arm/armlibを使ってみる

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2009/05/25 からのアクセス回数 6551

ARMは、CPUコアは同じでも周辺IOの処理が各社まちまちなのが難点でした。

ARMlibは、安価に使えるLPC2000やAT91シリーズのCPUをターゲットに

• タイマー
• RS232C通信
• I2Cマスター
• SPIインタフェース
• FATファイルシステム
• ネットワークライブラリ

を提供し、ARMの組み込み開発を容易にします。

armlib †

AVRlibを出しているProcyonから、 Procyon ARMlib が出ています。

最初は、LPC2000をベースに開発していたみたいですが、atmelのat91シリーズ、aduc7000も 不完全ながら、サポートしているみたいです。

SAM7S256でarmlibを使う †

ARMlibのサンプルでは、SAM7S256用のサンプルがないので、この例題はAT91シリーズの ユーザによい例になると思います。

ARMlibのインストール †

Procyon ARMlib のページにアクセスし、

• ARMlib including docs and examples (zip file, 1.3M , Monday November 06, 2006 ) をクリックするとZIPファイルがダウンロードされます。
• 適当な場所に解凍します、私は~/local/arm/armlibに入れました。
• 環境変数ARMLIBにarmlibの場所をセットします、私はターミナルで自動的にセットされるように.profileに 以下のように設定しました。

  export ARMLIB=$HOME/local/arm/avrlib
  

これで、インストール完了です。 詳しくは、 Installing ARMlib Manually を見てください。

makefileの変更 †

サンプルから、makefile をコピーし、以下の項目を変更します。

• TRG : ターゲット名は、Armlibを使い慣れるまでmainを使います。script.ocd やデバッグ時の設定が同じ方が操作を習得しやすいから。
• ARMLIB : armlibのインストール場所を設定します。
• ARMLIB_ARCH_SRC, ARMLIB_SRC : 使用するライブラリのソファイル名を指定します。
• LDFLAGS : リンクコマンドファイル名を指定します。

makefileの設定例を抜粋します。

	TRG	= main
	ARMLIB = $(HOME)/local/arm/armlib
	ARCH = at91
	ARMLIB_ARCH_SRC = processor.c uart.c 
	ARMLIB_SRC = rprintf.c

Armlibを使った最初の、例題は、RS232C経由でターミナルにHello worldを表示するものです。 使用する評価ボードはOlimexの AT91SAM7S256ボード です。

• ARCH : at91を指定します
• ARMLIB_ARCH_SRC : processor.c uart.cはCPUタイプに依存するので、ARMLIB_ARCH_SRCで指定します
• ARMLIB_SRC : rprintf.cはライブラリ共通なので、ARMLIB_SRCで指定します
• LDFLAGS : at91sam7s256-rom.ldをリンクコマンドとして指定します

global.hを設定 †

次に、必要なファイルはglobal.hです。

最初はどうやって設定すればよいか分かりませんでした。 AT91SAM7S256のサンプルプログラムのコメントを頼りに、以下のように設定しました。

• F_CPU : 外付けクリスタルの周波数を設定します、ここでは18.432MHzなので47923200としました。
• OSC_DIV : サンプルのコメントでは、OSC_DIVを５としているので、ここでは5を使用しました。
• PLL_MUL : PLLとF_CPUの関係は以下のようになっています、この式からPLL_MULを25としました。
  • PLL = (18.432/OSC_DIV*(PLL_MUL+1) => 95.8464MHz
  • F_CPU = PLL/2 =>47.9232MHz

#ifndef GLOBAL_H
#define GLOBAL_H

// global ARMLIB defines
#include "armlibdefs.h"
// global ARMLIB types definitions
#include "armlibtypes.h"

// project/system dependent defines
// 18.432MHz Ex-Osc.
// PLL = (18.432/OSC_DIV*(PLL_MUL+1) => 95.8464MHz
// F_CPU = PLL/2 =>47.9232MHz
#define F_CPU	47923200
#define	OSC_DIV	5
#define	PLL_MUL	25

#endif

main.c †

最後にmain.cについて説明します。

• インクルードファイル
  • global.h : 使用するボードの設定情報をインクルード（マシン依存する部分は、ここに押し込む）する
  • 使用するライブラリのヘッダファイルをインクルードする
• main関数
  • processorInit : 使用するCPUの初期設定を行う
  • uart0Init : RS232Cライブラリの初期設定を行う（ボーレート9600, 8ビット、ノンパリティ、ストップビット１）
  • rprintfInit : rprintf の初期設定を行う、rprintfで使用するライブラリの文字出力関数を設定する。
  • rprintf : hello world\nを出力する。

#include "global.h"			// include our global project settings
#include "processor.h"		// include processor initialization functions
#include "uart.h"			// include uart library functions
#include "rprintf.h"		// include printf library functions


int main(void)
{
	// initialize processor
	processorInit();
	// initialize uarts
	uart0Init(UART_BAUD(9600), UART_8N1);
	rprintfInit(uart0SendByte);
	
	// run the test
	rprintf("Hello World\n");

	return 0;
}

プログラムの書き込みと実行 †

arm/LED点灯の作成とデバッグと同様に作成したプログラムをROMに書き込みます。 ROMへの書き込みには、script.ocdとopenocd-rom.cfgを使用します。

ターミナルで、プロジェクトディレクトリに移動した後、

$ make
$ openocd -f openocd-rom.cfg 

書き込みが完了したら、

• RS232Cケーブルを接続し、
• 端末ソフトを起動、ここではjermを起動します。
• TAGライターをケーブルを外して、ボードの電源を入れ直してください。
• AT91SAM7S256ボードのジャンパーは、RXD0, TXD0に（写真手前のピンに接続）してください。

$ jerm -s 1 -p none  -b 9600 /dev/cu.usbserial-FTBOK946 
Jerminal v0.8095  Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 candy
Type "Ctrl-M ~ ." to exit.
 ispeed 9600 ospeed 9600
  jermの初期メッセージ途中省略

Hello World

と出たら、成功です。

Armlibを使うととても簡単にRS232Cを使って端末ソフトと通信できます。 また、使用するARMのアーキテクチャをLPC等他のCPUに変えても、プログラムの変更は少なくてすみます。

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