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NUCLEO-F401RE で TOPPERS/ASP(RTOS)を動かす

Last updated at Posted at 2016-02-18

はじめに

Windows上でEclipseベースのTrueSTUDIOを用いて.RTOSであるTOPPERS/ASPカーネル(以下,ASPカーネル)をNUCLEO-F401REで動作させる方法について説明します.

一般的に,WindowsでASPカーネルのビルドするには,Cygwin環境,クロスコンパイラ,デバッガを別々にインストールする必要があり環境構築の手順が煩雑でした.TrueSTUDIOは,ASPカーネルに必要なツール類がまとめてインストールできるため,環境構築の手間が省けます.

TrueSTUDIOは以前はコードサイズの制限があったのですが,現在は制限がなく基本的な機能はフリーで使用することができます.

用意するハードウェア

  • NUCLEO-F401RE

    • 秋月電子やスイッチサイエンス等から2000円程度で購入可能です.amazonでポチるのが最も簡単な入手方法です.
    • 様々な種類がリリースされていますが,現状はF401REのみをサポートしています.STM32F4シリーズを搭載しているNUCLEOなら簡単にポーティング可能です.ポーティング方法は別途記載します.
  • USB(miniB)ケーブル

    • ボードには付属していないので用意して下さい.
  • Windows PC

    • Windows7とWindows10で動作を確認しています.

ソフトウェア

  • TrueSTUDIO

    • v5.4.1 で動作確認しています.これより古いバージョンは問題が発生する可能性があります.
    • AtollicのサイトにアクセスするとDOWNLOAD NOW!というボタンがあるので押すとダウンロードが始まります.サイズが1G程度あるので注意して下さい.
    • ダウンロード後インストールして下さい.
  • TOPPERS/ASPカーネル

    • 上記リンクからasp_nucleo_f401re_gcc-20160216.zipasp_nucleo_f401re_gcc-20160219.zip(リンカスクリプトに不具合がありましたのでupdateしました)をダウンロードして展開して下さい.

ビルド&実行の手順

1.TrueSTUDIOを実行

TOPPERS/ASPカーネルに含まれているTrueSTUDIOのプロジェクトファイルをエクスプローラからダブルクリックしてTrueSTUDIOを起動します.

asp_1.9.2_utf8\target\nucleo_f401re_gcc\truestudio\asp\.cproject

TrueSTUDIOが起動するとワークスペースの指定画面が表示されるため適当なワークスペースを指定する..cprojectのフォルダの一つ上のフォルダを指定すると管理が楽です..cprojectと同じフォルダは指定しないで下さい.

truestudio1jpg.jpg

3秒ほど宣伝画面が出るので"ウィンドウを閉じて下さい"のボタンが有効になるまで待って,有効になったらボタンを押して下さい.

左上のInformation Centerの右の×ボタンを押すとプロジェクトが表示されます.

左のペインのプロジェクトビューからaspを選択し,ツリーを展開するとサンプルプログラムとASPカーネルの各ファイルを見ることができます.

truestudio2jpg.jpg

2.ビルド

ビルドボタンを押すとビルドが開始されます.
truestudio3jpg.jpg

3.ボードの接続

NUCLEO-F401REをUSBケーブルでwindowsPCに接続して下さい.ドライバのインストールが開始され,COMポートが1つ追加されます.

4.ダウンロード&実行

ボードの接続後,デバッグボタンを押すとダウンロードが開始されます.

truestudio4.jpg

1回目はSTLINKのファームウェアのアップデートが発生する場合があります.その場合は,画面に従ってファームウェアをアップデートしてから,USBケーブルを一旦外してから,Teratermの再接続を行い,デバッグボタンを押して下さい.

次に上記で追加されたポートに対して,ターミナルを開きます.メニューのビューからターミナルを選択します.左下ペインにターミナルが追加されるので,接続ボタンを押して,接続タイプをシリアルとして,115200bps, 8bit, Parity none, Stop 1bit, フロー制御なしとてしてOKを押します.

truestudio6.jpg

ダウンロード後停止した状態なので,メニューから"再開"ボタンを押すとカーネルが起動して,main_taskの先頭で停止します.この状態で"再開"ボタンを押すと実行が再開されます.

ターミナルにはログが出力されます.入力も可能です.

truestudio4.jpg

新規プロジェクト

新規にプロジェクトを作成する場合はフォルダtruestudioをコピーしてtruestudio2等に名前を変更します.

poi1.jpg

次にtruestudio2以下のaspの.cprojectを開いた場合にワークスペースの指定画面が出るのでtruestudio2を指定します.

poi2.jpg

あとは最初に書いたようにビルドが可能です.

プロジェクトへのファイルの追加

例えばpoi.cをビルド対象としたい場合には,poi.cをプロジェクトファイル(sample1.c)があるフォルダに置いて,Makefileに以下の様に記載すればよいです.

#
#  アプリケーションプログラムに関する定義
#
APPLNAME = sample1
APPLDIR = 
APPL_CFG = $(APPLNAME).cfg

APPL_DIR = $(APPLDIR) $(SRCDIR)/library
APPL_ASMOBJS =
ifdef USE_CXX
  APPL_CXXOBJS = $(APPLNAME).o 
  APPL_COBJS =
else
  APPL_COBJS = $(APPLNAME).o  poi.o
endif

sample1.h/sample1.h/sample1.cfgの名前を変更したい場合は,MakfileのAPPLNAMEを変更すればよいです.

おわりに

TrueSTUDIOを使用すると簡単にASPカーネルをビルド&実行させることが出来ますので,RTOSに興味がある方は試して下さい.

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