(soft:3174978Byte hard:3169002Byte)
 ・libg.a(soft:3174978Byte hard:3169002Byte)
 ・libm.a(soft:953244Byte hard:876948Byte)
 ◎そのほかのライブラリ
 ・libgcc.a (soft:363326Byte hard:357882Byte)
 ・libgcov.a (soft:30906Byte hard:30906Byte) ・・・同じ
 についてライブラリサイズは若干、浮動小数点演算コプロセッサ使用のほうが小さい。

2009年11月29日日曜日

LM3S8962 Evaluation Kit! を試す。



STMicroelectronicsの評価キットを色々操作しているうちに、テキサス・インスツルメンツの評価キット LM3S8962 Evaluation Kit が届きました。
この評価キットは Cortex-M3コアの LM3S8962(メインボード)と、LM3S2110(サブボード)の2つのマイコンでCAN(Controller Area Network)通信を試せる構成になっています。
また、Ethernet、microSDカードスロット、スピーカー、128×64ドットOLED(グラフィック表示)等が搭載されていて、多彩なアプリケーションの開発が手軽に出来るのではと期待できます。


とりあえず一通り試します。

1.準備
 1)付属のDVDをPCにセットする。
   ○LUMINARY MICROのHTML画面
   ○Document/Read Me First - Viewで「LM3S8962 EVALUATONKIT README FIRST」を開く。

2.「README FIRST」記載に従う。
 1)付属フラットケーブル(10線)で LM3S8962 Evaluation Board(本体ボード)とLM3S2110 CAN Device Board(サブボード)のお互いのCANポートをつなぐ。
 2)付属USBケーブルでPCと LM3S8962 Evaluation Board P4をつなぐ
   ○微妙なサウンドと、液晶にLUMINARY、IARのロゴが表示された後ゲームが始まった。
   ○ゲームを一通り試す、敢え無くGame Over 注目すべきは、IPアドレスが表示される事、さらにスクリーンセーバも表示(詳細、後述)
 3)デバイスドライバのインストール
   ○PC側で新規デバイスの検出。
  ①デバイスドライブソフトウエアインストールを始める。
  ②ドライバの検索先をDVDドライブに指定する。
    「Stellaris Evaluation Boad A」のインストール完了を確認。

 ※ゲーム(サンプルアプリケーション)
   ①起動時、サウンドと伴にLUMINARY、IARのロゴが表示、Ethernet接続で、DNSからIPアドレスの割当を受ける、そのアドレスが表示される。
   ②一見パックマン風のゲーム、[SELECT]ボタンでゲーム開始 [SW3-6]ボタンで上下左右移動。[SELECT]ボタンでミサイル発射、モンスターを撃破
   ③ゲーム開始前、ゲームOver後、に一定期間経つと、スクリーンセーバが表示される。スクリーンセーバも消えた後、本体ボードLED1がゆるい点滅、CANサブボードLED100が点滅する。
   ④起動時、ゲームOver時のサウンドの音量はCANサブボードの[SW100,101]で調整できる。
   ⑤起動時、シリアルポートからWelcomeが出力される。ゲーム開始でスコア0、ゲームOverでスコアがシリアルポートに出力される。
     (PC並びにターミナルソフト設定 bau:11520 data:8bit parity:non stopbit:1 flow:non)
   
 ※あまりこのサンプルアプリケーションにはまると、本格的なアプリケーション開発前に基板が壊れてしまいそうなので注意。

2009年11月21日土曜日

IAR KickStart Kit STM3210E-SK を試す。



 STMicroelectronics のご好意により、先日ET2009で入手したIAR KickStart Kit STM3210E-SKを試します。

1.準備、キットの情報を調べる。
 1)「ST ARM Core-Based Microcontrollers and IAR KickStart Kit」(
リーフ)から。
  ・キット本体の構成 STM32F103ZE-SK+IAR J-Link (On Boad debug Interface)
    IAR J-Link(ARM 用USB 接続JTAG ICE)がキット本体にすでに乗っている。    
  ・IAR Embedded Workbench のコードサイズ制限 32KB (exsample application も32KB以下)
 2)IAR KickStartKit CDを調べる。
   環境 Windows VISTA 64
  ①CDをPCにセットする。
    自動起動 Start.exeを実行を許可する。[WinVISTA]
  ②IAR KickStartが立ち上がる。
  ③「QuickStart Guide and product Information」
    ・Guides and Manuals
     ・IAR Kit QuickStart Guid(.pdf)
    ・STM32F103 Information
     ・Reference manual
     ・Data sheet
    ・Boad schematic

  ※マイクロコントローラ:STM32F103ZE(LQFP144)  

2.IAR Embedded Workbench のインストール。
 引き続き、IAR KickStartの作業
  1)「Software installations」
   ①IAR Embedded Workbench のインストール
     KickStart Editionをクリック
   ②「Welcome to IAR Systems IAR Embedded Workbench Installation」
   ③Install IAR Embedded Workbenchをクリック
     ・Get a license
       ・IAR ホームページ 「Product Registration」でユーザ登録
           メールアドレス等を登録
           会社名、HPは適当に入力
       ・IARからメールが届く
       ・そこに登録確認用のhttpアドレスが記載、これをクリック
       ・IAR ホームページ 「Registration Confirmed」
           License Number と License Key が記載
     ・IAR Embedded Workbenchのインストール 
       ・ライセンスNo. License Key IARのホームページの記載のものCopy/Past
     ・IAR J-Link On Board のインストール
      ・PCとボードをUSBで接続(ステッピングモータの脇のUSBコネクタ)
       ・PWR_LED 点灯
       ・LED点滅
       ・STAT4(LED)点滅
       ・カラーLCDにIARのロゴ表示
     ・PCに「新しいハードうえあの検出」=>ドライバのインストールを実行
       ・ディレクトリC:\Program Files(x86)\IAR Systems\Embedded Workbench 5.0 Kickstart\arm\drivers\JLink\を指定
      ・評価ボード設定
        PWR_SEL Pin3-4 closed - power from J-Link
        JTAG_SEL Open, J-Link-OB is used
3.Example Application の実行
  1)Embedded Workbenchの実行
    ・スタート>すべてのプログラム>IAR Systems>IAR Embeded Workbench for ARM KickStart>IAR Embeded Workbench で実行
  2)Example アプリケーションの実行
    IAR Embeded Workbench IDE起動で「Embedded Workbench Start」ダイアログ表示
    ①Example アプリケーションをクリック
     ST>STM32F10x>IAR-STM32F103ZE-SKを選択しOpen
    ②「Choose destination folder」のダイアログが表示
     適宜なフォルダ ”IAR-SK-Work”を作成し、それを選択
    ③「Workspace」ウインドウで ”LCD_demo Flash Debug”を右クリック選択 「Set as Active」
   (④「LCD_Demo」タグを選択)
    ⑤Workspace」ウインドウの上部コンボボックスに”LCD_demo Flash Debug”が表示
    ⑥Exampleアプリケーションのメイク
     Project>Make 実行
    ⑦Exampleアプリケーションのダウロード
     Project>Download and debug
    ⑧Exampleアプリケーションのデバッグ実行
     評価キットのLCDにカラーパターン表示

3.Example Application LCD_demo について
 1)動作
  ①立ち上がり
    IARのロゴ表示
    カラーパターン表示
  ②実行中
   ・Push Button[USER]でバックライト調整モードに切り替え
   ・Push Button[WKUP]でコントラスト調整モードに切り替え
   ・TRIMMER[AN_TR]でバックライト、コントラストの調整を行う。
 2)解析
  ①Push Button[USER]
    ・CPUピン No.93
    ・ピン機能 PG8
  ②Push Button[WKUP]
    ・CPUピン No.34
    ・ピン機能 PA0、[WKUP]、USART2_CTS(8)、ADC123_IN0、TIM2_CH1_ETR、TIM5_CH1、TIM8_ETR
  ③TRIMMER[AN_TR]
    ・CPUピン No.44
    ・ピン機能 PC4、ADC12_IN14
  ④Graphic LCD
    CPU Pin Func.
    -------+------------------------------------------------------  
    No.42 SPI1_MISO、PA6、TIM8_BKIN、ADC12_IN6、TIM3_CH1、TIM1_BKIN
    No.41 SPI1_SCK、PA5、DAC_OUT2、ADC12_IN5
    No.42 SPI1_MOSI、PA7、TIM8_CH1N、ADC12_IN7、TIM3_CH2、TIM1_CH1N
    No.29 (LCD_CS)、PC3、ADC123_IN13
    No.75 (LCD_RS)、PB14、SPI2_MISO、TIM1_CH2N、USART3_RTS
    No.135 (LCD_BL)、PB5、I2C1_SMBA、SPI3_MOSI、I2S3_SD、TIM3_CH2、SPI1_MOSI

  ⑤Exampleアプリケーションの標準出力はこのLCDに行われる。
   (printf関数で文字が表示される。)

4.Example Application Acc_demo について
1)動作
  評価ボードの傾きを表示し、その傾きに合せてステッピングモータが回転する。
5.Example Application MassStrage について
  サイズ制限に引っかかる。
6.Example Application Temp_demo について
1)動作
   温度表示
7.Example Application USBMouse について
1)動作
   5V電源ジャック側のUSBコネクタとPCを接続
   ジョイステックと2プッシュボタンでマウスとして動作する。
8.Example Application AudioDevice について
1)動作
   5V電源ジャック側のUSBコネクタとPCを接続
   オーディオミニプラグでスピーカーにつなぐとUSBスピーカとして音声出力。
9.Example Application VirtualCom について
  サイズ制限に引っかかる。
10.RTOSを試す。
 1)インストール
  再び、IAR KickStartの作業
  ①「RTOS/middleware」をクリック
  ②「Boad support package」をクリック
    フォルダSTM_HDが表示される。 このフォルダを適宜なフォルダにコピーする。
  ③IAR Embedded Workbenchで ワークスペース[Start_STM32_HD.eww]をOpenし、メイク/ダウンロードする。
 2)実行 2つのLEDが 異なる周期で点滅する。
   2つのタスクを登録し、各タスクごとにLED点滅させる。

感想としてサンプルアプリケーションのソースコード、特にSTMicroelectronicsのライブラリ コードソース[stm32f10x_XXX.h stm32f10x_XXX.c |stm32f10x_systick stm32f10x_systick stm32f10x_systick....等 ]が充実している。
評価ボード自体、カラーLCD、SDカード、シリアルポート、おまけ的に温度センサ、傾斜センサ、ステッピングモータ等々多彩な機能を搭載している。 Ethernetが無いのが残念。
IAR Embedded Workbench の製品版を入手できれば、短期間で目的のアプリケーションが作成できると思われます。
ただ、後は、STMicroelectronics のダウンローダーDfuSe でWorkbench で開発したアプリケーションをどうやって実機にダウンロードするかが、これからの課題です。
一応、考えうる手順を書き留めます。

1)IAR Embedded Workbenchのアプリケーション作成。
 ①hexファイル出力設定
  ・Project>Optionsで「Option for node "XXXX"」ダイアログが表示される。
  ・Output Convert で Generate additional output のチェックボックスをチェックし、Output formatでIntel extendedを選択
 ②アプリケーションをメイクする。 XXXX.hexファイルが作成される。
2)DFUファイル作成
 ①DFU File Managerを立ち上げる
  ・スタート>すべてのプログラム>STMicroelectronics>DfuSe>DFU File Managerで起動
 ②”I want to GENARATE a DFU file from S19,HEX,BIN files”を選択
 ③[S19 or Hex...]で XXXX.hexファイルを開く
 ③Generate実行 ファイル名を指定する。
3)ダウンロード実行 
 ①DfuSe Demonstrationを立ち上げる。
  ・スタート>すべてのプログラム>STMicroelectronics>DfuSe>DfuSe Demonstrationで起動
 ②Upgrede or Verify Actionの[Chose...]でDFUファイルを選択する。
 ③[Upgrade]で書き込み実行

4)ダウンロードについて。調査課題
 ・IAR KickStart Kit STM3210E-SKにはJTAGコネクタが2つのUSBコネクタの間にある。このコネクタはSTM32F103ZEのJTAGデバッグポートに直結 STMicroelectronics STM32F20x用のJTAGケーブル(USB)が有ればいいのですが。現時点で、純正品で存在するのか、サードパーティで、Cortex-M3対応のJTAGデバッガツールでダウンロード可能なのか不明。
 また、自作について調べるが今だ情報にたどり着けない状況です。
 ・今まで、各種マイコンについて評価ボード、スタータキット、あるいは雑誌付録基板を使ってきました、何れの場合も、PCとUSB接続し、必要に応じて、PCに対応ドライバをインストールするだけで、事足りていました。マイコンチップ自体にどの様にアプリケーションをダウンロードしているのか考えもしなかった。この機会に少し調べてみようと思います。

※追加 
これまで、開発したアプリケーションを何とかして、コードサイズ制限のあるIAR Embedded Workbenchを使わずに、IAR KickStart Kit STM3210E-SKに書き込むことを考えてきたが、その手法案についてまとめる。

案1.JTAG書き込み1 前述のとおり、なんとかJTAGケーブル(USB対応)を調達し、このキットのJTAGコネクタを経由して開発アプリケーションを書き込む。

案2.JTAG書き込み2 このキット自体 IAR J-LinkというARM 用USB 接続JTAG ICEが搭載されている。IAR Embedded Workbench と同じ手法で開発アプリケーションを書き込む。
 (以下、案2についての試行錯誤)
 ・JLink.exeと言うツールをSEGGER社のサイトから取得する。
 ・このキットをUSB(JTAG)コネクタ経由でPCにつなぐ。
 ・JLink.exeを起動する。>> 一応 キットとの接続が確かめられた。
  (J-Linkによる、PCと、キットSTM32F103ZEの接続を確認)
 また、JLink.exeのダウンロード時に JFlashARM.exeも併せて取得した、STM32F103ZEにアプリケーションの書き込みには、JFlashARM.exeを使用するようですが、こちらのほうは接続に失敗した。

案3.DFU書き込み 案1、案2何れかの方法により、このキットの STM3210ZEにフラッシュROMにDFU(USBダウンローダー)を書き込む。(多少、DFUの修正は必要と思われる。)開発アプリケーションはDFU形式へのファイル変換を行い、DfuSeを使って、書き込む。

案3改 DFU書き込み 「案1、案2何れかの方法により、」というより、IAR Embedded Workbenchで書き込んでしまえばよいのではないのか、 DFU(USBダウンローダー)のサイズは12KBだから可能と思われる。。。。?

だんだん、手法は見えてきたが。IAR社がこのキットについて、IAR Embedded Workbench以外でのアプリケーションのダウンロードを阻止する意図があった場合。無駄な努力に帰することになる。




2009年7月9日木曜日

LPC2388 GNU GCC 浮動小数点の扱い

CQ出版、Interface誌 付録基板 LPC2388 を あいも変わらず、暇をみてはいじっています。
 以前に組み込んだプログラムの一つに不具合があり、これを調べていて、その原因が浮動小数点(float、double)の扱いにあることが判りました。

 今のところ、まだ解決の目途は立っていません。

1.コンパイルオプション -mhard-float について。
 LPC2388を触り始めたころ、浮動小数点の扱いで、-mhard-float  をコンパイルオプションに加えるようになった。
 どうもこのコンパイルオプションが問題と思われるようになった。
 1)コンパイルオプション -mhard-float なしで、問題のプログラムを Make する。
   標準Cライブラリ(libc.a、libm.a、、)の関数を使用しているサブルーチン、関数、では、依然、不具合は解消されず。しかし、標準Cライブラリ(libc.a、libm.a、、)の関数を使用しないサブルーチンでは不具合は解消していた。
 2)コンパイルオプション -msoft-float を加えて、問題のプログラムを Make する。
   Make時、リンクでエラーが起こる。(標準Cライブラリが不適合)

2.msoft-float 環境のgcc開発環境について、
  標準Cライブラリを msoft-float で構成すれば、問題解決と思い。gcc開発環境の再インストールを行った。
 (gccのインストールで、configure の オプションに --with-float=soft を加えた。)
 1.2)のMakeエラーは解消、でも不具合は残った。


3.ARM7TDMI-Sの浮動小数点対応について。
 Interface 2009/5 P58 の 「機能を拡張するコプロセッサ」の節 表2 コプロセッサ番号 CP11、CP12 で 倍精度/単精度浮動小数点 の記載があり、LPC2388が浮動小数点処理機能をハードで実現すると思われ、コンパイルオプション -mhard-float  は妥当と思われた。
 しかし ARM7TDMI-S Revision r4p3 Technical Reference Manual の 4.1.1 「Coprocessor abailability」では、CP14 Debug controller と CP15 System contorol だけの記載  やはり コンパイルオプション -msoft-float が正解なのか。。。


※ もともと、gccの開発環境は、同じCQ出版 DW誌の STM32F103(Cortex-M3)の開発環境です。
 LPC2388で使う場合、CPUのアーキテクチャの差異を考慮して、gccの再インストールしなければならないと思います。

 今回、-msoft-float 対応 で gccのインストールのみ、configure の オプションに --with-float=soft を加えたが、newlibについては行わなかった。(makeが通ったのでかまわなかったと判断)
 次は、newlibの再インストールでも行おうと思います。(指定可能かどうか不明ながら)。。

 現時点では コンパイルオプション -mhard-float  の適否は不明。(-msoft-floatが正解と言い切る自信無し。)


ひまを見てボチボチと、、、、

 >>追加検証 
  gccとnewlibのインストール configureオプションに --with-float=soft を追加。 + コンパイルオプション -msoft-float の make。
   浮動小数点でこけていた箇所が通るようになった。 一応動作確認。(7/10)

2009年6月25日木曜日

LPC2388 GCCによる開発 メモ 中間まとめ

未だ、CQ出版 Interface誌 LPC2388付録基板のベースシステムの構築が出来ていません。


1.IRQによる割り込み処理のハンドリング。
 1)実装するIRQ

  ベースシステムのIRQ例外処理のはとりあえず。
  ・システムの稼動チェック(ハートビート)用に TIMER0の割り込み。 
  ・LCD(SG12864ASLB-GB-R01)のリフレッシュ用に TIMER1の割り込み。
  ・Key入力用(タクトスイッチのON/OFFスキャン用)に TIMER3の割り込み。
  ・システム汎用にTIMER2の割り込み。
  ・シリアル通信受信用のUART1の割り込み。
  を、使用します。

 2)IRQのハンドリング(手法1)  >> 今のところ不調
    I誌のgcc用のサンプルを利用
  (1)IRQハンドリング関数は CPU_IRQInterrupt(void)を使用 
     gcc_sample.cで定義/宣言され、startup.sでIRQ割り込みとして呼び出される。   
  (2)IRQハンドリング関数で VICIRQStatus による分岐で各IRQ割り込み処理を実行する。

   /* CPU割り込み処理 */
    void CPU_IRQInterrupt(void)
    {
     switch(VICIRQStatus)
     {
       case INT_IRQ_TIMER0:
        // for Timer0 IQR Interrupt
        TIMER0_IRQInterrupt(); // システム監視 ハートビート
        /* タイマ割り込みクリア */
        TIMER_InterruptReset(&TIMER_0);
        break;
       case INT_IRQ_TIMER1:
        // for Timer1 IQR Interrupt
         Lcd_IRQ_Handler();   // LCDリフレッシュ
        /* タイマ割り込みクリア */
        TIMER_InterruptReset(&TIMER_1);
        break;
       case INT_IRQ_TIMER2:
       ----------------------------

 3)IRQのハンドリング(手法2)
  (1)ハンドリング関数は CPU_IRQInterrupt(void)を使用 (手法1と同じ)
  (2)それぞれのIRQ例外処理関数のアドレスを VICVectAdd4,VICVectAdd5,,,にセットする。
  (3)IRQハンドリング関数で VICVectAddr にセットされた関数のアドレスを使用して、各タイマー、UARTのIRQ例外処理を実行する。
   ※IRQ例外処理側 (関数ポインタの扱い)
      void (*pfunc)(); // 関数ポインタ宣言
      pfunc = VICVectAddr; // 関数のアドレスを代入
      (*pfunc)(); // IRQ例外処理関数のCall
      VICVectAddr = 0x00000000; //IRQアドレスクリア(※訂正)
   ※IRQ設定側
      extern void Sys_IRQInterrupt( void ); //IRQ例外処理関数(TIMER0)
       /* ↑ 同一ソースファイル内で定義されていれば不要 */
      --------------
      VICVectAddr4 = (u32)Sys_IRQInterrupt; // IRQ例外処理関数のアドレスをセット


2.ARMモード/Thumbモードについての注意事項
 1)ARMモードでの標準ライブラリ(libc.a, libm.a等)の指定
    LIBRARY_DIRS = -L /usr/local/arm-tools/arm-elf/lib -L /usr/local/arm-tools/lib/gcc/arm-elf/4.4.0
 2)Thumbモードでの標準ライブラリ(libc.a, libm.a等)の指定
    LIBRARY_DIRS = -L /usr/local/arm-tools/arm-elf/lib/thumb -L /usr/local/arm-tools/lib/gcc/arm-elf/4.4.0/thumb
   ※一部でもARMモードのモジュールがあると、標準ライブラリを組み込む場合、リンク時にinterworkのワーニングが出、動作が怪しくなる。
   ※gccパッケージのインストールでconfigureオプション--enable-interworkを指定しているのにワーニングが出るのが不可解。


3.リンクスクリプトファイル
  FreeRTOSのサイトから次のソースをダウンロード
  FreeRTOSV5.2.0/デモ/[ARM7_LPC2368_Eclipse]/RTOSDemoの lpc2368.ld を修正し利用。
 1)ramサイズを64Kに変更   
 2)usbramを16Kに変更


※※※※訂正※※※※
  手法2の動作確認 不調 >> 最初の1歩に戻り再検証
  ①再度 CQ出版 I誌から再び、gcc_sample を 入手
     ● 5/13 gcc用サンプル・プログラム アップデート(gcc_sample.zip)
  ②gcc_sample.zipを解凍、gcc_sampleをビルド
  ③基板上のLEDの点滅を確認 [手法1の IRQで呼び出される関数でLEDを点滅]
  ④gcc_sample.cを手法2で出来るように修正

**修正箇所**

a. define

  /* 割り込みコントローラ(VIC) */
  #define VIC_BASE_ADDR 0xFFFFF000
  #define VICVectAddr4 (*(volatile unsigned long *)(VIC_BASE_ADDR + 0x110))
  #define VICVectAddr (*(volatile unsigned long *)(VIC_BASE_ADDR + 0xF00))

b.IRQハンドラー関数

  /* TIMER0 割り込み処理 */
  void TM0_IRQInterrupt(void)
  {
    if( toggle == 0 ) {
      toggle = 1;
      *FGPIO_FIO1PIN =0x00000000; /* P1[18,19] '0' -> LED ON */
    } else {
      toggle = 0;
      *FGPIO_FIO1PIN =0x000C0000; /* P1[18,19] '1' -> LED OFF */
    }
    *TIMER_T0IR =1;  /* タイマ割り込みクリア */
  }

  /* CPU割り込み処理 */
  void CPU_IRQInterrupt(void)
  {
    void (*pFunc)();
    pFunc = (void*)VICVectAddr;
    (*pFunc)();

    VICVectAddr = 0x00000000; // VICVectAddr のクリア ※1 追加
  }

c.Main関数
     検証用にポート1の19ピンに繋がるLEDの点滅を加える。

/* タイマ割り込みLED点灯制御プログラム */
  int main(void)
  {
    *SYS_SCS = *SYS_SCS | 1; /* FGPIO Select */

    /* LED点灯制御設定 */
    *FGPIO_FIO1DIR =0x000C0000; /* P1[18,19] OutPut */
    *FGPIO_FIO1MASK=0x00000000; /* P1[18] Non Mask */
    *FGPIO_FIO1PIN =0x000C0000; /* P1[18,19] '1' -> LED OFF */
    ----------
    *TIMER_T0MR0 = 1000000;      /* 供給クロック周波数=1秒 */
    *TIMER_T0MCR = 0x00000003;    /* Match時にTCクリア&割り込み */

    VICVectAddr4 =(unsigned long )TM0_IRQInterrupt;
    *TIMER_T0TCR = 1;         /* タイマスタート*/
toggle = 0;
    ----------
**動作検証**
 結局不調       
 TIMER0 割り込み処理 TM0_IRQInterrupt(void) の最初の割り込みの実行は確認
 でもそれっきり。

**さらにもがく**
    VICVectAddr = 0x00000000;(※1)をIRQハンドリング関数(IRQInterrupt)に追加

※※動作検証※※
  ようやく成功。





2009年5月25日月曜日

FreeRTOSV5.2.0(LPC23xx)を解析する。

CQ出版 Interface誌 2009.5付録基板 LPC2388を何とか使えるようにしたいと思い、悪あがきを続ける。

1.GNU GCCによる開発環境の整備
 ・バージョン4.3.0 4.4.0 いづれも LED点滅など簡単なプログラムは可能
 ・複数割り込み等、少々込み入ったプログラムは、一定時間稼動後ハングする。

2.FreeRTOSによる開発プロトタイプの構築
 ・http://www.freertos.orgにアクセスし、ダウンロードサイト(http://sourceforge.net)からFreeRTOSV5.2.0.zipをダウンロードする。
 ・zipファイルを展開し、ARM7_LPC2368_Eclipse,Common,SourceのフォルダをCopyし、プロトタイプの構築を試みる。
 ・ARM7_LPC2368_Eclipse/RTOSDemoのフォルダでバージョン 4.4.0 でmakeを実行
 ・configPINSEL2_VALUEの未定義エラーが起こる、FreeRTOSConfig.h の #define confinPINSEL2_VALUEのコメントをはずす。
 ・再度ビルド、 no memory region specified for loadable section `.eh_frame' が起こる。
 ・適当に、lpc2368.ld(リンカスクリプト)を修正
    ※追記内容
     .eh_frame_hdr : ALIGN (4)
     {
     KEEP (*(.eh_frame_hdr))
     } >ethram          <<(ramをethramに変更)
     .eh_frame : ALIGN (4)
     {
     KEEP (*(.eh_frame))
     } >ethram          <<(ramをethramに変更)

     (ramでは「RTOSDemo.elf section .eh_frame will not fit in region ram」ビルドエ- で ethramに変更 これも適当)

 ・再度ビルド実行 成功 ただし、「does not support interworking」のワーニング表示
 ・このディレクトリをCopyしRTOS開発環境のプロトタイプとする。
    ARM7_LPC2368_Eclipse >> ARM7_LPC2388_Prototype
RTOSDemo >> RTOS_Prototype
    lpc2368.ld >> lpc2388.ld ファイル名変更
    Makefileの内容も併せて変更 lpc2368 を lpc2388 に変更
    ビルドを試す。 >OK

3.FreeRTOSによる開発プロトタイプの構築 その2
 プロトタイプへの修正内容
  ・LCD関連の無効化(将来 SG12864に対応)
  ・TCP/IPプロセスの無効化
  ・LEDを 基板LED1 Port1 Pin18に変更
 1)FreeRTOSの分析
  ・main.cの分析

4.自作関数の組み込み
 1)LEDコントロールの組み込み
 2)LCD(グラフィック)コントロールの組み込み。
  不具合
  ・memset,strcpy,strncpy,strlen,strcatでハングする。
  ・memset等の関数を自作する。LPC_memset等 とする。
    >>一応 動作OK
 *memset,strcpy等の標準関数は今後必須としたいので、>>
  ・コンパイルオプション検討(自作関数用 LPC23Lib.a )
    COMPILE_OPTS = -O1 -mcpu=arm7tdmi-s -fomit-frame-pointer -mthumb-interwork
       を
    COMPILE_OPTS = -mthumb -O0 -v -mhard-float に変更。
    (-mcpu=arm7tdmi-s で エラー Error: selected processor does not support requested special purpose register -- `mrs r3,CPSR'... )
    でようやくOK

5.デバッグ用にLOGのLCD出力
  FreeRTOSの関数 xTaskCreate() 正常に実行される。
   〃       vTaskStartScheduler() ほどほどに動作。
    ・タイマー0の割り込みで実行される関数を portISR.c (ARMモードでコンパイル)から自作関数(thumbモードでコンパイル)に置き換えると、VICVectAddr4に設定されるアドレスが1バイトずれる。> 仕方なく、portISR.c にコードを書き込む。(原因不明)
    ・このタイマー割り込み関数は、最初の割り込み時に実行される。しかし、それ以降の割り込みは確認出来ず。

6.泥沼。
  1)thumbモードをARMモードにしたり、thumbモードに戻したり。(Makefileをいろいろイジル)
  2)etc.

7.現時点でのLPC2388の壁
 1)割り込み関連の扱い VICVectAddrX, VICVectCntrlX,,,etc.
 2)命令系がARMモードとThumbモードの2ある事。
    参考にするサンプルコード(プロジェクト)が両方使っているケースが多い。
 3)startup.s , boot.s 等のスタートアップ用のアセンブラコードが難解。
 4)リンクスクリプトファイルも難解。
 5)とにかくタイマー0の割り込みが安定的に動かない。。。。。
 6)GNU GCC の地雷 >> 単に変数を追加するだけで動作が異なる。









    





 

2009年5月14日木曜日

GNUによる開発環境の整備(for ARM7TDMI)

組み込み用の開発環境として、GNUによる開発環境の整備を試行します。
問題はWindowsVISTA 64bit、失敗覚悟で行います。

1.linux環境の構築(Cygwinのインストール)
 1)"http://www.cygwin.com"にアクセス
 2)「Install or update now!」のアイコンをクリック ダウンロードで「実行」
    [Cygwin Setup]インストーラが立ち上がる。
 3)「Choose A Dounload Source」で Install from Internet を選択
 4)「Select Root Install Directory」は デフォルト"C:\cygwin"のまま設定
 5)「Select Local Packege Directory」は 適当にディレクトリ"C:\DownLoad\Cygwin"を設定
 6)「Select Your Internet Connection」で Direct Connection を選択
 7)「Select Download Site」で 適当にダウンロードサイトを選択
 8)「Select Packeges」先頭の"All"の横の"Default"はそのまま。
   ①パッケージの追加
    再度[Cygwin Setup]インストーラが立ち上げ以下のパッケージを追加する。
     ・"Archive" zip等のファイルの圧縮/解凍
     ・"Devel"  gcc、make等の開発ツール
     ・"Editors" vi等のエディター
     ・"Net"/"inetutils" telnet等のネットワークツール

--アンインストールの場合  
( ⑧「Select Packeges」で 先頭の"All"の横の"Default"をクリックして"Uninstall"に変更する。)
     

2.GNU開発環境のインストール
 1)GNU関連パッケージの入手
  ①"http:://www.gnu.org"にアクセス
  ②[DownLoad]をクリック
  ③「How to get GNU software」の[・Download it from the web or via FTP:we....]をクリック
  ④「GNU mirror list」の[Asia/Japan ftp://ftp.ring.gr.jp/pub/GNU]をクリック
  ⑤gccパッケージの入手
   ・[gcc]をクリック
   ・[gcc-4.4.0]をクリック(最新版にトライ)をクリック
      ※IE8.0では不調 [Apr 22 09:39 gcc-4.4.0]の表示
   ・[gcc-4.4.0.tar.bz2]をクリック
   ・c:\Download\GNUに保存
  ⑥binutilsパッケージの入手( ④のFTPサイトより。)
   ・[binutils]をクリック
   ・[binutils-2.19.1.tar.bz2]をクリック
   ・c:\Download\GNUに保存
  ⑦gmpパッケージの入手( ④のFTPサイトより。)
   ・[gmp]をクリック
   ・[gmp-4.3.1.tar.bz2]をクリック
   ・c:\Download\GNUに保存
  ⑧mpfrパッケージの入手
   ・"http://www.mpfr.org/”にアクセス
   ・[Latest release: download]をクリック
   ・[mpfr-2.4.1.tar.bz2]をクリック
   ・c:\Download\GNUに保存
  ⑨Insightパッケージの入手
   ・"ftp://sourceware.org/pub/insight/releases/”にアクセス
   ・[insight-6.8.tar.bz2]をクリック
   ・c:\Download\GNUに保存
  ⑩newlibパッケージの入手
   ・"ftp://sourceware.org/pub/newlib”にアクセス
   ・[ newlib-1.17.0.tar.gz]をクリック
   ・c:\Download\GNUに保存

 2)インストール (Cygwinでの作業)
  ①インストール先ディレクトリ作成
   ・cd /usr/local
   ・mkdir arm-tools
  ②各パッケージの解凍
   ・tar jxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/binutils-2.19.1.tar.bz2
   ・tar jxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/gmp-4.3.1.tar.bz2
   ・tar jxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/mpfr-2.4.1.tar.bz2
   ・tar jxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/gcc-4.4.0.tar.bz2
   ・tar jxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/insight-6.8.tar.bz2
   ・tar zxvf /cygdrive/c/DownLoad/GNU/newlib-1.17.0.tar.gz
(arm-tools以下をバックアップ)
  ③binutilsパッケージのインストール
   ・cd binutils*
   ・./configure --target=arm-elf --prefix=/usr/local/arm-tools
   ・make
   ・make install
  ④gmpパッケージのインストール
   ・cd ../gmp*
   ・./configure --prefix=/usr/local/arm-tools
   ・make
   ・make check
   ・make install

  ⑤mpfrパッケージのインストール
   ・cd ../mpfr*
   ・./configure --prefix=/usr/local/arm-tools --with-gmp=/usr/local/arm-tools
   ・make
   ・make check
   ・make install

  ⑥gccパッケージのインストール
   ・cd ../
   ・mkdir BuildGcc
   ・cd BuildGcc
   ・../gcc-4.4.0/configure --target=arm-elf --with-gmp=/usr/local/arm-tools --with-mpfr=/usr/local/arm-tools --prefix=/usr/local/arm-tools --enable-interwork --enable-multilib --enable-languages=c --disable-libssp
    (--with-newlib を追加 */* 下記参照)
    (--with-float=soft を追加 7/10 )
   ・make
   ・make install

   (/usr/local/arm-tools/binにPATHを通す。 <== newlibインストール失敗対応 12/4 )

  ⑦newlibパッケージのインストール
   ・cd ../newlib*
   ・./configure --target=arm-elf --prefix=/usr/local/arm-tools
    (--with-float=soft を追加 7/10 )
   ・make
   -- インストールの中断(エラーによる)

     エラー発生
       内容
         lib_a-dummy.oのコンパイル時
/bin/sh: arm-elf-cc: command not found

     エラー解析
      a.現在GNU開発環境があるPCでnewlibのconfigureを実行、出力Makefileを今回のMakefileと比較(diff)
       > CC_FOR_TARGET=$(STAGE_CC_WRAPPER) arm-elf-gcc $(FLAGS_FOR_TARGET) 
       < CC_FOR_TARGET=$(STAGE_CC_WRAPPER) arm-elf-cc $(FLAGS_FOR_TARGET) <=今回
       なぜ arm-elf-cc になったのか?
      b.config.logを確認
       591行目 CC_FOR_TARGET があった。
      c.configureの確認
       8539行以降にCC_FOR_TARGETの設定が記述

対処
      a.深く考えなく、GCCのバージョン を 4.3.3 に入れ替える。
             ==>変わらなかった。
      b.GCCのインストール 各オプションを変える。
             ==>検討中 ==> 解決
次のオプションでgccの configure を実行 (--with-newlib を追加)
     ../gcc-4.4.0/configure --target=arm-elf --with-gmp=/usr/local/arm-tools
         --with-mpfr=/usr/local/armtools --prefix=/usr/local/arm-tools
         --enable-interwork --enable-multilib --enable-languages=c
         --disable-libssp --with-newlib
       で gccとnewlibのインストール作業をやり直した。

※newlibでの再ビルドは make clean では不十分、newlib-1.17.0.tar.gz の解凍からやり直したほうが良さそう。

   --インストールの続き
   ・make install

  ⑥gccパッケージの補足インストール
   ・cd ../BuildGcc*
   ・make all
   ・make install

3.GNU検証
 1)newlibインストール失敗(未解決)での検証
   ① TIMERでLEDを点滅プログラム
             ==> 成功
 ② LCD表示プログラム
     ・リンクで、-lc オプションがエラー  llibc がリンクできず。

その他
 1)NXP LPC2388用 ダウンローダー 「Flash Magic」のインストール
   ①"http://www.flashmagictool.com/"にアクセス
   ②Download FlashMagic.exe (ページ右側)をクリック
   ③インストールプログラムを実行
 2)CP2102_USB ドライバのインストール
   ①LPC2388基盤をUSB接続
   ②ドライバインストールを促されるので、インターネットでドライバを検索する方法でインストールを行う。

2009年5月4日月曜日

フェーズ3 Key入力テスト NXP LPC2388

4つのスイッチを押すと、それぞれに応じて、LEDが点灯する。
※このプログラムも数秒でハングする。
1.キー入力使用 main()関数 ソース
/****************************************************************************
タイマ割り込みサンプルプログラム(オンボードLED点灯制御)
****************************************************************************/
#define _EXTERN_
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "LPC_BaseLib.h"

/* LED点滅用変数*/
int toggle0;
/* CPU割り込み処理*/
void CPU_IRQInterrupt(void)
{
  switch(VICIRQStatus)
  {
  // for Timer0 IQR Interrupt  ハートビート用割り込み
    case INT_IRQ_TIMER0:
      if(toggle0 == 0)
      {
        toggle0 = 1;
        Led_0_ON();
      }
      else
      {
         toggle0 = 0;
         Led_0_OFF();
      }
      /* タイマ割り込みクリア*/
      TIMER_InterruptReset(&TIMER_0);
      break;
    case INT_IRQ_TIMER1:
    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
    case INT_IRQ_TIMER3:
      // for Timer3 IQR Interrupt
      Key_Sarch();
      /* タイマ割り込みクリア*/
      TIMER_InterruptReset(&TIMER_3);
      break;
    default:
    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

/* タイマ割り込みLED点灯制御プログラム*/
int main(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIMER_InitTypeDef TIMER_InitStructure;

    SYS_Initialize();

    /* LED点灯制御設定*/
    Led_Init();

    Key_Init();

    // タイマ設定 Timer0 Use for Hart Beet
    TIMER_StructInit(&TIMER_InitStructure);
    TIMER_InitStructure.TIMER_ID = TIMER_ID_0;
    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
2.LPC用Key入力関数側
#include
#include "LPC_BaseLib.h"

void Key_Init()
{
  key_gpioinit();
  Key_Proc_Mode = KEY_MODE_MAIN;
}

// 前回GPIOがLow今回Highの場合 キー入力(Push)とみなす。
void Key_Sarch()
{
  if(Ref_Key_0 == VAL_KEY_ON && KEY_VAL_0 == VAL_KEY_OFF)
  {
    Key_Intrrupt(ID_KEY_0);
  }
  Ref_Key_0 = KEY_VAL_0;

  if(Ref_Key_1 == VAL_KEY_ON && KEY_VAL_1 == VAL_KEY_OFF)
  {
Key_Intrrupt(ID_KEY_1);
  }
  Ref_Key_1 = KEY_VAL_1;

    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

//キー対応GPIO設定
void key_gpioinit(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  // GPIO 0
  GPIO_InitStructure.GPIO_ID = GPIO_Port_0;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pins = GPIO_Pin_0 GPIO_Pin_1 GPIO_Pin_10 GPIO_Pin_11   GPIO_Pin_17;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_FAST;
  GPIO_InitStructure.GPIO_ModeIO = GPIO_Mode_INPUT;
  GPIO_InitStructure.GPIO_ModePin = GPIO_ModePin_PULLUP;

  GPIO_Init(&GPIO_0,&GPIO_InitStructure);
}

3.キー入力動作定義
#include

#include "LPC_BaseLib.h"

unsigned int icnt;

voidKey_Intrruptint key_id)
{
  switch(key_id)
  {
    case ID_KEY_0:
      Led_1_ON();
      Led_2_OFF();
      Led_3_OFF();
      break;
    case ID_KEY_1:
      Led_1_OFF();
      Led_2_ON();

    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

2009年5月2日土曜日

フェーズ1 GPIO テスト NXP LPC2388

NXP LPC2388の GPIO を以下のとおり検証した。


概要 4つのLEDをTIMER0で点滅させる。


タイマ割り込みハンドラは startup.s で設定されたハンドラ CPU_IRQInterrupt を main() ソースファイルに、準備する。


1.GPIO使用 main()関数側
  1)初期設定
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
     // GPIO 0
    GPIO_InitStructure.GPIO_ID = GPIO_Port_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pins = GPIO_Pin_27;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_FAST;
    GPIO_InitStructure.GPIO_ModeIO = GPIO_Mode_OUTPUT;
    GPIO_InitStructure.GPIO_ModePin = GPIO_ModePin_PULLDOWN;
    GPIO_Init(&GPIO_0,&GPIO_InitStructure);

 ※ システムコントロールレジスタ SCS(0xE01FC1A0) に0x01をセットするとGPIO0,GPIO1はFGPIOに設定されるが、設定の有無による違い未だ実感出来ず。(高速IFが必要にならない限り実感できないと思う。)

 2)GPIO出力 
   GPIO ポート1の18番ピンに1出力 付録基板LED1消燈
   GPIO ポート1の19番、22番ピンに0出力 外付けLEDが点灯
     GPIO_SetBits(&GPIO_1,GPIO_Pin_18);
     GPIO_ResetBits(&GPIO_1, GPIO_Pin_19 GPIO_Pin_22);
2.GPIO使用 LPC用GPIO関数側
 1)GPIO設定構造体
    typedef struct
    {
    GPIOPortID_TypeDef GPIO_ID;
    u32 GPIO_Pins;
    GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;
    GPIOModeIO_TypeDef GPIO_ModeIO;
    GPIOModePin_TypeDef GPIO_ModePin;
    }GPIO_InitTypeDef;

 2)GPIO構造体
    typedef struct
    {
    vu32 *pIOPIN;
    vu32 *pIOSET;
    vu32 *pIODIR;
    vu32 *pIOCLR;
    vu32 *pFIODIR;
    vu32 *pFIOMASK;
    vu32 *pFIOPIN;     
    vu32 *pFIOSET;
    vu32 *pFIOCLR;
    } GPIO_TypeDef;


    EXTERN GPIO_TypeDef GPIO_0;
    EXTERN GPIO_TypeDef GPIO_1;
    EXTERN GPIO_TypeDef GPIO_2;
    EXTERN GPIO_TypeDef GPIO_3;
    EXTERN GPIO_TypeDef GPIO_4;


 3)関数 GPIO_Init
    void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
    {
     u32 i;
     u32 *pPINSEL_H;
     u32 *pPINSEL_L;
     u32 *pPINMODE_H;
     u32 *pPINMODE_L;
     vu32 bitpattern;
       
    switch(GPIO_InitStruct->GPIO_ID)
    {
      case GPIO_Port_0:  //ポート0のピン選択レジスタポインタをセット
        pPINSEL_L = (u32 *)(PINSEL_BASE_ADDR + 0x00);
        pPINSEL_H = (u32 *)(PINSEL_BASE_ADDR + 0x04);
        pPINMODE_L = (u32 *)(PINSEL_BASE_ADDR + 0x40);
        pPINMODE_H = (u32 *)(PINSEL_BASE_ADDR + 0x44);
        break;
      case GPIO_Port_1:
        pPINSEL_L = (u32 *)(PINSEL_BASE_ADDR + 0x08);
        pPINSEL_H = (u32 *)(PINSEL_BASE_ADDR + 0x0c);
    ///////////////////////////////////////////
      default:
         return;
    }
      /* Setting Low Bits . for use GPIO (Bit Patern "00")*/
    for(i=0;i<16;i++)
    {
      if( GPIO_InitStruct->GPIO_Pins & (0x00000001 << i))
      {  // ピン選択レジスタの設定 Pin0-15
        bitpattern = 0x0000003 << (2*i);
        bitpattern ^= 0xFFFFFFFF;
        *pPINSEL_L &= bitpattern;
        //Bit Clear and Pin use GPIO
        *pPINMODE_L &= bitpattern;
        //Bit Clear
        bitpattern = GPIO_InitStruct->GPIO_ModePin << (2*i);
        *pPINMODE_L = bitpattern;
      }
    }
    for(i=0;i<16;i++)
    {
      if( GPIO_InitStruct->GPIO_Pins & (0x00000001 << (i+16)))
      { // ピン選択レジスタの設定 Pin16-31
        bitpattern = 0x0000003 << (2*i);
        bitpattern ^= 0xFFFFFFFF;
        *pPINSEL_H &= bitpattern;
        //Bit Clear and Pin use GPIO
        *pPINMODE_H &= bitpattern;
        //Bit Clear
        bitpattern = GPIO_InitStruct->GPIO_ModePin << (2*i);
        *pPINMODE_H = bitpattern;
      }
    }
    if( GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_REGACY)
    {
      switch(GPIO_InitStruct->GPIO_ID)
      { // GPIOレジスタポインタのGPIO構造体への登録
         case GPIO_Port_0:
          GPIOx->pIOPIN = (u32 *)(GPIO_BASE_ADDR + 0x00);
          GPIOx->pIOSET = (u32 *)(GPIO_BASE_ADDR + 0x04);
          GPIOx->pIOSET = (u32 *)(GPIO_BASE_ADDR + 0x04);
          GPIOx->pIODIR = (u32 *)(GPIO_BASE_ADDR + 0x08); // Pin Control Reg. (0:input 1:output)
          GPIOx->pIOCLR = (u32 *)(GPIO_BASE_ADDR + 0x0c); // Output Clear Reg.
         break;
        case GPIO_Port_1:
          GPIOx->pIOPIN = (u32 *)(GPIO_BASE_ADDR + 0x10);
          GPIOx->pIOSET = (u32 *)(GPIO_BASE_ADDR + 0x14);
          GPIOx->pIODIR = (u32 *)(GPIO_BASE_ADDR + 0x18);
          GPIOx->pIOCLR = (u32 *)(GPIO_BASE_ADDR + 0x1c);
          break;
        default:
          return;
      }
      GPIOx->pFIODIR = NULL;
      GPIOx->pFIOMASK = NULL;
      GPIOx->pFIOPIN = NULL;
      GPIOx->pFIOSET = NULL;
      GPIOx->pFIOCLR = NULL;
      for(i=0;i<32;i++)
      {  // 各ピンの入出力の設定
        if( GPIO_InitStruct->GPIO_Pins & (0x00000001 << i))
        {
          if(GPIO_InitStruct->GPIO_ModeIO == GPIO_Mode_INPUT)
          {
            bitpattern = 0x0000001 << i;
            bitpattern ^= 0xFFFFFFFF;
            *(GPIOx->pIODIR) &= bitpattern; // Input Mode bit off
          }
          else
          {
            bitpattern = 0x0000001 << i;
            *(GPIOx->pIODIR) = bitpattern; // Output Mode bit on
          }
        }
      }
    }
     else
    {
     /* Fast GPIO Mode */
      switch(GPIO_InitStruct->GPIO_ID)
      {  // GPIOレジスタ群のポインタをGPIO構造体へ登録
        case GPIO_Port_0:
          GPIOx->pFIODIR = (u32 *)(FIO_BASE_ADDR + 0x00); //Pin Control Reg. (0:input 1:output)
          pFIOMASK = (u32 *)(FIO_BASE_ADDR + 0x10); //Pin Mask Reg. (0:input 1:output)
          GPIOx->pFIOMASK = (u32 *)(FIO_BASE_ADDR + 0x10); //Pin Mask Reg. (0:input 1:output)
          GPIOx->pFIOPIN = (u32 *)(FIO_BASE_ADDR + 0x14); // Pin Value Reg.
          GPIOx->pFIOSET = (u32 *)(FIO_BASE_ADDR + 0x18); // Output Set Reg.
          GPIOx->pFIOCLR = (u32 *)(FIO_BASE_ADDR + 0x1c); // Output Clear Reg.
          break;
          case GPIO_Port_1:
          GPIOx->pFIODIR = (u32 *)(FIO_BASE_ADDR + 0x20);
       ///////////////////////////////////////////
         default:
           return;
      }
      GPIOx->pIOPIN = NULL;
      GPIOx->pIOSET = NULL;
      GPIOx->pIODIR = NULL;
      GPIOx->pIOCLR = NULL;
      for(i=0;i<32;i++)
      {  // 各ピンの入出力の設定
        if( GPIO_InitStruct->GPIO_Pins & (0x00000001 << i))
        {
          if(GPIO_InitStruct->GPIO_ModeIO == GPIO_Mode_INPUT)
          {
            bitpattern = 0x0000001 << i;
            bitpattern ^= 0xFFFFFFFF;
            *(GPIOx->pFIODIR) &= bitpattern; // Input Mode bit off
          }
          else
          {
            bitpattern = 0x0000001 << i;
            *(GPIOx->pFIODIR) = bitpattern; // Output Mode bit on
          }
          bitpattern = 0x0000001 << i;
          bitpattern ^= 0xFFFFFFFF;
          *(GPIOx->pFIOMASK) &= bitpattern; // Mask bit off
         }
        }
       }
       return;
    }
 4)関数 GPIO_SetBits ポート単位でのPin設定 
   GPIO ポートビットセットレジスタを使い Pinに”1”(High)を設定
    void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, u32 GPIO_Pin)
    {
     if(GPIOx->pFIOSET != NULL) // FGPIOの判断
     {
        *(GPIOx->pFIOSET) = GPIO_Pin; 
      }
      else
      {
        *(GPIOx->pIOSET) = GPIO_Pin;  
      }
    }
 5)関数 GPIO_ResetBits ポート単位でのPinクリア
   GPIO ポートビットクリアレジスタを使い Pinに”0”(Low)を設定
    void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, u32 GPIO_Pin)
    {
       if(GPIOx->pFIOCLR != NULL)
      {
        *(GPIOx->pFIOCLR) = GPIO_Pin;
      }
      else
      {
        *(GPIOx->pIOCLR) = GPIO_Pin;
      }
    }

3.タイマ設定 main()側
 1) タイマ設定および 割り込み設定
    /* タイマコントローラへの供給クロック分周設定 */
    *CLK_PCLKSEL0 = (*CLK_PCLKSEL0 & 0xfffffff3); /* 1/4 */ /* タイマ0のパラメータ設定 */
    *TIMER_T0PR = 0x00000000;    /* プリスケール無し */
    *TIMER_T0MR0 = 1000000;    /* 供給クロック周波数=1秒 */
    *TIMER_T0MCR = 0x00000003;    /* Match時にTCクリア&割り込み */
    *TIMER_T0TCR = 1;   /* タイマスタート*/
    /* 割り込みコントローラ設定 */
    *VIC_IntSelect = *VIC_IntSelect & (~0x10); /* IRQ選択 */
    *VIC_IntEnable = *VIC_IntEnable 0x10; /* タイマ0のみ有効 */
    /* 割り込み許可 */
    CPU_EnableInterrupt();
  2)割り込みハンドラ
    IRQ割り込みでCALLされるハンドラをTIMER0の割り込みハンドラとして利用。
    void CPU_IRQInterrupt(void)
    {
      if( toggle == 0 ) {
        toggle = 1;
    ***************************************  
     *TIMER_T0IR =1; /* タイマ割り込みクリア */
    }

4.startup.s
   ここで IRQ割り込みを登録
 CQ出版IF誌のサンプル使用
.text
.extern main
.extern _sp_base
#======================================
# Initialize vectors
#======================================
    B _startup
    nop
    nop
    nop
    nop
    nop
    B _IRQ_handle
    nop
    .org 0x20
    .global _startup
_startup:
#IRQ通知を受け取るように設定する
    MRS R0, cpsr
    eor R0, R0, #0x80
    MSR cpsr, R0
#プロセッサモードをIRQモードへ
    MRS r1, CPSR
    BIC R1, R1, #0x1F
    ORR R1, R1, #0x12
    MSR CPSR, R1
#例外ハンドラ用スタックを設定
    LDR sp, = _exception_sp_base
#プロセッサモードをスーパーバイザモードへ戻す
    MRS r1, CPSR
    BIC R1, R1, #0x1F
    ORR R1, R1, #0x13
    MSR CPSR, R1
# スタックを設定
    LDR R13,=_sp_base
    BL main
    .align 0x4
_IRQ_handle:
#例外用スタックにレジスタ退避
    STMDB sp!,{r0-r12, r14}
    MRS r0, spsr
    STMDB sp!, {r0}
    bl CPU_IRQInterrupt
#例外用スタックからレジスタ復帰
    LDMIA sp!, {r0}
    MSR spsr_cf, r0
    LDMIA sp!,{r0-r12,r14}
    SUBS PC, R14, #4

フェーズ2 TIMERテスト NXP LPC2388

NXP LPC2388 のタイマー機能の検証を以下のとおりおこなった。

概要 4つのLEDを4つのタイマー(TIMER0~TIMER3)で異なるインターバルで点滅させる。

※10秒程度チカチカしてプログラムはハングする。

1.タイマ設定 main()関数側

    // タイマ 設定 Timer0
    TIMER_StructInit(&TIMER_InitStructure);
    TIMER_InitStructure.TIMER_ID =TIMER_ID_0;
    TIMER_InitStructure.TIMER_INTVL_MR0 = TIMER_INTVL_1mS * 5;
    TIMER_InitStructure.TIMER_INTVL_MR0_TCR = TRUE;
    TIMER_InitStructure.INTRPT_HANDLR = Tim0_InterruptHnd;
    TIMER_Init(&TIMER_0,&TIMER_InitStructure);
    *(TIMER_0.pTPR) = 0xF;
    TIMER_Start(&TIMER_0);

2.LPC用タイマ関数側。
 1)タイマ設定構造体

    typedef struct
    {
    TIMER_ID_TypeDef TIMER_ID;
    TIMER_PCLK_TypeDef TIMER_PCLK;
    u32 TIMER_PRCMAX;
    u32 TIMER_INTVL_MR0;
    u32 TIMER_INTVL_MR1;
    u32 TIMER_INTVL_MR2;
    u32 TIMER_INTVL_MR3;
    bool TIMER_INTVL_MR0_TCR;
    bool TIMER_INTVL_MR1_TCR;
    bool TIMER_INTVL_MR2_TCR;
    bool TIMER_INTVL_MR3_TCR;
    u32 INTRPT_HANDLR;
    }TIMER_InitTypeDef;

 2)関数 TIMER_StructInit

   1)のタイマ設定構造体に初期値を設定

 3)関数 TIMER_Init

  ①TIMER0~3のタイマレジスタ群のポインタを設定。
  ②割り込みレジスタVICIRQStatus、VICIntEnableの設定
  ③割り込みレジスタVICVectCntlxxとVICVectPriorityxxに割り込みハンドラー、プライオリティを設定する。(効果なし)
  ④プリスケーラのMAX値の設定(今のところ0を設定:プリスケールなし)・・・よく解らない
  ⑤タイマーインターバルの設定。
  ⑥タイマ一致コントロールレジスタの設定。(タイマ割り込みを設定、タイマカウンタリセットを設定)
    void TIMER_Init(TIMER_TypeDef* TIMERx, TIMER_InitTypeDef* TIMER_InitStruct)
    {
    Timer_Interval_Rate= TIMER_INTVL_RATE;
    switch(TIMER_InitStruct->TIMER_ID)
    {
    case TIMER_ID_0:
        PCLKSEL0 &= 0xFFFFFFF3;
        PCLKSEL0 = TIMER_InitStruct->TIMER_PCLK <<>
        TIMERx->pTIR = (u32 *)(TMR0_BASE_ADDR + 0x00);   ①
        TIMERx->pTTCR = (u32 *)(TMR0_BASE_ADDR + 0x04);
        TIMERx->pTTC = (u32 *)(TMR0_BASE_ADDR + 0x08);
    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

        VICIntSelect = VICIntSelect & ~(0x1<<4); ②
        VICIntEnable = VICIntEnable (0x1<<4);
        VICVectCntl4 = TIMER_InitStruct->INTRPT_HANDLR; ③
        VICVectPriority4 = 0x04;
        break;

    case TIMER_ID_1:
        PCLKSEL0 &= 0xFFFFFFCF;
    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

        VICVectCntl27 =TIMER_InitStruct->INTRPT_HANDLR; ③
        VICVectPriority27 = 0x07;
        break;

    default:
        return;
    }

    /* Prescale Register */
    *(TIMERx->pTPR) = TIMER_InitStruct->TIMER_PRCMAX;  ④
    if(TIMER_InitStruct->TIMER_INTVL_MR0 != (u32)NULL)
    {   
     *(TIMERx->pTMR0) = TIMER_InitStruct->TIMER_INTVL_MR0 * Timer_Interval_Rate; ⑤
     *(TIMERx->pTMCR) = *(TIMERx->pTMCR) & ~(0x07);
     if(TIMER_InitStruct->TIMER_INTVL_MR0_TCR )
     {
         *(TIMERx->pTMCR) = *(TIMERx->pTMCR) (0x03); ⑥(TCリセットあり)
     } else {
         *(TIMERx->pTMCR) = *(TIMERx->pTMCR) (0x01); ⑥(TCリセットなし)
     }
    }

    if(TIMER_InitStruct->TIMER_INTVL_MR1 != (u32)NULL)
    {
     ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
     ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
     return;
    }

 4)関数  TIMER_Start

  TIMER_Initでポインタが設定されたタイマコントロールレジスタ TxCR でTIMERカウンタ Enable設定。

    void TIMER_Start(TIMER_TypeDef* TIMERx)
    {
        *(TIMERx->pTTCR) = *(TIMERx->pTTCR) 0x00000001;
        return;
    }

3.タイマー割り込み処理


    本来 1.で指定したタイマ割り込みハンドラ(Tim0_InterruptHnd)でLEDの点滅を実現したいが不調、IRQ割り込みで(タイマ割り込みをIRQ割り込み指定)実行されるハンドラで実現。

    void CPU_IRQInterrupt(void)
    {
        switch(VICIRQStatus)
        {
            case INT_IRQ_TIMER0:
                if(toggle0 == 0)
                {
                     toggle0 = 1;
                    GPIO_ResetBits(&GPIO_0,GPIO_Pin_27);
                } else {
                    toggle0 = 0;
                    GPIO_SetBits(&GPIO_0,GPIO_Pin_27);
                }
                TIMER_InterruptReset(&TIMER_0);
                break;
             case INT_IRQ_TIMER1:
                if(toggle1 == 0)
                {
                    toggle1 = 1;
                    GPIO_ResetBits(&GPIO_1,GPIO_Pin_19);
                } else {
                    toggle1 = 0;
                    GPIO_SetBits(&GPIO_1,GPIO_Pin_19);
                }
                TIMER_InterruptReset(&TIMER_1);
                ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

2009年5月1日金曜日

悪戦苦闘 LPC2388

このベースボード等の情報は次。
http://www.ac.auone-net.jp/~w-cloud/Index.htm



CQ出版 Interface 2009/5 付録のARM(LPC2388)基板を試しています。

備忘録的に記します。

開発環境 GNU
gcc 4.3.0 newlib 1.17.0 binutils 2.19.1 mpfr 2.4.1 gmp 4.2.4
開発UI Cygwin   GNU bash, version 3.2.48(21)-release (i686-pc-cygwin)

過去のV850で試したプログラムが100KByte超えのため、IAR Embededd Workbenchの利用は見送りました。

0.フェーズ0.(準備)
  付録基板の部品組み付け。

  [ドジ]
    CN5,CN6,CN7のUSBのコネクタを間違えて裏面に装着。CN5のみ表に付け替え。
一旦取り付けたコネクタを外すのはなかなか困難。

  [不具合]
   1) FlashMagicによる、書き込み失敗。
    ・Interface誌サイトからダウンロードしたサンプルプログラム(gcc版)をLPC2388
     に書き込む。
    ・このサンプルプログラムを再コンパイルし、LPC2388(No.1基板)に書き込む。
            書き込み不能になる。
   2) 対処
    ・LPC2388のダウンローダーがつぶれたと思い、I誌2冊目を購入(No.2基板)
    ・前述、再コンパイルのプログラムをNo.2基板に書き込む。
    ・再度、No.2基板に書き込む。
            書き込み不能になる。
      <ほとんど諦め気分>
    ・数日後 再挑戦、なぜか、No.2基板に書き込む。
            書き込み成功。
    ・あれやこれやと試す。 再び書き込み不能に。。。。
    ・基板JP2のコネクタを抑えながら(奥に・手前に)押しながらリセットボタン(JP1)
を押し、FlashMagicによる書き込みを試行。
           書き込み成功。
      結局のところ、JP2のピンヘッダーの半田付け不良が原因。
      基板No.1、No.2とも半田付けをやり直し。で解決。

      CN1,CN2,,等の他のコネクタの半田付け不良は今のところありません。
      2つの基板で両方ともJP2の半田付けに ミス るとは、。。。(無念)

1.フェーズ1.GPIOテスト
  GPIO: GPIO_0 Pin_27 GPIO_1 Pin_18,19,22  GPIO_2 Pin_8
  TIMER: TIMER_0
 
各GPIOににLEDを接続し(GPIO_1 Pin_18は基板LED1) TIMER_0 の インターバル割り込みでLEDを点滅。

 [Tech.Memo ]
  1)TIMER割り込みについて。    
    IRQ割り込みを使用、無条件でTIMER_0の割り込みとして利用
  2)LEDについて。
    +3.3V --(R200Ω)-- LED -- GPIO_n Pin_n で接続 GPIO Lowレベルで LED点灯   
  
2.フェーズ2 TIMERテスト
  GPIO: GPIO_0 Pin_27 GPIO_1 Pin_18,19,22  GPIO_2 Pin_8
  TIMER: TIMER_0 TIMER_1 TIMER_2 TIMER_3

 TIMER_0 で GPIO_0 Pin_27 (LED0)、TIMER_1 で GPIO_1 Pin_19 (LED2)、TIMER_2 で GPIO_1 Pin_22 (LED3)、TIMER_3 で GPIO_2 Pin_19 (LED4)のLEDを点滅。
 [Tech.Memo]
   1)TIMER割り込みについて。
       IRQ割り込みを使用、レジスタ VICIRQStatus で TIMER_0~3の割り込みを判断
      する。
      ex. TIMER_0の割り込みはVICIRQStatusと ((u32)0x00000010)でANDをとり、割り込
        みの有無を判定。
   2)TIMER_2,3の利用について。
     パワーコントロールレジスタ(PCONP)の設定が必要。
 [不具合]
   1)現象 複数のタイマーを稼動させると一定時間で LPC2388はハングする。
     タイマーインターバルに比例して停止までの時間は変化、インターバルの組み合わせでも変化
     する。
   2)対処 ・・未解決
     VICVectAddr4 VICVectPriority4(TIMER_0の場合)を適当に設定するが改善せず。
     そもそもこれらのレジスタの使い方、割り込み(IRQ)理解度が不足。

3.フェーズ3 KeyInテスト
  GPIO: GPIO_0 Pin_27 GPIO_1 Pin_18,19,22  GPIO_2 Pin_8 (LED用)
      GPIO_0 Pin_0 Pin_1 Pin_10 Pin_11 Pin_17  (Key入力用)
  TIMER: TIMER_0(Heat Beet用)  TIMER_3(Key Scan用)

 GPIO_0 Pin_0...に接続した、タクトスイッチのON/OFFをTIMER_3のインターバルでチェックし、押されたスイッチにより、各LEDの点灯を切り替える。
 
 [Tech.Memo]
   1)キー入力について。
    GPIO_0 Pin_0,1,,,には、3.3V(100KΩ+1KΩ)で接続、スイッチONでGRND(1KΩ)に接続。  
 [不具合]
   1)現象 2.フェーズ2と同様に一定時間後、LPC2388はハングする。
   2)対処 未解決
    (6/25)解決 割り込み時にVICVectAddrにセットされるアドレスを使って割り込みハンドラー関数を起動させることで解決。

 [不具合2]
   1)FlashMagic書き込みエラー発生。
    「Error Programing the Hex file RAM locations 0x40000120 to 0x400001FF are...」
   2)対処
    リンクスクリプトファイルの「.data 0x40000000: {」を「.data 0x40000200: {」に変更


4.フェーズ4 LCDテスト
  GPIO: GPIO_0 Pin_27 GPIO_1 Pin_18,19,22  GPIO_2 Pin_8 (LED用)
      GPIO_0 Pin_0 Pin_1 Pin_10 Pin_11 Pin_17  (Key入力用)
      GPIO_2 Pin_0,1,2,3,4,5,6,7 GPIO_4 Pin_24,25,28,29,30,31  (LCD用)
  TIMER: TIMER_0(Heat Beet用) TIMER_1(LCDリフレッシュ用) TIMER_3(Key Scan用)

 グラフィカルLCD SG12864 に キー操作にあわせ文字列を表示する。
 [不具合]
   1)現象 2.フェーズ2と同様に一定時間後、LPC2388はハングする。
   2)対処 未解決
      使用タイマをTIMER_0のみに変更  タイマカウンタ数で各機能を振り分け。
    (6/25)解決 前述

5.フェーズ5 LCDグラフィカルテスト。
 LCDにチャートを描画する。グリッドと、グラフ(サンプルデータによる。)の描画。
 [不具合]
   1)現象 描画位置決めの、座標計算(float)でハングする。
   2)対処 未解決。
   (7/9)解決 GCCのインストールのやり直し、インストールのオプション指定を変更。
[不具合]
   1)現象 基板のUSBケーブルを一旦外すと、次のプログラム起動でハングする。
         (電源OFFで書き込まれたプログラムの一部が消えた。。と考え勝ちな現象)  
   2)対処 リンクスクリプトファイルを変更するが変わらず。 未解決。
    解決(6/24)の 3.リンクスクリプトファイル         
6.フェーズ6 UARTテスト。
  UART: UART1
 PC Windows/アクセサリ/通信/ハイパーターミナル でCOM1接続 ハイパーターミナル キー入力を基板側LCD表示、基板側スイッチ操作で文字列をUART出力、ハイパーターミナルで表示。

 [Tech.Memo]
   1)RS232CドライバIC ANALOG DEVICES ADM3202AN について。
    GPIO_0 Pin_15をUART1 TX、同 Pin_16を UART1 RXとして使用。
   2)UART割り込み設定(IRQ)。
    
 [不具合]    
   1)現象 PCからキーニュー力データを受けた時にハング(50%前後の割合でハング)
        UARTの割り込みが前述のタイマ割り込み同様な原因と思う。
   2)対処 未解決。
    (6/25)解決

※ ここまでの試行で、割り込み、各タスク等のスケジュール、マイコン資源、、、等の管理が必要と思いRTOSの導入が必要と思うようになる。

7.フェーズ7 RTOS 導入テスト
 7-1.Toppers ASPを調べる。 まったく手が出せない。
 7-2.FreeRTOSを調べる。
   1)導入 SOURCEFORCE.NET 「FreeRTOS Real Time Kernel」 から FreeRTOSV5.2.0.zip
     をダウンロード (The FreeRTOS.org Project)
   2)サンプルコードを調べる。   
     Demo\ARM7_LPC2368_Eclipse\RTOSDemo\main.c を調べる。
   3)サンプルコードを改造
    ・全般 Ethernet関連のコードをコメント化、または、ダミー化
        TIMER0をFreeRTOS専用に(サンプルコードに従い)
    ・main.cの改造 関数xTaskCreate( vuIP_Task, ,,をコメント化、同関数で指定さ
れる vLCDTaskの内容 を LED点滅の簡単なものに改造。
    ・lpc2368.ld(リンクスクリプト)の改造
         ram, __stack_end__のアドレス、サイズ等を修正。
    ・Makefileの改造 Ethernet関連のファイル指定を削除。
    ・・・
   4)結果
     ・main()内の vTaskStartScheduler()まで正常終了本来、この関数で待機する
はずが終了してしまう。
     ・TIMER_0の割り込みが不調 タイマの稼動自体不明。。。

    ただ単にプログラムがハングしているのか不明。
    
    <プログラム概要>
     元プログラム  
        Ethernetの機能タスクの構成 => LCD関連の環境構成 => LCD機能タスクの
        構成  => タスクスケジューラの起動
              で
        Ethernetの機能、LCDの機能の稼動。
     改造プログラム
        LED点灯のタスクの構成 => タスクスケジューラの起動
              で
        LEDが点滅するハズだった。 

「その他 課題」
 * ADC での 値表示を試そうとして、C言語関数 sprintf()を使うと即座にプログラムはハングする。 (リンクスクリプトを修正しないと、リンクは通らない。エラーメッセージにある「‘end」をリンクスクリプト追加するが、その正誤もわからない。)
  解決(7/10)newlibのインストールのやり直し。

 * float,doubleの計算でプログラムがハングするケースが多い。
 * タイマー等の割り込みを使いながら、main()内のwhile(1)ループで何かをさせると。プログラムはハングする。
   

     
※本Blogは、組み込み素人の、趣味レベルの内容です。電子ブロック世代(発売当時)でITエンジニアが、近年、たまたま、Interfaceの付録基板に出会ってはまってしまった、そんな中年男が暇をみて書き込んでいます。 エキスパートの皆様からみて、内容に間違いも多いと思いますがご容赦願います。
 誤字脱字等、乱文、書きかけ等、も併せてご容赦願います。