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[[FrontPage]]
#contents
2010/11/13からのアクセス回数 &counter;
** はじめに [#n4a9b3df]
CQ出版から発売された「ARMマイコンパーフェクト学習基板の使い方」は、様々な
インタフェースを実験するための部品とCortex-M3を搭載したARM用学習基板で
著者も私の好きな桑野雅彦氏です。
しかし、Micro BASICを使った説明では、処理の流れが分かりにくく、ビット処理も
読みづらいものとなっています。
microBuilder.euが公開している
[[CodeBase>http://www.microbuilder.eu/Projects/LPC1343ReferenceDesign/LPC1343CodeBase.aspx]]
はLPC1343のオープンソースのライブラリです。
ここでは、ARMマイコンパーフェクト学習基板の例題をCodeBaseを使って書き直し、
Cライブラリを使った開発方法を紹介します。
** MacOSでCの例題を動かす [#s3e44779]
私はMacOSで開発しているので、ARMマイコンパーフェクト学習基板のCの例題を
MacOSで動かしてみることにしました。
最初に
[[そんすけぶろぐ>http://thumper0the0rabbit.blog91.fc2.com/blog-entry-163.html]]
を参考に以下のようにしました。
GCCは、MacPortのarm-elf-gcc(([[arm/開発環境のセットアップ]]参照))を使いました。
変更点は、
- makefile
- usbpwm_Debug.ld
- src/subdir.mk
*** makefileの変更 [#x50cdbde]
8行以下に
#pre{{
ARM_GCC := arm-elf-gcc
ARM_SIZE := arm-elf-size
ARM_OBJCOPY := arm-elf-objcopy
CMSIS_LIB_DIR := ../../CMSISv1p30_LPC13xx/Debug
CMSIS_INC_DIR := ../../CMSISv1p30_LPC13xx/inc
}}
を追加し、gcc, sizeの部分を以下のようにしまいした。
#pre{{
# GCCの部分
$(ARM_GCC) -nostdlib -L$(CMSIS_LIB_DIR) -Xlinker --gc-sections -Xlinker -Map=USBPWM.map \
-mcpu=cortex-m3 -mthumb -T "usbpwm_Debug.ld" -o "USBPWM.axf" $(OBJS) $(USER_OBJS) $(LIBS)
# SIZEの部分
-$(ARM_SIZE) USBPWM.axf; $(ARM_OBJCOPY) -O binary USBPWM.axf USBPWM.bin
}}
他は、そんすけぶろぐの処理と同じです。
*** binの処理 [#v5c7f630]
makeで作成されたバイナリファイルは、そのままでは動作しないため、CodeBaseに含まれるlpcrc
を使ってチェックサムをバイナリファイルにセットします。
また、パーフェクト学習基板基板への書き込みの際、Finderを使ってコピーすると隠れたゴミファイルが
作成されるため、ターミナルを使って以下のように行いました。
#pre{{
$ make
$ lpcrc USBPWM.bin
# ここで、基板のスイッチを2,3pinをショートし、Macに挿入します。
$ cp USBPWM.bin "/Volume/CRP DISABLD/"
$ sudo umount "/Volume/CRP DISABLD/"
}}
この後、基板のスイッチを1,2pinをショートし、Macに挿入し直すと、LEDが点滅します。
これで、MacOS上で学習基板のプログラムが作成できることが確認できました。
** CodeBaseのインストール [#p82b4a22]
次にCodeBaseをインストールします。
*** CodeBaseのダウンロード [#w71007ab]
CodeBaseは以下のサイトからダウンロードします。
- http://www.microbuilder.eu/projects/LPC1343ReferenceDesign/LPC1343CodeBase.aspx
ダウンロードしたLPC1343_CodeBase_v0.50.zipを解凍し、適当なディレクトリに置きます
(私は、~/local/arm/以下にセットしました)。
*** 設定 [#g7072124]
設定する部分は、MakefileのCROSS_COMPILEの部分だけです。
MacPortのクロスコンパイラ用に
#pre{{
# CROSS_COMPILE = arm-none-eabi-
CROSS_COMPILE = arm-elf-
}}
として、コンパイルしたところ、
#pre{{
/opt/local/lib/gcc/arm-elf/4.3.2/../../../../arm-elf/bin/ld: ERROR:
/opt/local/lib/gcc/arm-elf/4.3.2/../../../../arm-elf/lib/thumb/libc.a(lib_a-ctype_.o) uses hardware FP,
whereas firmware.elf uses software FP
}}
のエラーがでました。MacPortの作ったlib.aがハードのFloating Pointを使っているのに、firmware.elfがソフト
ウェアのFloating Pointを使っているようです。MacPort arm-gccのVariantを見てもそれらしい設定がないので、
今回は、[[FYI氏ブログ>http://jfyi.blogspot.com/2008/09/cortex-m3-on-mac-os-x.html]]で使っている
devkitARMのMac OS X版をダウンロードしました。
MakefileのCROSS_COMPILEの部分を以下のように変更し、
#pre{{
#CROSS_COMPILE = arm-none-eabi-
CROSS_COMPILE = arm-eabi-
}}
今度は、正常にコンパイルができfirmware.binが作成されました。
** GPIO出力 [#efdc2dea]
基板にLEDをセットし、LEDを点滅させる例題をCodeBaseで書いてみます。
基板のLEDは、GPIO0の7ビット目に接続されているので、LED点滅プログラムは次のようになります。
#pre{{
#include "core/cpu/cpu.h"
#include "core/gpio/gpio.h"
#include "core/systick/systick.h"
int main (void)
{
// Initialise the cpu
cpuInit();
// Initialise the systick timer with one tick every 10 millaseconds
systickInit(10);
gpioInit();
// Set GPIO0.7 to output
gpioSetDir(0, 7, gpioDirection_Output);
// Disable the internal pullup/down resistor on P0.7
gpioSetPullup(&IOCON_PIO0_7, gpioPullupMode_Inactive);
while (1) {
// Set GPIO0.7 high
gpioSetValue(0, 7, 1);
systickDelay(50);
// Set GPIO0.7 low
gpioSetValue(0, 7, 0);
systickDelay(50);
}
}
}}
基本的に、cpuInit関数を呼んだ後は、使用する周辺装置の初期化関数を読み出します。
ここでは、
- systickInit
- gpioInit
を読んでいます。
次に、GPIOのレジスタの設定をします。
- GPIO0の7bitを出力モードにする
- プルアップ/ダウンの設定は無効にする
GPIOの値の設定は、gpioSetValue関数で行います。
- gpioSetValue(0, 7, 1);でGPIO0の7bit目の値を1とする
となります。
** GPIO入力 [#mc02d12d]
次にGPIOの入力のテストを基板付属のタッチセンサーを使って行います。
この基板を入手するまでタッチセンサー専用ICがあるとは知らなくて、便利なものが出てきなぁと思いました。
タッチセンサーを使用するには、
P4ピンソケットの
- 3-4番ピン
- 31-32番ピン(本の47ページの図6にはミスプリがあり、右から5列めが31-32番ピンです)
のジャンパをセットします。使用するGPIOは、GPIO2の4bit目で、本の説明通りプルダウンに設定します。
先のLEDの例と合わせて、タッチしたときにLEDが点灯するようにプログラムを作成しました。
#pre{{
#include "core/cpu/cpu.h"
#include "core/gpio/gpio.h"
int main (void)
{
// Initialise the cpu
cpuInit();
gpioInit();
// Set GPIO0.7 to output
gpioSetDir(0, 7, gpioDirection_Output);
// Disable the internal pullup/down resistor on P0.7
gpioSetPullup(&IOCON_PIO0_7, gpioPullupMode_Inactive);
// Set GPIO2.4 to input
gpioSetDir(2, 4, gpioDirection_Input);
// Enable the pull-down resistor on GPIO2.4
gpioSetPullup (&IOCON_PIO2_4, gpioPullupMode_PullDown);
while (1) {
// Read the current state of GPIO2.4 (1 = high, 0 = low)
if (gpioGetValue(2, 4) != 0) {
// Set GPIO0.7 high
gpioSetValue(0, 7, 1);
}
else {
// Set GPIO0.7 low
gpioSetValue(0, 7, 0);
}
}
}
}}
どうでしょう、とても簡単にGPIOを使うことができると思いませんか。
CodeBaseはオープンソースなので、各関数のソースを読むことで処理内容を確認することができます。
*** USB接続時にシリアルデバイスにする方法 [#c7304ee6]
LPC1343には、USBコントローラが付属しており、USBシリアルとすることができます。
CodeBaseのUSB CDCを使ってPCとシリアル通信する例題を作ってみます。
ソースは以下の通りです。
#pre{{
#include "core/cpu/cpu.h"
#include "core/uart/uart.h"
#include "core/usbcdc/usb.h"
#include "core/usbcdc/usbcore.h"
#include "core/usbcdc/usbhw.h"
#include "core/usbcdc/cdcuser.h"
/* Systick Timer Settings */
// The number of milliseconds between each tick of the systick timer
#define CFG_SYSTICK_DELAY_IN_MS (1)
/* UART Settings */
#define CFG_UART_BAUDRATE (57600) // Default UART speed
// RX FIFO buffer size (the maximum number of received chars to store)
#define CFG_UART_BUFSIZE (80)
// loop until any key input.
void waitUntilAnyKeyInput() {
int numAvailByte = 0;
do {
CDC_OutBufAvailChar (&numAvailByte);
} while(numAvailByte == 0);
}
int main (void)
{
// Initialise the cpu
cpuInit();
// Initialise UART with the default baud rate (set in projectconfig.h)
uartInit(CFG_UART_BAUDRATE);
// Initialise USB CDC
CDC_Init(); // Initialise VCOM
USB_Init(); // USB Initialization
USB_Connect(TRUE); // USB Connect
while (!USB_Configuration); // wait until USB is configured
waitUntilAnyKeyInput();
printf("Hello world");
while (1) ;
}
}}
USBに接続するとすぐにプログラムを実行してしまうため、Mac側のターミナルから任意の文字を入力した
タイミングでHello worldと出力することにしました。
文字列入力を待つ関数は、waitUntilAnyKeyInputです。
*** 動作確認 [#h5ab37c7]
基板を接続すると、「新しいネットワークインタフェースが検出されました。」のメッセージがでます。
キャンセルとし、ここでは設定はしません。
ターミナルで以下のようにデバイスを確認します。
#pre{{
$ ls /dev/cu.*
/dev/cu.Bluetooth-Modem /dev/cu.Bluetooth-PDA-Sync /dev/cu.usbmodem241321
}}
と出力され、/dev/cu.usbmodem241321が新しいシリアルデバイスです。
起動方法が簡単なので、シリアル通信にはscreenコマンドを使用します。
#pre{{
$ screen /dev/cu.usbmodem241321
Hello world
}}
screenコマンドを実行し、リターンキーを押すと「Hello world」と表示されます。
screenコマンドを終了するには、Ctrl-a Ctrl-kとし[Y/N]を確認してくるので、yを入力すれば終了します。
このUSBシリアル通信は、デバッグやPCからの制御でとても便利です。
** コメント [ [#bb0bb178]
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