PSoC5LP で いまさら mruby/c を試してみる その３ (お試し編) (PSoC AdventCalendar2019)

さて。
PSoC Advent Calendar 2019 での ３つめですね。

mruby/c 2.0 でうごく、サンプルはできたので
いろいろできそうだけど。

で、ちょっと気になったのは最初によんだ
利用説明書
の記述。

内蔵デバイスをいろいろ、使えるようにしてくれてるん
だろうなぁ、とか思いつつ、 読み進めていったんだけど

こういう記述があつまってるところはないかしら？

まぁ、
mutex、sleep()、relinquish()
があればタスク管理上はほぼ問題なくなるだろうし
いいんだけれど。
mruby/c で
『あれ、どう記述したらいいんだろう？？？』
ってのに対応できる資料がないのはイタイからね。


で、微妙に気になったのが、UARTについての記述。










PSoC5だと UDBの分だけ、 UARTつかえるよ！っていうのは
いいとして、PSoC5LP PrototypingKit の UART部は
KitProg2(デバッガ部)のPSoCに直結されて
PCからは、USB-CDC そのものだから、本来は
デバッグ出力用の　hal_write()  のほうに割り付けて
しまうほうがうれしいとおもんだけどなぁ。
まぁ、uartクラス的に書くのかは勉強になる。
ただ、気になるのは、
『PSoC5LP開発環境の仕様により、ボーレートの変更がソフトウェアでできません。
   標準で、19200bps固定です。』
っていう記述。

うっそーん！  できるよ、あたりまえじゃん！
これは
PSoCのこと、わかってないんじゃないの？
ってタイミングでかかれたんだろうなぁ。

たしかに、PSoC の UARTコンポーネントでは
速度を指定するAPIは生成されないですね。
ただ、できないわけではないよ。

2017年版の Advent Calendarでも 書いたので
詳細は そちらを参照してもらえばいいけれど、
要は、UARTも基準となっている、IMOのクロックに
同期してうごいているので、これを正しい分周比に
かえてやれば、好きな周波数なんて簡単に設定できますよ、
ってことですね。

=========

=========
こんなかんじですかね。

PSoC Creater で生成したプロジェクトを利用すると
利用するマスタークロックは  cyfitter.h というファイルに

BCLK__BUS_CLK__HZ


として定義されています。

IMO を 48MHz で定義した プロジェクト の場合であれば

#define BCLK__BUS_CLK__HZ 48000000U
ですね。
欲しい速度（bitrate）を ８倍することで Byte/Secの単位とし
それを分周比として
UART_1_IntClock_SetDividerRegister()
という関数に引き渡してやればいいだけですね。

問題は、与える分周比をどうやって算出するのか、 だけど
たとえば 115200bps がほしいのなら
  115200bps = 115.2kHz
で、１バイト分のサンプリング =　８倍 が欲しい周波数なわけです。

サンプリングを８倍した 921.6kHz が与えられれば、いいわけです。
ここまでくれば簡単で、
この921.6kHzを生成するのに、48MHzを52分周すると
近似として  923.076kHz 得られるじゃない？ってことですね。

式にすると
 52 = 48000000 / (115200 * 8)
ですね。

というわけで、この関数をmruby/c から呼べるように
用意すればいいだけです。

=========

=========
c_setBitRate関数が 実際にmrubyから呼び出しされる
関数ですね。

このプログラムでは UARTを
hal_uart
というコンポーネント名で登録したので、上記のように
なっています。
mruby から
setBitRate( 115200 )
みたいによべばいいですね。

=====================================
いろいろつかってみると、結局のところ
デバッグができるのが、PSoC 版のいいところ
なのかも。

肝心のmrubyでは、デバッグできないもん。
実際、前回のように、
いま、なぜ動かないのか？
を確認できないのはつらい。

じゃ、結局『ぜんぶCでかきゃ、いいじゃん！』ってなりそうなものだけど、
マルチタスク的にコンパクトにいろいろやりたいとなると
案外Cだと骨が折れるんですよ。
基本になる挙動は、 Cで関数単位で記述しておいて
タスク起動と同期を mruby で制御、ってのが
もっともお手軽なのかもしれません。
実装サイズがコンパクトなRTOS的につかう！
のが最適なのか、とおもいますね。

さて、ちょっとmruby の文法、勉強しないと。。。

PSoC5LP で いまさら mruby/c を試してみる その２ (テスト編) (PSoC AdventCalendar2019)

前回、見事に撃沈したので、リベンジ に勤しんでみる。

要は、mruby/c もわからんのに、IDEをつかうのがまずい？
ってのがあるので、本筋に従って、きちんとすすめてみるのが吉なのだね。
そもそも、ほかのマイコンと違って、ペリフェラルが可変のPSoCでは
PSoC Createrから切り離して、どうやってIDEするつもりだったのか
よくわからないって段階で、踏み込む必要がなかったわけだ。

先日の Embedded Technology 2019 で、某きむしゅさんから
rubyへの『愛がたらない』と言われたしなぁ（笑

てわけで、環境を構築してみる。

mruby/c チュートリアル
https://www.s-itoc.jp/activity/research/mrubyc/mrubyc_tutorial/

田中せんせのQiita
https://qiita.com/kazuaki_tanaka/items/daff64b84c4108a6dfc3

という二つのコースがあるけれど、田中せんせのやつは、
あとからみればしっくりくるけれど、最初にやると？？？となりそうなので
チュートリアルの１と２を、取り纏めながら進める。

PSoC Createrで PSoC5LPを選んで作り始める。
 後々のために
-----
Project > Build Settings にて
ARM GCC -> Compiler -> General     Use newlib-nano Float Formatting = True
にして実数利用を許容dwrのSystemタブで   HeapSizeを0x400に拡張   
-----
しておきます。
回路図入力で、Clockを1kHz で interrupt として取り出しておきます。
システムのTickとして利用するので、isr_mrbcTickと命名しました。

SouceFiles のところに
src
フォルダを追加しておく。

ファイルマネージャでソースファイルのフォルダに
mrubyc-release2.0 の srcフォルダをそのままコピーする。

フォルダ構成はこんなかんじですね。
-----

├─src
│ ├─hal_org
│ └─hal
└─TopDesign

-----

src フォルダ内の hal フォルダを hal_org にリネームして
hal_psoc5lp  を  hal  にリネームする


PSoC Creator に追加作成した  srcフォルダを選択したうえで
右クリックで、Add > Existing Item を選びます。

さきほど、コピーした srcフォルダ内のファイルをすべて追加します。


これで、準備完了ですね。

https://www.s-itoc.jp/activity/research/mrubyc/mrubyc_tutorial/735
に記載されている、mrubyc のサンプル をそのままつかいます。



このコードを sample1.rb という名前で、
main.cのあるフォルダにコピーしておきます。
ついでに、mrbc.exe も ここにコピーしておきましょうか。
      （ここでmruby IDEのなかのmrbc.exeをつかって悲劇を呼ぶのだが。。。）
cmdプロンプトから

mrbc.exe -E -Bsample1 sample1.rb

とすれば、　main.c とおなじフォルダに
sample1.c
が生成されます。
試しに sample1.c をエディタで開いてみると

こんなかんじになります。
どうやら、mrbc は mrubyのソースコードを バイナリの配列に入れてくれる
プログラムってわけですね。
試しに
mrbc.exe -E -Barry sample1.rb
とすると、 sample1.rb の中の配列名が
arry[] =
となることから
mrbcでの 　引数 -Bの後の文字列が配列名であることはわかりますね。


で、PSoCのサンプルソースコードはこんなかんじになります。
躓き処が満載ではあるんだけど、いまはこれが全容かな。
    mrbc_create_task( sample1, 0 );
の行で、タスクとなるmrubyコードが呼ばれるのはわかりますねぇ。

--------



--------

なんとなく、全容がみえてきた(≧▽≦)

さて、ここから、いろいろやってみましょうか。
mruby自体のデバッグってどうやるのか、とおもったら
PSoC Createrのデバッグ機能がつかえるから、
mrubyはタスクスイッチャとしてつかうのなら
おおむねデバッグはできそう。

さて、で、実際デバッグ実行してみると、うごかない。。。

はぁ？

ブレイクかけながら追いかけてみると、関数がよばれず、
そもそも mruby コードがうごいていない？疑惑浮上。。。
適当にブレイクかけながら試していると

class.c の mrbc_load_mrb関数内で  mrubyのバイナリチェックを行う

  static int load_header(struct VM *vm, const uint8_t **pos)

という関数がエラーを返している。

  if( memcmp(p, "RITE0006", 8) != 0 ) {

となっていて、mrubyのバイナリバージョンが 0006 であることを
想定しているけれど、
今回得られてる、sample1[] の内容は
0x52,0x49,0x54,0x45,0x30,0x30,0x30,0x34　= RITE0004
だから、はねられてる、ってとこかな。

は！ そうか！ mrbc コンパイラが生成するバイナリ自体もちがうのか。

そんなんしらんがな。

なるほど、サイトをよくみると、

mruby Stable版v2.0.1 Windows版（コンパイル済バイナリ）
「mrubyコンパイラ2.0」（ZIP：1.5MB）

が必要なのね。

これで、再度mrbcかけて、再コンパイルしたら、うごいた！
Ｌチカ！ 完了。 

ううむ。そういうことなら、気色わるいので
mrbcフォルダをつくって、そのなかに、mruby Stable版v2.0.1一式を解凍して
mrbc.bat だけを、ソースフォルダのなかに置いた。
フォルダが変わったので、このbatファイルの中で

set MRBC=.\mrbc\mrbc.exe

に変更したけれど。

これで、コマンドプロンプトから
mrbc
ってやるだけで、rbファイルが一括コンパイルできるようになったよ。

しかし！。

まぁ、もうちょっと、わかりやすく手順を説明してほしいなぁ。サイトも統一感なさすぎる。


なるほど、こりゃ流行らんよねぇ。。。



<つづく>

PSoC5LP で いまさら mruby/c を試してみる その１ (失敗編) (PSoC AdventCalendar2019)

あー、さぼり気味なのにもほどがあるな（笑
最終書き込みから２年とは。。。

ほんとうは、昨年のAdventCalender 2018での記事の予定だったんだが
多忙になったのにかまけて、お蔵入りになった。

というわけで、１年越しのリベンジということで。。。(≧▽≦)
詳しくは
PSoC Advent Calendar 2019
をみてね
ではさっそく。

私的には、
  BASIC -> Pascal ->C/C++ -> C# -> Python
といろんなのをやってきたわけだけど、 Web系では ruby と PHP が競っていたときに
PHPに行ったわけですよ。
で、 ruby  、なんだか小難しいなぁ、とおもっているうちに、マイコン用に
mruby 登場！となった経緯は知ってはいたし、ちょろっとかじったりもしたけれど
言語の資料もほぼないし、情報もないし、ってのが続いていて今に至るわけです。

毎年恒例の 横浜で行われる、Embedded Techology 展で
ruby フォーラム の 面々から、脅迫？めいた勧誘に耐え兼ねて、
ちょっとやってみようかと。
ちょうど、島根の田中先生が、 PSoC5でうごく、mruby/c というのを
開発したところだったので、いいタイミングかな～と思ったわけです。

ruby はよく知らないけれど、
mruby は
『マイコンでも動くように機能を絞ったバージョン』
ということです。（しらんけど

じゃ、
mruby/c って なに？
というのは、実はよくわからない。
まぁ、誤解をおそれずにいえば、

1)インタープリタな部分を排除、rubyVMだけにして、コンパクトな実行サイズにする
2)rubyコードは予めPC上でバイナリにしておいて、VMにこのバイナリを食わせる
3)食わせる部分は、ターゲットマイコンのC/C++で記述

ということかな。

ということで、まずは、お手軽？らしく見える、IDEから、ちょろっと遊んでみよう。


しまねソフト研究開発センターのHPに mruby/c が纏めてある。

トップからは分かりにくいが
トップ / 活動内容 / 研究活動
という中に存在する。
できれば、トップにmruby/cのバナーがあるんだから
そこにリンクくらい張ってくれてもよさそうなものなのに（笑

まずはダウンロードページで、それらしいのを全部手元に取っておく。

おお～、

利用説明書

ってのがあるじゃん。
mruby/c IDEなるものがあれば、簡単じゃね？

最初のとっつきにはよさそうなので、まずはこれに沿って、やってみる。

ふむふむ。IDEから mrbc.exe と mrbwrite.exe を指定するのね。
よくわからんけど、一応、フォルダ内に同名ファイルがあるから登録してみる。

適当に読み進めていくと
デバグ用コンソールの起動（任意）
基板左サイドのUSB端子から、デバッグ用メッセージが表示されますので、開発時は接続しておくと便利です。
任意のターミナルソフトを利用して、ボーレート57600bpsで接続します。』

へ？  PSoC5の USBポートだよね？
USB-CDC だし、PC側の通信速度、ってなんでもよくね？    ( ,,`･ω･´)ﾝﾝﾝ？

てか、そもそもファーム、どれ？

ということで、この方法は一番にひらいちゃダメなところだったようだ。。。

mruby/cとは というリンクの中にある、田中せんせのQiitaをベースに
やってみないとダメなようだ。
よくみると、
チュートリアル
というページも、概ね同内容？的。
ふむふむ。そういうことか。
でも
初心者がどこから入ればいいのか、迷うのはいただけないよねぇ。。。orz

というわけで、別の方法を試してみる。。。orz 


＜つづく＞