Stellaris LaunchPadで電子温度計を作ってみました。

 　TI Stellaris LaunchPadに温度センサーを繋げて温度表示を行いました。
　最初、単にStellaris　LM4F120のAIN端子に温度センサを繋げて、「はい終了！」のつもりが。。。
　以前　MSP４３０で温度計を作ったときは、電圧出力型温度センサを使ったのですが、今回はLM4F120のADCが１２ビットなので、
せっかくなら、「精度のある温度センサを！」
せっかくなら、「複数の温度センサを！」
といったことで、結構手間取るはめになりました。


１．温度センサについて
　今回使用した温度センサはUS　Sensor社のUSP11491 です。


２．Rcの選択について

　今回使用の温度センサは、計測温度の上昇に伴い、抵抗値が減少します。したがってLM4F120が出力する電圧Vccの分圧回路を組む必要があると考えました。分圧回路を構成する２つの抵抗　１つはこの温度センサ、もう１つは固定抵抗（Rc）　つまりRcを決める必要があります。

温度測定回路、温度計算式等

　①各温度（－５５～１５０℃）での温度センサの抵抗値を計算

　　　※ただし　温度センサの　B値は　（０～５０℃）でこの温度範囲外はBを補正する必要がありそうですが、それこそ、精密な温度計が必要になりそうで今回は目をつぶります。

　②Rcを仮に設定して、各温度（－５５～１５０℃）での分圧（V）を計算し、１℃あたりの分圧の変化⊿Vを把握

　

⊿Vが大きいほど測定温度の分解能が大きくなる。

　　　●Rc　３．３KΩ　の場合　３５～５４℃（４５℃がピーク）で⊿Vが大きくなる。

　

　　　●Rc　５KΩ　の場合　２０～５０℃（３４℃がピーク）で⊿Vが大きくなる。

　

　　　●Rc　１０KΩ　の場合　０～４０℃（１９℃がピーク）で⊿Vが大きくなる。

　※測定温度域が低い場合　Rcを大きく　高い場合　Rcを小さくすることになります。

 

３．Stellaris　LM4F120のADCの使い方。

　StellarisWareのサンプルプログラムを参考に温度測定回路の電圧Vを取り込み温度表示をおこないました。比較的簡単に出来ました。

　しかし、複数温度センサー構成を試みたところ、なかなか２ｃｈ以降の電圧Vの取り込みが行えませんでした、StellarisのADCのシーケンス、シーケンスステップがなかなか理解できなかったのが要因でした、ドキュメントに関連するブロック図でもあったらと思います。

 

 

 

////////　３チャネルのADC取り込み設定//////////////////////////////////////////

////////////////端子設定/////////////////////////////////////////////////////////////////////

　ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOE);

　ROM_GPIOPinTypeADC(GPIO_PORTE_BASE, GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_1);

 ///////////////ADC０の使用宣言///////////////////////////////////////////////////////

   ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_ADC0);

 ///////////////シーケンス設定///////////////////////////////////////////////////////////

　ROM_ADCSequenceConfigure(ADC0_BASE, 2, ADC_TRIGGER_PROCESSOR, 0);

 //////////////ステップ設定////////////////////////////////////////////////////////////////

　ROM_ADCSequenceStepConfigure(ADC0_BASE, 2, 0, ADC_CTL_CH0 |ADC_CTL_IE );

　ROM_ADCSequenceStepConfigure(ADC0_BASE, 2, 1, ADC_CTL_CH1 |ADC_CTL_IE );

　ROM_ADCSequenceStepConfigure(ADC0_BASE, 2, 2, ADC_CTL_CH2 |ADC_CTL_IE |ADC_CTL_END);

//////////////シーケンス稼働////////////////////////////////////////////////////////////////
    ROM_ADCSequenceEnable(ADC0_BASE, 2);
    ROM_ADCIntClear(ADC0_BASE, 2);
 

////////　３チャネルのADC　取り込み　　//////////////////////////////////////////

///////////////ADCトリガ////////////////////////////////////////////////////////////////////

     ROM_ADCProcessorTrigger(ADC0_BASE, 2);
///////////////ADCコンバージョン完了待ち////////////////////////////////////////////////////////////////////

    while(!ROM_ADCIntStatus(ADC0_BASE, 2, false))
    {
    }

   ROM_ADCIntClear(ADC0_BASE,2);
  ///////////////ADCデータ取得////////////////////////////////////////////////////////////////////
    ROM_ADCSequenceDataGet(ADC0_BASE, 2, ulADC0_Value);

 

ulADC0_Valueは配列　ulADC0_Value[0]がCh0　　ulADC0_Value[1]がCh1　　ulADC0_Value[2]がCh2　の値を格納

　

　

Stellaris LaunchPadを試してみました。

SG12864によるアルファベット＆テストパターン表示

2月前に購入した　TI　Stellaris　LaunchPad　をいじり始めました。
　

　開発環境の　Code Composer Studio v5　はライセンス切れで、GNU　GCCでのプログラミングを試しました。

 　他のマイコンとは異なり、Stellarisでは、レジストリを直接操作するようなプログラミングはせず、レジストリの操作を遮蔽した各種関数を使用たプログラミングとなりました。




　
１．デバイスドライバ―のインストール
　TIのHPから、ICDIドライバー（spmc016.zip）をダウンロードし、以下のドライバーをインストールしました。
　・Stellaris ICDI JTAG/SWD Interface
　・Stellaris ICDI DFU Device
　・Stellaris Virtual Serial Port

２．LM フラッシュ・プログラマ のインストール
　　・ダウンロードファイル：LMFlashProgrammer_1470.zip

３．StellarisWare  のインストール
　StellarisのドキュメントをTIのサイト探すのですが、プログラミングガイド、レジストリのリファレンスマニュアル等が見つからず、使えそうなドキュメントは各種関数のユーザーガイド（LM4F120H5QR_ROM_UserGuid.pdf）ぐらいで、プログラム開発は困難と思われました。
　StellarisWareには、LM3S,LM4Fシリーズのサンプルコードが含まれこれが開発の糸口になります。

　　＊TIからStellarisWareのファイルを　ダウンロードすると、ダウンロード元でSW-LM3S-9453.exe（129MB）　と　SW-LM3S-9453（356M）の２つの異なったファイルが得られます。
　SW-LM3S-9453.exeを実行するとインストールエラーになり、そこで強引にSW-LM3S-9453のファイル名をSW-LM3S-9453.exeに変更してインストールを実行しました。
　

４．GNU　GCC
　GCCはすでにインストール済み（Interface誌　付属FM3基板　Cortex-M3　用）
　StellarisWareのサンプルコードのディレクトリで　ｍａｋｅ　は成功しました。

※Stellaris　LaunchPadの価格が１２５９円（DigiKey）に改定されていました。しかも在庫０　もう少し多めに買っとけば良かったかなと。。。。

TI LaunchPad Stellaris を購入しました。

 　テキサスインスツルメンツ（TI）より、Stellaris　LM4F120　LaunchPadが発売され、半分収集癖から、とりあえず購入しました。このLaunchPadはMSP430と同レベルの価格で４５０円（C2000 LaunchPadが特別に高いということでしょうか）


　以前試した、Stellaris　LM3S8962 の経験から使いやすいマイコンと予想しています。

今回　のマイコン　LM4F120　はARM 　Cortex－M4　で従来のM3からどの程度進化したのか期待をこめてパッケージを眺めています。
　今は、C2000　LaunchPadの使い方が解り始めたところで、当分このLanchPadの機能を検証していきたいとおもいます、　Stellaris　LanchPadを試すのはずっと先になりそうです。

 

 

 

※LanchPad　３機種　

　　　　　　　　　　　　　　CPU　Bit　Clock　　RAM　　　　　　Flash　　　　　特徴

MSP430　　　　　　　　　　16　　16MHz　　128～512B　2KB～16KB　　手軽に開発
C2000（TMS320）　　　　　32　　60MHz　　12KB　　　　　64KB　　　　　かなりユニーク
Stellaris（LM4F120）　　　32　　80MHz　　32KB　　　　　256KB　　　　　一般的（予想）

３機種のLaunchPad　単純に比較はできないと思いますが。今回のStellaris　LanchPad　は、以下の点でマイコンの学習用に最も適していると思われます。

• メモリが大きい、　　　　　　
• CPU　コアが　ARM　Cortex－M4　　　
• 外部出力のPinが多い、　J1～J4の　Vcc　GND　Reset　以外の外部ピンが殆どGPIOで使えます。
• 超　低価格

TI C2000 LaunchPad 割り込み処理で悪戦苦闘

　

　テキサスインスツルメンツ（TI）のC2000　LaunchPad　を 試し始めて、ほぼ１カ月たちました。

この、マイコン基板、他のマイコン基板（MSP430　LaunchPad　や　CQ出版の付属マイコン基板）に

に比べ やたら凝った構成になっているのに気付きました。

　例えば、以下の２点

　●デジタルアイソレータISO72x

　　　ＰＣとのシリアル通信（USBシリアル変換）を直接繋げず、デジタルアイソレータで通信によるPCからのノイズをシャットアウトするようになっているようです。

　●LEDの点滅にロジックIC（バッファ）を使っている。

　　　今まで、LEDの点滅はGPIOの出力で行うのが定番と思っていたのですが、この基板、バッファを使うことで、GPIO端子が入力であろうと出力であろうと関係なく、端子の電圧レベル（Hi/Low)で点滅します。LEDはGPIO端子のモニタとなっているようです。

これらは、今後Know Howとして生かせそうな気がします。

 さて、開発の方では、CCSv5で作成するプロジェクトがデバッグは出来るものの、FlashROMへの書き込みが不調で、これがなかなか解決できずにいました。
　やむなく、デモプロジェクト（C2kLaunchPadDemo）をCCSv5にインポート（Copyで)し、
　このプロジェクトがFlashROMへの書き込みが成功するのを確かめた上で、大部分の機能を削りLEDの点滅のみのプログラムに改造しました。
　これをCCSv5でCopy/Pasteして新規のプロジェクトとして使用するようにしました。



C2000　LaunchPadのプログラム開発　第一歩
として各種　割り込みを試しました。
１．タイマ割り込
　　サンプルプロジェクトtimed_led_blinkを参考にすると、難なくタイマ割り込みを実現できました。
　　タイマ設定　TIMER_setPeriod(myTimer, 50 * 500000);　の　Period　値は　const uint32_t　になるような値だと問題ないのですが、uint16_tでおさまる値の場合キャスト（const uint32_t）が必要になるようです。
　また、ユーザーが使えるタイマはTimer0のみの１本で、プログラミングで工夫が必要となりそうです。

２．外部割り込み（GPIO)
 　サンプルプロジェクトexternal_interruptを参考にすると、難なく外部割り込みを実現できました。
　外部割り込み（XINT1,XINT2）とGPIO入力Pinは1対1で、１つのピンにXINTnを割り当てると、他のPinに割り当てられないようです。つまり他のマイコンのように外部割り込みが　ポート（複数のPin)に割り当てるようなことが出来ず、2本のGPIOの入力のみに外部割り込みが割り当て可能となるようです。

３．SCI（UART)割り込み

　サンプルプログラムscia_loopback_interruptsを 参考にするのですが、コーディングミスでSCI割り込みが失敗。各マニュアルをひっくり返すはめに、すると、割り込みを実現するために設定しなければならないレジスタがあまりにも多いことが解りました。

　また、TIが提供するソースコードで以下の誤りがありました。

　sci.cのSCI_setRxFifoIntLevel()の

　　　　　// clear the value
    　　　　sci->SCIFFTX &= (~SCI_SCIFFRX_IL_BITS);　＜＝レジスタ間違い　SCIFFRX　

　（RXFFIL4-0が初期値　１１１１１のまま、で変更不可となってしまいます・・・・）

 

また　FIFOがマニュアル上は１６ワード（１６バイト？）のはずが、４ワードが上限になっているようです。

 

 

TI C2000 LaunchPad を試しました。

２０１２年８月　テキサス・インスツルメンツ（TI)より、LaunchPad第二弾、C2000　LaunchPadがリリースされました。


　TIのホームページで同LaunchPadの外観を見て、４０本のPinが引き出されていて、MSP430　LaunchPadに比べ、拡張性が高いと思い、早々に発注しました。購入価格は１５５１円
 　９月上旬に届けられた、パッケージを開くと、意外と質素、まあ、MSP430　LaunchPadのパケージが価格のわりに凝り過ぎの感が否めなかったからでしょうか。

　まず　C2000 LaunchPad で　デモプログラムのデバッグが出来るまでの手順を以下に記します。
１．LaunchPadデモプログラムの稼働
　　　・付属のUSBケーブルでLaunchPadを　ＰＣにつなぎます。（FT2232ドライバ（FTDI）はMSP430 LaunchPad等で導入済み）
　　　　　LaunchPadのLED0～3が流れるように点滅します。
　　　・PCでターミナルソフトを立ち上げます。シリアル接続でボーレートを１１５２０に設定します。
　　　・LaunchPadのResetスイッチを押します。
　　　　TIのロゴマークのパターンがターミナルソフトに出力されます。
　　　・スイッチS3を押すと、LEDの点滅が変化し、ターミナルソフトに温度変化が出力されます。
　　　

２．Code Composer Studio(CCSV5)のインストール
　　　MSP430を試したときのバージョン４（CCSV4)で、C2000　TMS320F28027のプロジェクトを作成、（TIのホームページよりダウンロード（sprc191.zip）したサンプルプログラム　を使用）
　
　　　ビルドは成功するのですが、LaunchPadとの接続が出来ない。接続エラーも出力しない。（うんともすんとも言わない状態）　　CCSV4では無理と判断　CCSV5のインストールを行いました。
　１）TIからCCSV５をダウンロードした　ccs_setup_5.2.1.00018.exe　を実行
　
　　　　CCSV5はc:\tiのフォルダにインストールされる。
　２）CCSV5を実行　ライセンス登録を行う。
　　
　　　・ライセンス管理のため　ネットワークカードのMACアドレスが必要
　　　　コマンドプロンプトで　ipconfig /all を実行　イーサネットアダプタの物理アドレスを使う。
　　　・メールで送られてきた　ライセンスファイル(TMDFCCS-ALLT90A-v5.lic)を　c:\ti\licenceのフォルダに置く。
３．controlSUITEのインストール
　　これは、LaunchPadのデモプログラム（C2kLaunchPadDemo）を利用するためにインストールしました。
　　デモプログラム
C:\ti\controlSUITE\development_kits\C2000_LaunchPad\f2802x_examples\C2kLaunchPadDemo
４．デモプログラムのデバッグ
　１）CCSV5を立ち上げ、前述のデモプログラムをImportしました。
　　・Buildを実行すると成功、しかしLaunchPadとの接続エラーでデバッグは実行出来ず。
　２）デモプロジェクトにNewでTarget Configuration File を作成しました。
　　・Connection: Texas Instruments XDS100v1 USB Emulatorを選択
　　・Boad or Device: TMS320F28027にチェック
　　・Save　Configuration　後　Test Connectionを実行　＝＞成功
　　　※接続ログ　後述
　３）デバッグを実行
　　今回 C2000 LauchPad　のデバッグ　実行から開始までかなり時間がかかりました。（４０秒）

５．開発初期プロジェクトの作成
　１）File/NewでCCS Project を作成する。
      　・Project name 入力
　　　・Device　Family:C2000
              Variant:2802x Piccolo TMS320F28027
        ・Connection:Texas Instruments XDS100v1 USB Emulator
      　・Project templates and examples  で　Empty Project(with main.c) を選択
　　　＊Taget Configration File は　TMS320F28027.ccxml　で作成されました。
　２）プログラムコーディング／ビルド／デバッグ
　　　LED0～3の点滅のプログラムはビルド成功しかし、コーディングを進めるに従い、次のエラー発生

../28027_RAM_lnk.cmd", line 114: error #10099-D: program will not fit into available memory.  placement with alignment/blocking fails for section ".text" size 0xaa5 page 0.  Available memory ranges:
　　　
どうも　RAMのエリアが足りないエラーのようです。
　　　・ｃｍｄファイル　28027_RAM_lnk.cmd　の置き換え。
　　　　とりあえずデモプロジェクトで使われている　２つのｃｍｄファイルに置き換えました。
　　　＜ｃｍｄファイル＞
　　　　　●F2802x_Headers_nonBIOS.cmd
　　　　　　　　C:\ti\controlSUITE\development_kits\C2000_LaunchPad\f2802x_headers\cmd
　　　　　●F28027.cmd
　　　　　　　　C:\ti\controlSUITE\development_kits\C2000_LaunchPad\f2802x_common\cmd
これで一部ＷＡＲＮＩＮＧはでるものの一応ビルドは成功しました。

　何とかLED の点滅が可能になったので、キャラクタＬＣＤでメッセージが表示を試しました。

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　現時点では、まだデバッグは出来るものの、フラッシュROMへの書き込みは不調のようで、C2000　LaunchPadでもう少しじたばたしそうです。
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C2000　LaunchPadの４０本のピン　意外とGPIOに割り当てられたピンが少なく、少々残念、購入前に　リファレンスマニュアルを読み込んでおけば。。。。。
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※　成功のLaunchPad　接続ログ
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[Start]
Execute the command:
%ccs_base%/common/uscif/dbgjtag -f %boarddatafile% -rv -o -F inform,logfile=yes -S pathlength -S integrity
[Result]

-----[Print the board config pathname(s)]------------------------------------
C:\Users\yanagi\AppData\Local\.TI\213602635\
    0\0\BrdDat\testBoard.dat
-----[Print the reset-command software log-file]-----------------------------
This utility has selected a 100- or 510-class product.
This utility will load the adapter 'jioserdesusb.dll'.
The library build date was 'May 30 2012'.
The library build time was '22:52:27'.
The library package version is '5.0.747.0'.
The library component version is '35.34.40.0'.
The controller does not use a programmable FPGA.
The controller has a version number of '4' (0x00000004).
The controller has an insertion length of '0' (0x00000000).
This utility will attempt to reset the controller.
This utility has successfully reset the controller.
-----[Print the reset-command hardware log-file]-----------------------------
The scan-path will be reset by toggling the JTAG TRST signal.
The controller is the FTDI FT2232 with USB interface.
The link from controller to target is direct (without cable).
The software is configured for FTDI FT2232 features.
The controller cannot monitor the value on the EMU[0] pin.
The controller cannot monitor the value on the EMU[1] pin.
The controller cannot control the timing on output pins.
The controller cannot control the timing on input pins.
The scan-path link-delay has been set to exactly '0' (0x0000).
-----[The log-file for the JTAG TCLK output generated from the PLL]----------
There is no hardware for programming the JTAG TCLK frequency.
-----[Measure the source and frequency of the final JTAG TCLKR input]--------
There is no hardware for measuring the JTAG TCLK frequency.
-----[Perform the standard path-length test on the JTAG IR and DR]-----------
This path-length test uses blocks of 512 32-bit words.
The test for the JTAG IR instruction path-length succeeded.
The JTAG IR instruction path-length is 38 bits.
The test for the JTAG DR bypass path-length succeeded.
The JTAG DR bypass path-length is 1 bits.
-----[Perform the Integrity scan-test on the JTAG IR]------------------------
This test will use blocks of 512 32-bit words.
This test will be applied just once.
Do a test using 0xFFFFFFFF.
Scan tests: 1, skipped: 0, failed: 0
Do a test using 0x00000000.
Scan tests: 2, skipped: 0, failed: 0
Do a test using 0xFE03E0E2.
Scan tests: 3, skipped: 0, failed: 0
Do a test using 0x01FC1F1D.
Scan tests: 4, skipped: 0, failed: 0
Do a test using 0x5533CCAA.
Scan tests: 5, skipped: 0, failed: 0
Do a test using 0xAACC3355.
Scan tests: 6, skipped: 0, failed: 0
All of the values were scanned correctly.
The JTAG IR Integrity scan-test has succeeded.
-----[Perform the Integrity scan-test on the JTAG DR]------------------------
This test will use blocks of 512 32-bit words.
This test will be applied just once.
Do a test using 0xFFFFFFFF.
Scan tests: 1, skipped: 0, failed: 0
Do a test using 0x00000000.
Scan tests: 2, skipped: 0, failed: 0
Do a test using 0xFE03E0E2.
Scan tests: 3, skipped: 0, failed: 0
Do a test using 0x01FC1F1D.
Scan tests: 4, skipped: 0, failed: 0
Do a test using 0x5533CCAA.
Scan tests: 5, skipped: 0, failed: 0
Do a test using 0xAACC3355.
Scan tests: 6, skipped: 0, failed: 0
All of the values were scanned correctly.
The JTAG DR Integrity scan-test has succeeded.
[End]
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付属FM3基板 LCD表示（SG12864）

Interface誌　付属FM3基板　でモノクログラフィック　SG12864　を繋げてみました。
当初　付属SH-2A基板で使っていたプログラムソースを流用したのですが。まったく動作せず、軽くタイミング調整でなんとかなると思っていたのですが、これに手こずり、いまだ使えずにいます。

◎FM3　＜＝＞　SG12864　インターフェース
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
FM3　GPIO　　　　　　　SG12864　PORT
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
P50　　　　　　　　　　　　D/I　 　　　　　4
P51　　　　　　　　　　　　R/W　　　　　5
P52　　　　　　　　　　　　E　　　　　　　6
PB0-PB7　　　　　　　　　DB0-DB7　7-14
P3A　　　　　　　　　　　　CS1　　　　　15
P3B　　　　　　　　　　　　CS2　　　　　16
P53　　　　　　　　　　　　/RES　　　　　17

そこで、SG12864 を使った簡単なプログラムソースが無いか、ネットで調べると、「Sim's blog」さんの　　　SG12864Aを使ってみました　の記事に　ソースコード（ATMEL AVRマイコン　ATMega168）が掲載、これを拝借、

なにより、ソースが明瞭簡単、各信号の出力タイミングの調整すごく楽そうだったので、このソースコードを試すことにしました。

始めは、ノイズパターン（意味不明の）表示でした。そこで画像データの代りに、0x55、0x50（４本線２本線パターン表示）の固定値を書き込むように変更。
E信号等の出力前にWaitを加えその待機時間を調整、最初十数ドット巾の線が、待機時間の調整で徐々に広がり最終的に全画面表示に、そこで、本来の画像データの表示に戻すと、「初音ミク」登場とあいなりました。



＊本来使いたかった私のSG12684のプログラムソースは　付属V850基板のときに作成、付属ARM（LPC2386)基板の時に、別のマイコンでも簡単に対応できるように、いろいろプログラムに工夫をこらしました、おかげで付属ARM（STM32）基板、付属SH-2A基板ではすんなり改造ができたので今回も簡単にできると思っていました。
今回のSG12684のプログラムソースの付属FM3基板への対応、一旦改造に失敗すると、凝ったプログラムは悲惨。。。と　反省


＊今回の付属FM3基板　GPIOによるデジタル出力（パラレル）の能力が非常に高いと言えるのかも知れません。

付属FM3基板 第二歩 タイマ割り込み。

Interface誌　付属FM3基板　で　タイマ割り込みがようやく使えるようになりました。デュアルタイマ、多機能タイマ何れもタイマ割り込みによるLEDの点滅が実現できました。

苦戦１週間余り、富士通からダウンロードしたサンプルプログラム（mb9bf51xt_dualtimer-v10）を幾度も見直すのですが、これが難解、ただ単に、ただ単に３つのレジスタを設定するだけでタイマを使えるようになるはず、と思いながら、解読。
レジスタおよび、レジスタの項目ごとの設定順をああでもない、こうでもないと。

実際にタイマが機能し始めたとき、このプログラムは何度か試したと思い。なんでこんな簡単なプログラムに手間取ったのか、少々じくじたる思い。

以下にそのプログラムソースを記します。（最も簡単なタイマ割り込みプログラム。

◎多機能タイマについて。
　
　
 　多機能タイマのユニット２（３つ目のユニット）が機能しない。富士通のデータシート等を見ると、MB9BF610Tシリーズの多機能タイマは３（最大）となっていて、ほかの資料も最大３ユニット、「ほんとは２ユニット、１ユニット？？」という気になる。

　
　
　また、多機能タイマのコーディングでは、しばらく、ユニットと、チャネルとを取り違えるミスをしていて気が付かなかった。凡ミスでユニット２が機能しないだけのことかもしれません。


＝＝＝＝＝＝＝デュアルタイマ　　main.c ＝＝＝＝＝＝＝＝
#include "mcu.h"
static volatile uint16_t int_count;

void DT_Handler(void)
    {
     /* Clear Interrupt */
     FM3_DTIM->TIMER1INTCLR = 0xffffffffU;

     int_count++;
     int_count &= 0x7fff;
     FM3_GPIO->PDOR5_f.P1 = (int_count & 0x0040) >>6;
     FM3_GPIO->PDOR5_f.P2 = (int_count & 0x0100) >>8;
}

int32_t main(void)
{
    int i;
     int_count = 0;
     // for LED1
    bFM3_GPIO_DDRF_P3=1;
    // Test Output Port (LED_A LED_B LED_C)
    bFM3_GPIO_DDR5_P0=1;
    bFM3_GPIO_DDR5_P1=1;
    bFM3_GPIO_DDR5_P2=1;

    // Configuration ( Dual Timer )
    /* Clear Interrupt */
    FM3_DTIM->TIMER1INTCLR = 0xFFFFFFFFU;
    FM3_DTIM->TIMER1CONTROL =0x00000000U;
        
    FM3_DTIM->TIMER1CONTROL_f.ONESHOT =0;
    FM3_DTIM->TIMER1CONTROL_f.TIMERMODE =1;
    FM3_DTIM->TIMER1CONTROL_f.TIMERPRE0 =0;
    FM3_DTIM->TIMER1CONTROL_f.TIMERPRE1 =0;
    FM3_DTIM->TIMER1CONTROL_f.TIMERSIZE =1;
    FM3_DTIM->TIMER1CONTROL_f.INTENABLE =1;
    FM3_DTIM->TIMER1LOAD = 0xFFFFFFFFU;
     /* enable interrupt */
    NVIC_EnableIRQ(DTIM_QDU_IRQn);

    //Set the count cycle
    FM3_DTIM->TIMER1LOAD = 0x00020000;
    FM3_DTIM->TIMER1CONTROL_f.TIMEREN =1;

    while(1){
        for(i=0;i<200000;i++){
           bFM3_GPIO_PDORF_P3 =1;
       }
        for(i=0;i<200000;i++){
       bFM3_GPIO_PDORF_P3 =0;
      }
  }
 
}
＝＝＝＝＝＝＝多機能タイマ　　main.c ＝＝＝＝＝＝＝＝
#include "mcu.h"

static volatile uint16_t int_count;

void MFT_FRT_IRQHandler(void)
{
    /* Clear Interrupt */
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.ICLR = 0x00;
    int_count++;
    int_count &= 0x7fff;
    FM3_GPIO->PDOR5_f.P0 = (int_count & 0x0020) >>5;
    FM3_GPIO->PDOR5_f.P1 = (int_count & 0x0040) >>6;
    FM3_GPIO->PDOR5_f.P2 = (int_count & 0x0080) >>7;
}

int32_t main(void)
{
    int i;

    int_count = 0;

    // LED1
    bFM3_GPIO_DDRF_P3=1;
    // Test Output Port (LED_A LED_B LED_C)
    bFM3_GPIO_DDR5_P0=1;
    bFM3_GPIO_DDR5_P1=1;
    bFM3_GPIO_DDR5_P2=1;

    // Configuration ( // Configuration ( Multi-function Timer ))
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0 = 0x00;
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.CLK0 = 0x01;
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.CLK1 = 0x01;
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.CLK2 = 0x00;
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.CLK3 = 0x00;
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.MODE = 0x00;
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.SCLR = 0x00;
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.STOP = 0x01;
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.BFE = 0x00;
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.ICRE = 0x01;
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.ICLR = 0x00;
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.IRQZE = 0x00;
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.IRQZF = 0x00;
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.ECKE = 0x00;

    FM3_MFT0_FRT->TCSB0 = 0x00000000;
    FM3_MFT0_FRT->TCDT0 = 0x0000;
  
    NVIC_EnableIRQ(FRTIM_IRQn);

    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.SCLR = 0x01;

    //Set the count cycle
    FM3_MFT0_FRT->TCCP0 = 0x1000;
 
    FM3_MFT0_FRT->TCSA0_f.STOP = 0x0;

    while(1){
        for(i=0;i<200000;i++){
         bFM3_GPIO_PDORF_P3 =1;
       }
        for(i=0;i<200000;i++){
        bFM3_GPIO_PDORF_P3 =0;
      }
   }
}

付属FM3基板 第二歩 タイマ割り込み。（苦戦中）

Interface誌　付属FM3基板　で　タイマ割り込みにトライしています。必要とするタイマの機能は、インターバルの設定と割り込みによる関数こ呼び出しといった、ごく基本的な機能から試しています。

　ペリフェラルマニュアルでは、デュアルタイマと、多機能タイマの２種類のタイマの記載があり、先日富士通サイトからダウンロードしたサンプルコードのうち、「mb9bf51xt_dualtimer-v10」を修正し、一応
の動作を確認しました。

●修正点
　　　[smpl_dtim.c] / dtim_callback の　if (int_flag < 30000 ){の処理に
　　　　　FM3_GPIO->PDOR5_f.P0 = (int_flag & 0x0040) >>6;を追加
　　　　　　（  bFM3_GPIO_DDR5_P0=1;を適宜に追加　・・・GPIO出力設定　）
　　　　　　　　＝＞タイマ割り込み64回毎に点滅

　
次に、サンプルコード「mb9bf51xt_dualtimer-v10」のsample_main.c  smple_dtm.c　DtimDev.h　DtimDev_FM3.c　DtimDev_FM3.h　のソース、ヘッダー
別のサンプルコード「mb9bf61xt_template-v13」 のmb9b610t.h　system_mb9bf61x.c　　system_mb9bf61x.h　のソース、ヘッダー
を使って、KEILの新規プロジェクトを作成しました。ただ、サンプルコードの”mb9bf51”が気になっただけのことですが。

●KEIL新規プロジェクト作成について、
　　ターゲットの実デバイス　「mb9b618t」はDataBaseに追加されたようでこれを指定しました。
＝＞　startup_mb9bf61x.s　が生成されました。

ここまでは、比較的容易にたどりつけました。

　現在過去のV850～SH2Aで使い続けたプログラムへの対応を行っています。今回使用のサンプルコードは、結構ややこしく組まれています。サンプルコードの解析結果やマニュアルに基づいて、一旦出来るだけ単純化したものにしようとしています。
　まだ、タイマ割り込みが実現できず、２日ほどもがいています。

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今回、Cortex-M3としては、３つ目のｍｃｕ（STM32、LM3S、FM3）になるのですが、初めて気付いた点がありました。

　
　
　　◎メモリ上のレジスタの領域が２つある、ビットバンド領域とエイリアス領域
　　　　　サンプルコードのmb9b610t.hで同じレジスタの項目が定義される箇所が２か所あり、別のアドレスが割り当てられていて、最初は何だこれは！理解不能！という感じでした。

いくつかのサンプルコードをじっくり調べると、どうも、レジスタの１ビットが１ワード（３２ビット）に展開されていることが解ってきました。

このような機能が、マニュアル（一部表記に誤り？）でビットバンド領域なる言葉があり、Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ３の機能であることに初めて気づきました。
 
ＦＭ３のコーディングでは、ビットバンド領域への書き込みでレジスタを設定するのがよいのか、エイリアス領域への書き込みでレジスタを設定するのがよいのか、、、


いずれにせよ、無秩序に混在したコーディングは避けた方が無難だと言えます。
（ただ、エイリアス領域を使う利点をまだ認識していないだけなのですが。。。）

付属FM3基板 第一歩（GPIO 出力）

Interface誌　付属FM3基板　購入よりほぼ、１週間、暇を見つけながら、ようやく開発の端緒に辿りつけました。

１．USB　DIRECT　Programmerのインストール
富士通のサイトからダウンロード（usbdirect-v01l06.zip）
　　特に問題なくインストール（USBデバイスデバイスドライバは後回し）
２．サンプルプログラムをダウンロード
　　ダウンロードファイル　mb9b610t-files.zip
　　最も初歩のサンプル　mb9b610t-files / mb9b610t-series-201204.zip / mb9b610t-series-201204 / mb9bf61xt_template-v13

    main.cの気になる点。
　　　　bFM3_GPIO_DDR3_PC=1;　と　bFM3_GPIO_PDOR3_PC=1;。。。
　　　　GPIO　P3C　を　High / Low 出力　　付属FM3基板のLED１は　GPIO　PF3　の出力のはず。。。。

３．はんだ付け作業
　　過去の付属基板（SH2Aなど）と同様にCN2を基本に、CN3を拡張ように振り分けはんだ付け作業をおこないました。

４．KEIL　MDK-ARMのインストール
　　http://www.keil.com/fujitsu/　より　「MDK450.EXE」をダウンロードし、MDK-ARMのインストール


　　プログラム本体のインストール終了後、「File installation completed」画面が表示　少し戸惑う。
　　かまわず、進める。　コマンドプロンプト（DOS窓）でのインストールが進む。で、デバイスドライバ（KEIL　Tools　By　ARM　ユニバーサルシリアル。。。。）のインストール　が完了

５．付属FM3基板をつなぐ（デバイスドライバのインストール）
　とりあえず、付属FM3基板をPCにつなぎました。（JPP1はオープン）、何も起こらない。。。。
　デモプログラムは書き込まれていないようです。JPP1をショート、JPP2でリセットを行う。PCは新規デバイスを検出しました。
　使用するPCがWindows　Vista　なのか、デバイスドライバのインストールはすんなりいかず、付属基板は不明なデバイスとなっていました。
　そこでつなぎ直し（JPP1はショート）、改めてデバイスドライバのインストールを行いました。

　デバイスドライバの参照先　
　　Program Files / Fujitsu /  FUJITSU USB DIRECT Programmer / driver / WinXP

６．サンプルプログラムのビルドおよび書き込み
　２．で取得したサンプルプログラムをKEIL　MDK-ARMでビルド　、USB　DIRECT　Programmerで付属基板に書き込みました。
　しかし　JPP1 オープン（ユーザーモード）で　LED１は点滅せず。前記の危惧に基づき、main.cを修正しました。
　
　操作するGPIOを変更
　　　bFM3_GPIO_DDR3_PC　　＝＞　bFM3_GPIO_DDRF_P3
　　　bFM3_GPIO_PDOR3_PC　＝＞　bFM3_GPIO_PDORF_P3　　

 再度、プログラムをビルド、付属基板書き込み、ようやく　LED1の点滅を実現

７．その他　GPIO
　今回、作成した自作ボードはモノクロLCD（SG12864)の表示を行うため　GPIOでP2、P5、PBのポートを使用します。
　特にPBポートとP22は、ADC端子と共用で、GPIOとして使用するためADEレジスタの設定が必要になります。
　　例　
　　　　PB0の場合　bFM3_GPIO_ADE_AN16=0;

FM3はGPIOを使うための設定が、ポート単位ではなくピン単位で異なります。この点は結構マイナスに感じます。　GPIOのピンを変更する場合、ドキュメントを見て、共用となる端子を一々確認する必要がありそうです。　（慣れれば問題無いのかも知れませんが。）

Interface誌 付属FM3基板 追加部品について

　先日（４月２３日）、定期購読のＩｎｔｅｒｆａｃｅ誌　２０１２年６月号が届きました、早速、付属基板を開封、眺めてみると、未実装のパターンが目につきました、
　追加部品が必要？？、今年は、追加部品を購入しなければいけないのかと、少々落胆しながら、本誌の関連記事をチェックしました。



気になった追加部品　　　インダクタ（Ｌ１　２．２μH）、水晶発振子（Ｘ２　４MHｚ）、リセットＩＣ（ＩＣ４）　

これらの部品は、本誌の記事で必須でないことが解りました。


　　インダクタ（Ｌ１）：　３００ｍＡを超える電流が必要な場合必要　とりあえず不要

　　　　ＦＭ３基板は、電源回路にＤＣ－ＤＣコンバータ（MB39C022G）を使用しています。このＤＣ－ＤＣコンバータ、本来のＤＣ－ＤＣコンバータのほか、ＬＤＯレギュレータを搭載しています。ＦＭ３基板はＬＤＯレギュレータの機能を使っています。３００ｍＡを超える電流が必要な場合、ＤＣ－ＤＣコンバータの機能に切り替える必要があり、インダクタ（Ｌ１）が必要になります。


　　水晶発振子（Ｘ２）　　とりあえず不要

　　　　ＦＭ３基板上にすでにシリコン発振器（Ｘ１　外部クロック）があります。本誌の記事で最近のシリコン発振器は通常使うのに充分の精度があるとのこと。


　　ＩＣ（ＩＣ４）　リセットIC　とりあえず不要


　　　　FM3のINITX 端子に接続　リセットICのLow出力でFM3はリセットされます。リセットICは電源が安定するまでLowを出力します。複数のマイコンを組み合わせた場合など、リセットのタイミングを揃える必要がある場合に必要になります。


その他

　　本誌、コネクタ・ピン配置　CN1－20のGPIO　P20　は　P90では？？
　　
　　CN１～３への引き出しについて、GPIOのまとまりが若干悪いように思います。
　　　　８ビット纏まって使えそうなポートは　P7、PB、で　P1、PC等は使い勝手が悪そう。
　　　　FM3自体のピン配置自体の制約を受けるので仕方が無いように思います。
　　　　万人受けのよい配置は至難の業と言うことでしょう。

　過去の付属SH2A基板のように、使い慣れるほど、使い勝手のよい基板になることを期待。

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。

MSP４３０ 温度計

Texas Instruments MSP430 を使って温度計を作成しました。


LaunchPadで実装されているデモプログラムに手を入ただけのものですが、結構よい暇潰しになりました。
１年前は、デモプログラムの通信機能を中心に色々試してみましたが、今回はADCについて機能を検証しました。

１．ADC10コンフィグレーション
　１）入力レンジの設定
　　　・GND～Vcc　　０V～３．３V
　　　・GND～Vref　　０V～（1.5V or 2.5V）　※デモプログラム設定　
　　　・その他
　２）チャネル　選択　
　　　・A0～A7
　　　・Temperature Sensor　　　　※デモプログラム設定
　３）参照電圧（Vref）選択　Reference-generator voltage
　　　・1.5V　　　　　　　　　　　※デフォルト
　　　・2.5V
　４）参照電圧生成　Reference-generator
　５）サンプリング周期設定　Sample and hold time
　　　64xADC10CLKs　
　６）割り込み許可　Interrupt enable
　７）ADC　ON

２．ADC分解能
　ADC分解能　＝　1500mv　÷　1024（10bit）　＝　1.4648mv/div

３．温度計算（内蔵温度センサ）
　　　MSP430G2x52に内蔵された温度センサを利用した温度計
　　　（ADC10　チャネル選択で温度センサ指定）
　　　・温度センサ仕様　　3.55mV/℃

　　　ADC値（１単位）あたりの温度=　1.4648mv/div　÷　3.55mV/℃　＝　0.41263℃

　　　０℃でのADC値　＝　673

　　　計測温度　＝　（ADC値　－　673）　×　0.41263

４．温度計算（外装温度センサ　LM61BIZ）
　　ADC10のチャネル　A0に　温度センサを繋げた温度計
　　　・温度センサ仕様　０℃での出力電圧　600mV、　　10mV/℃

　　　ADC値（１単位）あたりの温度. = 0.14648 ℃/div.

　　　0℃でのADC値　＝　600mV÷1.46484375mv/div　＝　409.6

　　　計測温度（℃）＝（ADC１０の出力値　－　409.6）×0.14648

５．その他

　ADCの出力値はサンプリング毎に結構ぶれるので、サンプルプログラムでは８回のサンプリングの移動平均をとり、この値から温度計算を行っています。

　今回の温度表示は、MSP430内蔵温度センサと外装温度センサでは、最大で１．５℃のずれがありました。また、部屋にあった寒暖計とも２～５℃ずれていました。