ＳＱ出版 Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ誌 Ｗｅｂサイト「付属SH-2A基板特設ページ」で SD/MMCカード対応ブート・ローダが先行公開されました。
私、安直に、「これは、良い、今まで、外付けシリアルフラッシュで64(32)KByteオーバープログラムに対応していたのが、SDカードで置き換えられる。」と思い、早速試してみました。
結論から言えば、現時点でまだ、この素晴らしい、ブート方式の検証は出来ていません。失敗事例とし今回、投稿します。ご容赦願います。
［概要］
1.SD/MMCカード対応ブート・ローダ ”ff_loader” 改造ポイント
1)SDカードの端子変更
CS: PG20(33)=> PG16(24)
WP: PJ3(32) => PC6(27)
CD: PJ1(31) => PC7(28)
2）ff_loader.binの（ブート・ローダー）の扱い
外付けシリアルフラッシュROMの先頭（0x00000000）に書き込む。
＝＞外付けシリアルフラッシュROMの32KB以降（0x00008000）に書き込む。（訂正7/25）
2.稼動させたい、プログラム。
過去に、シリアルフラッシュROMに書き込んだプログラム。「付属SH-2A基板 ２Chオシロスコープ（弊ブログ）」を、ＰＣでＳＤカードに、”app.bin”というファイル名で書き込む。
3.試行
失敗
4.試行後
既存のブート・ローダーおよびＨＥＷモニターが潰れたため、付属基盤は不能に。
5.リカバリー
「SH-2A基板用ＨＥＷモニタプログラムを外付けシリアル・フラッシュＲＯＭに書き込む。（弊ブログ）」で、元のブート・ローダーおよびＨＥＷモニターを書き込み、復旧。
以降、今回の失敗の詳細を述べます。
1.SD/MMCカード対応ブート・ローダ ”ff_loader” 改造
1)SDカードの端子変更
①ＣＳ端子
CN3 33はSPI Ch1のMISOで使いたいので、CN3 24 （PG16）に変更
・ソース：mmc.c のCS制御を
#define CS_LOW() PORT.PGDR1.BIT.PG16DR = 0 /* MMC CS = L */
#define CS_HIGH() PORT.PGDR1.BIT.PG16DR = 1 /* MMC CS = H */
に変更。
・ソース：mmc.c のpower_on()内のCS 設定を
PORT.PGIOR1.WORD |= 0x0001; PORT.PGCR4.WORD &= 0xFFF0; /* MMC_CS */
に変更。（7/23追記）
②ＷＰ端子、ＣＤ端子
CN3 31,32は、ＬＣＤ（モノクログラフィック）で使用のため、CN3 27,28 （PC6,PC7）に変更
・ソース：mmc.c のWP,CDのGPIOポート設定を
#define SOCKPORT PORT.PCPR0.WORD /* ソケット状態入力(PC) */
#define SOCKWP 0x0040 /* ライトプロテクト接点 (PC6) */
#define SOCKINS 0x0080 /* カード検出接点 (PC7) */
に変更
・ソース：mmc.c のpower_on()内のWP/CD 設定を
if (_USE_CD) {PORT.PCIOR0.WORD &= 0xFF7F; PORT.PCCR0.WORD &= 0x0FFF;} /* MMC_CD */
if (_USE_WP) {PORT.PCIOR0.WORD &= 0xFFBF; PORT.PCCR0.WORD &= 0xF0FF;} /* MMC_WP */
に変更。（7/23追記）
2）ff_loader.binの（ブート・ローダー）の扱い
現在、シリアルフラッシュROM（SPI Ch0）に、プログラムを書き込むプログラムを改造し、シリアルフラッシュROMの先頭（0x00000000）にブート・ローダーのみを書き込みプログラムを作成し、改造後の”ff_loader.bin”を書き込みました。
＝＞このブート・ローダーは、ユーザープログラムとして扱うようです。ユーザー･プログラムがさらに、別のユーザープログラムをロードすることで、ＳＤカード上のプログラムを実行するようです。したがって、プログラム書き込み位置は、従来のユーザープログラムと同じ、シリアルフラッシュROMの32KB（0x00008000）以降になります。（7/25追記）
3.試行～5.リカバリー 上記のとおり、
6.疑問点
SH7262のローダープログラムのサイズは8KBだった記憶があります。今回のブート・ローダーのプログラムサイズは12KB、少々疑問を持っています。＝＞この疑問無効（7/25追記）
※今回の失敗で、SDカードコネクタ周りの配線チェックを予定しています。チェックの方法として、以前試していた、SDカード関連のプログラムを元のSPI Ch0に戻し再度動作確認を行いたいと思います。
ＳＤカードからのブートが実現できれば、結構快適に、付属SH-2A基板のプログラム開発が行えると期待してます。
7.状況
7/23 I誌7月号第3章 「メモリカードとFATファイル・システムの実装」のプログラムの動作を実現し、SPI Ch0によるSDカードコネクタ周りの回路構成（配線等）を確認しました。
7/25 I誌9月号を読みながら、GCC版、HEW版いずれも試すが、SDカードプログラムの稼動は確認出来ず。
2010年7月21日水曜日
2010年7月11日日曜日
SH-2A GNU GCC 4.5.0のインストール
ＣＱ出版Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ誌付属ＳＨ－２Ａ基盤にについて、色々と試行錯誤を繰り返してきました。
ＨＥＷのライセンス切れで２５６ＫＢｙｔｅの制限が課せられ、ＴＦＴカラー液晶表示でのフォント表示、ファイルシステム（ＦＡＴ）を利用したプログラムの開発が頓挫してしまいました。
そこで、昨年同様ＧＮＵ ＧＣＣでの開発に切り替えようと悪あがきを続けています。
過去に述べたように、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ誌Ｗｅｂサイト(GCC 4.4.0)、ＫＰＩＴ Ｗｅｂサイト(GCC 4.5.0)から入手したＧＮＵ ＧＣＣの開発環境でなかなか思い通りの動作が得られず独自にＧＮＵ ＧＣＣの環境の構築に挑戦しました。
［概要］
○パッケージ
GCC 4.5.0
binutils 2.20.1（失敗）＝＞ 2.19.1
gmp 5.0.1
mpfr 3.0.0
mpc 0.8.2（GCC4.5.0から必須パッケージ）
newlib 1.18.0
○インストール後の動作
現時点で、Interface、KPIT 提供のＧＣＣ環境でのビルドと同じ動作。
今まで発生したビルドエラーは、Makefileの記述ミスに起因したものでした。
○割り込み
SH-2A基板特設ページ「SD/MMCカード対応ブート・ローダ」をダウンロードし、その asmfunc.s を参考にすると割り込み動作が初めて確認できました。
※これ以降の記述は、Interface誌Webサイト等で公開されているGNU GCC開発環境を使えば不要です。当初 Makefile等の不備でＧＮＵ開発環境の構築を始めたのですが、結果的に不要な苦労をしたようです。（結構時間をとられてしまいました。）
１．インストール
１）Cygwin 1.7.5 のインストール
・Archive Unzip
・Devel すべてインストール
・Libs すべてインストール
今回GNUの一連のインストールでは ビルド時にプログラム”XXX”が無い、ライブラリ”libXXX”が無いといったビルドエラーが多発しました。手っ取り早く、CygwinのDevel、Libsのパッケージをすべてインストールすることでこの種のビルドエラーは回避できました。
2）binutilsのインストール
(1) 2.20.1では tc-arm.c のコンパイルエラー
（メモ）binutils-2.20-2.20.1-patch ファイルの適用
binutilsのインストール失敗に対応しようとし、パッチファイルを適用しようとしたが失敗。どうも、このパッチファイルは、binutils-2.20をbinutils-2.20.1にバージョンアップを行うものと思われる。
（パッチの当て方 binutils-2.20.tar.gz を展開したディレクトリで「patch -p0 -d . < binutils-2.20-2.20.1-patch」を実行 ）
(2) 2.19.1をインストール
・mkdir build_binutils
・cd build_binutils
・../binutils-2.19.1/configure --target=sh-elf --prefix=/usr/local/sh-tools --with-gmp=/usr/local/sh-tools --with-mpfr=/usr/local/sh-tools --with-mpc=/usr/local/sh-tools
・make
・make check
・make install
(3)CygwinのDevelの binutils をアンインストール
3）gmp、mpfrのインストール 過去の記述を参照
4）mpcのインストール
・mkdir build_mpc
・cd build_mpc
・../mpc-0.8.2/configure --target=sh-elf --prefix=/usr/local/sh-tools --with-gmp=/usr/local/sh-tools --with-mpfr=/usr/local/sh-tools
・make
・make check
・make install
5）GCCのインストール
・mkdir build_gcc
・cd build_gcc
・../gcc-4.5.0/configure --target=sh-elf --prefix=/usr/local/sh-tools --with-gmp=/usr/local/sh-tools --with-mpfr=/usr/local/sh-tools --with-mpc=/usr/local/sh-tools --enable-interwork --enable-multilib --enable-languages=c --disable-libssp
・make
（メモ）Cygwinのbinutillsパッケージでmakeすると「cannot compute suffix of object files」のエラー ＝＝＞ 2)のbinutilsインストールで成功
・make check
「autogen: Command not found」のエラー
（メモ）autogen-5.10.2を入手しインストールを試みると、Configureで「Cannot find libguile」のエラー発生（CygwinのLibsはインストールはデフォルト（このときはすべてではなかった）＝＞ 1)Cygwinのインストールに反映）
・make install（make chekuエラーは無視）
6）newlibのインストール
・mkdir build_newlib
・cd build_newlib
・../newlib-1.18.0/configure --target=sh-elf --prefix=/usr/local/sh-tools --with-gmp=/usr/local/sh-tools --with-mpfr=/usr/local/sh-tools --with-mpc=/usr/local/sh-tools
・make
・make check
・make install
7）GCCのインストール その２
・cd build_gcc
・make all
・make install
※GNUの各パッケージのインストールは、ARM7TDMIとSH-2Aを並行して行いました。パッケージのビルドでtarget=arm-elf／target=sh-elfの差異がわからなかったので、各パッケージのインストール先はarm-tools／sh-toolsにしました。
また、各パッケージのインストール作業はビルドエラーを頻発しながら、繰り返しインストール作業を重ねました。
２．サンプルプログラム 動作確認
1）ｇｃｃのサンプルプログラム
「第3章 メモリ・カードとFATファイル・システムの実装」の gcc用サンプル・プログラムを使用
2）サンプルプログラムのビルド
(1)asmfunc.sのエラー
SH-2A基板特設ページ「SD/MMCカード対応ブート・ローダ」をダウンロードし、その asmfunc.s を参考に修正する。
・asmfunc.sの修正
「メモリ・カード...」と「SD/MMCカード...」差異を調べSetImask()の後半に
.global _set_sp
_set_sp:
MOV R4, R15
RTS
NOP
を追加。
（「メモリ・カード...」のasmfunc.sではコンパイルエラーが発生。）
(2)main.cの修正
・割り込みハンドラー関数 Isr_CMI0() はLEDの点滅のみの動作に修正
・delay_ms()、SetCCR1(x)、IoInit（）、 main ()以外の関数は削除
・main()は、
int main (void)
{
IoInit(); /* 内蔵周辺モジュールの初期化 */
/* 起動メッセージ */
delay_ms(10);
while(1) {}
}
に削り込みました。
(3)Makefileの修正
・TARGET = cmt0_test
・CSRC = main.c
ファイルシステム関連のソースファイルを削りました。
・LIBDIR = /usr/local/sh-tools/lib/gcc/sh-elf/4.5.0/m2a
ライブラリ参照を ｍ２ ＝＞ ｍ２ａ に変更
・CFLAGS = -Wall -g$(DEBUG) -m2a $(OPTIMIZE) $(DEFS)
コンパイルオプション －ｍ２ ＝＞ －ｍ２ａに変更
※ｍ２では割り込みは動作せず、ｍ２ａに変更して、割り込み動作を確認できました。
（偶然、ｍ２ａにしたタイミングで、割り込みが機能しただけかも知れません。）
※今回構築したGNU GCCの開発環境ですが、ビルド時（make check）のエラーを無視しています。作成したプログラムの動作が確認出来た状況です。
感想として、GNU GCCの開発環境の構築は私にとって、かなり困難になってきたように思います。
GNUの各パッケージについて、リリース毎にインストール手順の説明があったらと思いました。（私が、その情報に辿り着けなかっただけかも知れません。）
※やはり、ＳＨの開発はＨＥＷを使うべきとの感が強くなりました。こうなると、出来るだけコンパクトなプログラムを作成するかが今後のテーマになりそうです。
ＨＥＷのライセンス切れで２５６ＫＢｙｔｅの制限が課せられ、ＴＦＴカラー液晶表示でのフォント表示、ファイルシステム（ＦＡＴ）を利用したプログラムの開発が頓挫してしまいました。
そこで、昨年同様ＧＮＵ ＧＣＣでの開発に切り替えようと悪あがきを続けています。
過去に述べたように、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ誌Ｗｅｂサイト(GCC 4.4.0)、ＫＰＩＴ Ｗｅｂサイト(GCC 4.5.0)から入手したＧＮＵ ＧＣＣの開発環境でなかなか思い通りの動作が得られず独自にＧＮＵ ＧＣＣの環境の構築に挑戦しました。
［概要］
○パッケージ
GCC 4.5.0
binutils 2.20.1（失敗）＝＞ 2.19.1
gmp 5.0.1
mpfr 3.0.0
mpc 0.8.2（GCC4.5.0から必須パッケージ）
newlib 1.18.0
○インストール後の動作
現時点で、Interface、KPIT 提供のＧＣＣ環境でのビルドと同じ動作。
今まで発生したビルドエラーは、Makefileの記述ミスに起因したものでした。
○割り込み
SH-2A基板特設ページ「SD/MMCカード対応ブート・ローダ」をダウンロードし、その asmfunc.s を参考にすると割り込み動作が初めて確認できました。
※これ以降の記述は、Interface誌Webサイト等で公開されているGNU GCC開発環境を使えば不要です。当初 Makefile等の不備でＧＮＵ開発環境の構築を始めたのですが、結果的に不要な苦労をしたようです。（結構時間をとられてしまいました。）
１．インストール
１）Cygwin 1.7.5 のインストール
・Archive Unzip
・Devel すべてインストール
・Libs すべてインストール
今回GNUの一連のインストールでは ビルド時にプログラム”XXX”が無い、ライブラリ”libXXX”が無いといったビルドエラーが多発しました。手っ取り早く、CygwinのDevel、Libsのパッケージをすべてインストールすることでこの種のビルドエラーは回避できました。
2）binutilsのインストール
(1) 2.20.1では tc-arm.c のコンパイルエラー
（メモ）binutils-2.20-2.20.1-patch ファイルの適用
binutilsのインストール失敗に対応しようとし、パッチファイルを適用しようとしたが失敗。どうも、このパッチファイルは、binutils-2.20をbinutils-2.20.1にバージョンアップを行うものと思われる。
（パッチの当て方 binutils-2.20.tar.gz を展開したディレクトリで「patch -p0 -d . < binutils-2.20-2.20.1-patch」を実行 ）
(2) 2.19.1をインストール
・mkdir build_binutils
・cd build_binutils
・../binutils-2.19.1/configure --target=sh-elf --prefix=/usr/local/sh-tools --with-gmp=/usr/local/sh-tools --with-mpfr=/usr/local/sh-tools --with-mpc=/usr/local/sh-tools
・make
・make check
・make install
(3)CygwinのDevelの binutils をアンインストール
3）gmp、mpfrのインストール 過去の記述を参照
4）mpcのインストール
・mkdir build_mpc
・cd build_mpc
・../mpc-0.8.2/configure --target=sh-elf --prefix=/usr/local/sh-tools --with-gmp=/usr/local/sh-tools --with-mpfr=/usr/local/sh-tools
・make
・make check
・make install
5）GCCのインストール
・mkdir build_gcc
・cd build_gcc
・../gcc-4.5.0/configure --target=sh-elf --prefix=/usr/local/sh-tools --with-gmp=/usr/local/sh-tools --with-mpfr=/usr/local/sh-tools --with-mpc=/usr/local/sh-tools --enable-interwork --enable-multilib --enable-languages=c --disable-libssp
・make
（メモ）Cygwinのbinutillsパッケージでmakeすると「cannot compute suffix of object files」のエラー ＝＝＞ 2)のbinutilsインストールで成功
・make check
「autogen: Command not found」のエラー
（メモ）autogen-5.10.2を入手しインストールを試みると、Configureで「Cannot find libguile」のエラー発生（CygwinのLibsはインストールはデフォルト（このときはすべてではなかった）＝＞ 1)Cygwinのインストールに反映）
・make install（make chekuエラーは無視）
6）newlibのインストール
・mkdir build_newlib
・cd build_newlib
・../newlib-1.18.0/configure --target=sh-elf --prefix=/usr/local/sh-tools --with-gmp=/usr/local/sh-tools --with-mpfr=/usr/local/sh-tools --with-mpc=/usr/local/sh-tools
・make
・make check
・make install
7）GCCのインストール その２
・cd build_gcc
・make all
・make install
※GNUの各パッケージのインストールは、ARM7TDMIとSH-2Aを並行して行いました。パッケージのビルドでtarget=arm-elf／target=sh-elfの差異がわからなかったので、各パッケージのインストール先はarm-tools／sh-toolsにしました。
また、各パッケージのインストール作業はビルドエラーを頻発しながら、繰り返しインストール作業を重ねました。
２．サンプルプログラム 動作確認
1）ｇｃｃのサンプルプログラム
「第3章 メモリ・カードとFATファイル・システムの実装」の gcc用サンプル・プログラムを使用
2）サンプルプログラムのビルド
(1)asmfunc.sのエラー
SH-2A基板特設ページ「SD/MMCカード対応ブート・ローダ」をダウンロードし、その asmfunc.s を参考に修正する。
・asmfunc.sの修正
「メモリ・カード...」と「SD/MMCカード...」差異を調べSetImask()の後半に
.global _set_sp
_set_sp:
MOV R4, R15
RTS
NOP
を追加。
（「メモリ・カード...」のasmfunc.sではコンパイルエラーが発生。）
(2)main.cの修正
・割り込みハンドラー関数 Isr_CMI0() はLEDの点滅のみの動作に修正
・delay_ms()、SetCCR1(x)、IoInit（）、 main ()以外の関数は削除
・main()は、
int main (void)
{
IoInit(); /* 内蔵周辺モジュールの初期化 */
/* 起動メッセージ */
delay_ms(10);
while(1) {}
}
に削り込みました。
(3)Makefileの修正
・TARGET = cmt0_test
・CSRC = main.c
ファイルシステム関連のソースファイルを削りました。
・LIBDIR = /usr/local/sh-tools/lib/gcc/sh-elf/4.5.0/m2a
ライブラリ参照を ｍ２ ＝＞ ｍ２ａ に変更
・CFLAGS = -Wall -g$(DEBUG) -m2a $(OPTIMIZE) $(DEFS)
コンパイルオプション －ｍ２ ＝＞ －ｍ２ａに変更
※ｍ２では割り込みは動作せず、ｍ２ａに変更して、割り込み動作を確認できました。
（偶然、ｍ２ａにしたタイミングで、割り込みが機能しただけかも知れません。）
※今回構築したGNU GCCの開発環境ですが、ビルド時（make check）のエラーを無視しています。作成したプログラムの動作が確認出来た状況です。
感想として、GNU GCCの開発環境の構築は私にとって、かなり困難になってきたように思います。
GNUの各パッケージについて、リリース毎にインストール手順の説明があったらと思いました。（私が、その情報に辿り着けなかっただけかも知れません。）
※やはり、ＳＨの開発はＨＥＷを使うべきとの感が強くなりました。こうなると、出来るだけコンパクトなプログラムを作成するかが今後のテーマになりそうです。
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