2019年12月12日木曜日

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
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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。

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--------

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>

2019年12月4日水曜日

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>




2017年12月11日月曜日

PSoC5LP で USB-HIDデバイスでもしてみるか。。。( PSoC Advent Calender2017 )


PSoC Advent Calender 2017 の 記事の2こめです。

PSoC5LPにはUSB がついています。
これ、案外USB UARTくらいしかつかっていないんですが
普通にHIDデバイスとしても作ることができます。

今回はMouseにしてみます。
といっても、マウスなら、ちゃんとサンプルが用意されているんですよね。

スケマティックにUSBFSを配置して、右クリックメニューから出る
Find Code Example ...
を実行します。

すでにUSBFSが選ばれているので、関連するものがでてますね。
今回はとりあえず
USBFS_HID
を選択します。

3-Button mouseって書いてあるので、大丈夫そうですね。
よければ、Create Project を押します。

ん!エラー? はぁ???
このメッセージわかりにくいよね。まったく。
要はこれは
『そのままではインポートされていないので、Webからとってきてね!』
というメッセージ。じゃ、どうするの?ってなるんだけど、
左はしの地球のアイコンをクリックすると、勝手にダウンロードされてくるので
そのままプロジェクトをつくります。

できたプロジェクトはデバイスが PSoC3になっているので
利用するPSoC5の型番に変更します。
PrototypingKitでは、CY8C5888LTI-LP097ですね。

WorkSpace Explorerの Project部で右クリックして
Device Selecter
を出し、ここで選択しなおします。

 できたら、ビルドします。
 スケマティックをみても、USBFSしか配置されていないので、基本は
これでエラーもでないはずです。
自動でピン配置もUSBピンはセレクトされているはずなので
大丈夫なはず。

添付のPDFの最後のところに
================================
Expected Results
You should see that the device is recognized as a 3-button mouse. The mouse is continuously moving back and forth horizontally.
================================
ってなっているので、マウスになってカーソルを水平移動でうごかすよ。
ってよめますね。

うごきましたか?
で、この設定、どこできまるんだ?ってことなんですが
一番わかりにくいのは HID Report Descriptersなんですよね。


なんじゃそら、と。

Device Class Definition for HID 1.11 (PDF)

を参照してみてください。
page81 (表題ページ番号71)にマウスの定義サンプルが挙げられています。


ね、このとおりの定義を書いてるだけですね。

あとは 3バイト用意して、一定のタイミングで
値をセットしておくりかえせばいいんですね。

このやりかたをしっておくと、JoyStickもキーボードもつくれますね!


2017年12月5日火曜日

Uartのボーレートチェンジを実装してみる( PSoC Advent Calender2017 )

とうとうこんな季節になってしまった。
いまだに炎上案件抱えてひーひーゆうてるのに。

PSoC Advent Calender 2017 の 記事を!って頼まれたのでそれをば。

さて、PSoC のUARTってコンポーネント、ポンっ!ってかんじで
いいので、とっても簡単なんですがね、ほかのマイコンなら
途中でボーレートチェンジ!なんて簡単にできるのに

















この部分はAPIとしてはParityは公開されているけれど、
肝心の速度は公開されてないので、なんともならない。


きっかけは MonoWirelessのTWELiteの書き込みがPSoCからしたいよね!的な
ところから始まったんだけど。

 PC <--USB--> PSoC <--UART-->TWELite

っていう感じでつかって、モード変更で書き込み対応したいとか。


で、やってみた。

Design Wide Resources (.cydwr)をひらいて Clockタブを見てみる。

やっぱり、UART_1_IntClockを引き込んでいる。
今回は115200bps = 115.2kHzがほしい設定なので
サンプリングを8倍した 921.6kHzを生成してるわけですね。(最下行)
この921.6kHzを生成するのに、64MHzを69分周して近似の
927.536kHzを出してるというのはわかる。
ということなら

このDividerを変更したらよくね?
UART_1のコードの下に、UART_1_IntClock.cというのができてる。


このなかに SetDividerRegister()関数という、もうそのままのネーミングの
関数あるじゃんと。
これをよべばよさげですよね。

===================================



===================================
ぼくの場合だと
#define  HS115200    69
#define  HS57600    139
#define  HS38400    208
#define  HS19200    417
#define  HS9600     833
ってかんじですかね。
ここらは計算でする方法もあるし、あるていど決め打ちでもいいかも
ですね。
 64000(kHz) / (欲しい周波数(kHz) * 8) = divider
ってかんじですね。






2017年10月11日水曜日

TWELite-RED

久々に更新。

MonoWirelessのTWELiteに高出力版のREDが追加されました。

うちもいろいろと使っているので、
『どのくらい変化するんかな?』
というのが、気になるところ。

うちの場合、双方向でバリバリ通信したい!ってのは少なくて
デバイス側からデータをとにかく送りたい!的な用途なので
距離が伸びてくれるのはありがたいんだけど、
まだ、TWELiteのチップだけ、ってのは発売されてない。
とりあえず、TWELiteDIPでテストしてみた。

MonoStick-RED  <---- TWELiteDIP-RED     ざっくり50mくらい
MonoStick-RED  <---- TWELite(CHIP) + BLUE    ざっくり20mくらい
MonoStick-BLUE  <---- TWELite(CHIP) + BLUE    ざっくり15mくらい

という印象。
REDxREDの組み合わせで、おおお!ってなるくらい飛ぶのは
ある意味予測していたけれど、スティック側だけREDにしても5~6mは
距離が延びるのはちょっと意外。
しかも、RED自体の処理が安定している印象で、
BLUEだと離れるにしたがって受信がギコギコするような感じになるのに
REDだとほぼ安定状態が継続する、というかんじで、安心感がある。

すくなくとも、MonoStick側だけでもREDにする価値はありそう。

で、REDがラインナップに追加されたのにともない、
開発ツール類も TWESDKからMWSDKに変更になっている。
まぁ、TWEってのをMWにしたくらいしか見た目は変わりない。

ただ、問題は、MWSDKで提供されるファーム群のコンパイルは
そのままではTWESDKとなんら変わりなく、RED用にはならないこと。

ぼくのばあいは、ほとんど独自にファームを改変しているので
これは結構困る。。。

で、M社のO氏に教えてもらって、なんとかRED用ファームを
つくることができるようになったので、その備忘録として、
記録しておく。

1.Eclipseは
      c:\MWSDK\ECLIPSE.cmd
    を実行することで、おこなう!(これ重要)
2.Wks_TWELITEフォルダをワークスペースにする。
3.生成したいプロジェクトをひらく。
4.生成したいプロジェクトの右クリックでプロパティをひらき
     (1) C/C++ ビルド => ビルドコマンド[ビルダー設定]を
                 make TWELITE=RED APP_UART_CONFIG=CONFIG_NORMAL
         にする。BLUEの場合は
                 make TWELITE=BLUE APP_UART_CONFIG=CONFIG_NORMAL

     (2) C/C++ ビルド => ビルドコマンド[振る舞い]で
                 Enable parallel build
         のチェックをはずす。

     (3) C/C++ ビルド => 環境  で
             PATH
          をえらんで、削除ボタンをおす。
          すると、値の部分が新たに設定される。

ここまでできていればOKなのであとは、プロジェクトにもどって
ビルドすれば、xxx-REDというバイナリ(BLUEの場合はそれなり)が生成される。

ねー。めんどくさい。

モノワイヤレスさん、もうすこし、親切にしてほしいなぁ(笑)




2016年12月9日金曜日

ToF型測距センサ VL53L0Xをつかってみる。

ちょうど、仕事で STマイクロの ToF型測距センサ VL53L0Xをつかう機会が
あったので、その報告をば。

昨年ETのときかな?にSTマイクロのブースでみつけて
いいなー、と思っていたデバイスなんで、
ことしのET Westで、これのNUCLEO Packをもらってきたん。

たしかに、応答性がよくて、取り回しも便利。
自分で実装できるパッケージじゃないのと、内部用に2.8Vが必要という
めんどくささ、も我慢できるかなーー、というのはあったんだけど
問題は、I2Cデバイスであるにも関わらず、利用するための
内部のアドレス情報がまーーーったく開示されておらず
STM32のNUCLEO用のサンプルから自分用にポーティングしないとどうしようもない
というイケてないデバイスで、つかうのを躊躇してたんですよね。

今年のETで、STの担当者にこの件、きいてみたら
『これの前のデバイスで、アドレス情報など、サポートにじゃんじゃん質問がきたから
データシートへの記載、やめてるんですよねー』
とか。
それ、あかんやろ(>_<)



で、躊躇してたんだけど、Pololuで、このデバイスボードを発見!
https://www.pololu.com/product/2490
 

しかも、だいぶ簡素化された状態で、Arduino用のライブラリもgitに上がっているという
なんとまぁ、うれしい状態。

で、これをPSoCでつかいたいので、これをCの形式に変換しなおしてつかってみた。
PSoCもGCCをつかっているので、本来C++が使えるはずなんだけど
現状ではCオンリーなので、しかたない。

ソースはここ。
VL53L0X.C
VL53L0X.H


[<====ソース抜粋====>]

[<====  ここまで  ====>]

VL53L0Xの先頭部でI2Cへのアクセス関数部を別名定義してる。
PSoCの場合 PSoC5やPSoC4で、I2Cへのアクセス関数名がそれなりに変化しちゃって
固定してると、結構めんどくさい感じになりやすいので
VL53L0XでつかうI2Cの関数を、指定できるようにしてみた。

ほんとはClassがつかえれば、いいだろうし、Cであっても
関数ポインタつかえばできるのも理解してるけど、
なんとなく可読性がおちちゃうのが気になって、こういうベタなやり方にしてみた。

あと、タイムアウトを判定するために外部で
uint32_t timeout_start_ms ;    // 経過時間の観測変数
を減算してやる必要があります。

main.cなどでタイマーを利用してるソースの先頭に

     extern uint32_t timeout_start_ms ;

を定義して、1msのタイマーの中で

     if ( timeout_start_ms ) timeout_start_ms--;

としてください。


[<====ソースサンプル====>]

[<====  ここまで  ====>]

みたいなかんじかな。
標準状態だとサンプルが30ms間隔で行われるので、
それ以上は待ってやったほうが、いい、ってかんじですね。
観測早いし確実なのはいいなぁ。

超音波はつかいにくいし。









2016年11月30日水曜日

PSoC4 BLE について(PSoC Advent Calender)

あー、もう1年もほったらかし。
ごめんなさい m( _ _ )m
なんだか無線系も結構いろいろやったし、USBもいろいろでてきたけど
決定的なのはルネサス系の石の採用レートが下がってきたかなぁ、って。
PSoC押しなので、仕方ないけど、あんまり無理強いもしてないけれど、
やっぱり、じり貧なかんじは否めないなぁ。
TOCOS MonoWireless も単体のファームだとなかなか小難しいかんじで
使いにくいけど、省電力行くなら仕方ない!って続けてるけどね。
そろそろ出力増強版がでてくるらしいので、それを機に、
サイトも含めてきちんと整理して、わかりやすくしてほしいなぁ。


閑話休題。

Advent Calender for PSoC  が立ち上がっちゃったので
仕方なく、なんか書かなくちゃ、ってことで。
ちょうど、仲間うちでの簡易ワークショップの資料をつくっていたので
それを公開。
BLE以前に、PSoC、っていう知名度のなさもあって、最初の部分の
つまづくのを回避できれば、っていう意図で、何回か、ワークショップも
開いてきたんだけど。まぁ、BLEの資料って案外ないし、

『どうだかなぁ。。。』

って躊躇してる人も多いかもしれず、ってわけで、書いてみた。

最後の肝心のBLE周りは端折ってる(笑
具体的にはコード、みてね!
実際、この後、そのままだと、硬直しちゃうので、いろいろあるで!
ってのはあるので、好評なら次回もやるかも。






ダウンロード用の PDFファイル本体とサンプルは、ここ(Advend-PSoC)に公開。


で、実際ワークショップをやってみたんだけど、やっぱりいろいろあったわ。

1.ボードが認識しない
ボード買ってきたら、まず、つないでみたいよね!
ってわけで、つないだら、イミフなメッセージがでて、
PSoC Createrから認識できない、という状態が発生。

CY8CKITなどのpioneer Kitだと、書き込み&デバッガ用の KitProg が
ついてて、USB接続すると、そのままデバッグとかできるで!というのが
ウリなはずなんだが、一瞬焦る状況になる。





これ、KitProgのファームバージョンとPSoC Createrが要求するファームバージョンが
異なるから、ちゃんと合わせてね!っていうメッセージなんだけど

『じゃ、どしたらええねん。。。orz』
ってなる。

で、解決法は簡単。
PSoC Createrをインストールしたら、自動的に
PSoC Programer
も、インストールされているはずなので、これを起動する。

Start メニューのCypressのなかに

こんなふうにあるはず。

起動して、














Utilities の タブ を選択したら


左のリストに表示されている KitProg を選択したうえで
Upgrade Firmware
ボタンを押せば、アップデートが開始される。

ただしく完了したら下欄に、こんなふうにメッセージがでる。



これで、新版に更新完了したので、安心できる。



2.ボード違い
今回のワークショップ、サイプレスの
CY8CKIT-042-BLE-A

をベースに書いてるけれど、参加者のボードは
CY8CKIT-042-BLE


だった。orz

これも基本構成がおなじだし、複雑なことをやらなければ
問題ないんだけど、リソースが違うので、ちゃんと合わせてやらないとダメ。




プロジェクトを開いたら
左端のワークスペースのなかの
    Project 'Design01' [CY8C4248L..]
みたいなところを右クリック。














でてきた、Device Selecter を選択すると、デバイスを変更できる。

この手順は、作成したプロジェクトのCPUを変更する場合にも
つかうので、要チェック! ですな。

今回のデバイス変更は

BLE-A : CY8C4248LQI-BL583
BLE     : CY8C4247LQI-BL483


ということなので、これを選べばOK。

あと、Work03 では、実際にBLEからLEDをいじれるように
しているけれど、BLEチップの対応の違いが一部あって、

BLE のダイアログの GAP Setting - Security 部で
Enable Link Layer Privacy
のチェックを外す必要があります。





こんだけやれば、なんとか動くかんじ。
あとはいろいろBLEとは!みたいなことを勉強しないと、
先には進めないけれど、楽しくはあるよね。


あと、WindowsでBLEやろうとすると、結構ハードル高いことかな。
肝心のPRoCのドングルも一応 .NET Frameworkの資料がやっとでてきたけれど、
関数だけ、だらだら~って説明されてもつかえへん気がする。
Windows10の Linux for Windowsで bluez つかえへんかな?
使えたららくちんなのに。
まぁ、ドングルのほうはのんびりつかってみるか。。。