Macでコンパイルして生成したelfバイナリをWindowsに持って行き、STMicroのツールでDFUに転送するとちゃんと実行されるのでコンパイル環境は正常に構築できたようです。

また、前回最後に触れたdfu-utilも導入できたのですが、それをつかって書き込む方法がさっぱり分かりません。

sudo dfu-util -d 0110:1001 -a 0 -R -D $(TARGET).bin

というコマンドをLeaf LabsのMakefileに見つけたので以下のようにやってみたのですがダメでした…

sudo dfu-util -d 0483:df11 -a 0 -R -D main.bin

どなたかdfu-utilを使ってSTM32に書き込みをする方法を教えてください！

NHKロボコン2010「出場要項」

と、Robohanのブログに書きました。

あとは個人的な話を。
STM32を入手したので明日の昼休みは図書館で今まで構築してきた開発環境の動作確認ができそうです。

アルバに開発を頼まれているいくつかのセンサー情報をSDカードへの記録するロガーの方もすこしずつ実験をしていかないとなぁと。

こっちは以前に試作したGPSロガーを元にすればそんなに大変ではないと予想しています。

では。

そこで、最近無性にSTM32が使いたかったのでとりあえず開発環境でもを用意してみようかということで進めていきます。

今回は以下の二段構えになっています。

• コンパイル環境の構築
• 書き込み環境の構築

まず、前者についてはCortex M3開発環境 on Mac OS Xというページを参考にしました。

• ARM用gccのインストール (Targetがarm-eabiのgcc)

ARM用のgccはSHやH8の時とはちがい、コンパイル済みのdevkitARMを利用します。このページからdevkitARMのOSXバージョンの最新版をダウンロードし、インストールします。

こいつはインストーラが無いので解凍してできたdevkitARMディレクトリを /usr/local/ ディレクトリにコピーしておきます。

そして、PATHを通すために~/.bash_profileファイルに(無ければ新規作成)

export PATH=$PATH:/usr/local/devkitARM/bin

なかなか最初はうまくいきませんでしたが、いくつかオプションを指定することでうまくいきました。

基本的にクロスコンパイル環境はbinutilsをコンパイルし、その後にGCCをnewlibといっしょにコンパイルすることになります。

その前に、GCCのコンパイルにはGMPとMPFR及び、MPCをインストールしておく必要があります。

今回使ったバージョンは以下の通りです。

• GMP 5.0.1
• MPFR 2.4.2
• MPC 0.8.1
• binutils 2.20
• newlib 1.18.0
• gcc 4.5.0

これらが~/src/以下に展開されている状態である場合のコンパイル例が以下の通りです。SHとH8の違いはTargetがsh-elfかh8300-elfかの違いだけです。

また~/.bash_profileに以下の二行を追加しておきます。

export PATH=$PATH:/usr/local/sh/bin

export PATH=$PATH:/usr/local/h8/bin

$ cd ~/src

$ cd ./gmp-5.0.1

$ ./configure

$ make

$ sudo install

$ cd ../mpfr-2.4.2

$ ./configure

$ make

$ sudo install

$ cd ../mpc-0.8.1

$ ./configure

$ make

$ sudo install

$ cd ../gcc-4.5.0

$ ln -s ~/src/newlib-1.18.0/newlib ./

$ cd ../

$ mkdir h8-binutils

$ cd ./h8-binutils

$ ../binutils-2.20/configure –prefix=/usr/local/h8 –program-prefix=h8300-elf- –target=h8300-elf –disable-nls –disable-werror

$ CC=’cc -no-cpp-precomp’ CFLAGS=”-O2 -fomit-frame-pointer” make all

$ sudo make install

$ cd ../

$ mkdir h8-gcc

$ cd ./h8-gcc

$ ../gcc-4.5.0/configure –prefix=/usr/local/h8 –program-prefix=h8300-elf- –target=h8300-elf –with-newlib –enable-languages=c

$ CC=’cc -no-cpp-precomp’ CFLAGS=”-O2 -fomit-frame-pointer” make all

$ sudo make install

$ cd ../

$ mkdir h8-newlib

$ cd ./h8-newlib

$ ../newlib-1.18.0/configure –prefix=/usr/local/h8 –program-prefix=h8300-elf- –target=h8300-elf

$ make

$ sudo make install

$ cd ../

$ mkdir sh-binutils

$ cd ./sh-binutils

$ ../binutils-2.20/configure –prefix=/usr/local/sh –program-prefix=sh-elf- –target=sh-elf –disable-werror

$ CC=’cc -no-cpp-precomp’ CFLAGS=”-O2 -fomit-frame-pointer” make all

$ sudo make install

$ cd ../

$ mkdir sh-gcc

$ cd ./sh-gcc

$ ../gcc-4.5.0/configure –prefix=/usr/local/sh –program-prefix=sh-elf- –target=sh-elf –with-newlib –enable-languages=c

$ CC=’cc -no-cpp-precomp’ CFLAGS=”-O2 -fomit-frame-pointer” make all

$ sudo make install

$ cd ../

$ mkdir sh-newlib

$ cd ./sh-newlib

$ ../newlib-1.18.0/configure –prefix=/usr/local/sh –program-prefix=sh-elf- –target=sh-elf

$ make

$ sudo make install

で、ロボットを作るためにはマイコンでモーターを回す回路を設計したりプログラムを作れるようにならないといけません。

がこれまで、いちから独学で回路もプログラムもとなると相当の実力をつけているころには高校生ということになってしまっていました。

なぜそんなに時間がかかるか考えると、プログラムをするためにはマイコンボードができてないと学習できない、基板設計するにはプログラムでどういうことをするのか理解していないといけない…..という無限ループになるからだということになりました。

そこで、僕らの学年の部長だったT-Engineとクラブ向けの学習用マイコンボードがついたロボットキットをつくることになりました。

完成した基板があることによりプログラムの学習が早期からできるというのが目論見です。しかもマイコンは汎用マイコンを搭載しファームウエア等もあえて搭載しないので今後1から回路設計した場合でもそのときの経験はそのまま利用することができます。また回路図を読むことによりどういう回路ならこういうことが実現できるのかという教科書にもなるため回路の学習の基礎にもなればと思っています。

これを用いて中学初期あたりから学習すれば早期にロボット作成の基本が学習できる”はず”です。

構成としてはAVRマイコンと2チャンネルのモータードライバとUSBシリアル変換&書込回路をワンボードにしたマイコンボードとタミヤのユニバーサルプレートにギアボックスをセットにしたものになると思います。

拡張性を考えてI2C、デジタル入出力、アナログ入力ポートも備えています。

で、僕はマイコンボードの設計をするので以下のような感じになっています。

教育用マイコンボード

あと、AVRStudioを使って1からレジスタを操作してプログラムをするまえに、NQCのように簡単にプログラミングができるような開発環境も用意することにしたのでそちらも開発しています。

Windowsだけの対応ですがC#で開発しています。といってもコンパイル時にこっそり用意しておいたヘッダファイルをインクルードし、リンク時に用意しておいたライブラリをくっつけるという作業をしているだけなのですが…

それでも1から操作するよりは容易にプログラミングに慣れることができると思います。以下は開発中の開発環境です。一番大変なのは実際の動作とは全く関係のない部分なのですが、コードの色分けを実装するとこでしたね(笑)。できればVisualStudioのInteliSenceのような入力補完機能をつけるのが目標です。

教育用開発環境

インクルードが全くないのに用意された関数がつかえます。

これはコンパイル時にこっそり用意しておいたライブラリのヘッダファイルをインクルードし、ライブラリをリンクするという作業を裏で行うのことにより実現しています。というかただそれだけなのですが…

追伸

DCCデコーダの開発用のための実験基板ができました。AVRとモータードライバとBEMF用の回路が載っています。

僕自身は今年は受験で制作する余裕はないのですが、学校(中学・高校)のクラブの後輩に参加を進めてみようとおもいます。
何か自分たちでアイデアを出して短期間で何かを作るのは良い経験になるでしょうし、おもしろそうだし。

僕は来年同じ企画があればエントリーしたいと思います。去年のこの時期にあったら絶対エントリーしたんですが。ちょうど文化祭のネタにもいいですしね。USBがついてるマイコンではW-SIMをUSB経由でアナログモデムとして接続するアダプターが作りたいですね。