NUCLEO-F401RE で TOPPERS/HRP2(RTOS)を動かす

はじめに

Windows上でEclipseベースのTrueSTUDIOを用いて．メモリ保護機能付きのRTOSであるTOPPERS/HRP2カーネル(以下，HRP2カーネル)をNUCLEO-F401REで動作させる方法について説明します．

基本的にはこちらの記事のHRP2版です．

HRP2はTOPPERS/EV3RTのRTOSとしても使われています．

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

• v7.1.1 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/HRP2カーネル

• 上記リンクからhrp2_nucleo_f401re_gcc-20170315.zip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/HRP2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．

hrp2_2.2.1\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．

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sample1を選択し，ツリーを展開するとサンプルプログラムを見ることができます．

2.ビルド

ビルドボタンを押すとビルドが開始されます．

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，プロジェクトにあるhrp2_debug.launchを右クリックしてデバッグ->hrp2_debugを選択するとダウンロードが開始されます．

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．

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．

おわりに

TrueSTUDIOを使用すると簡単にHRP2カーネルをビルド&実行させることが出来ますので，メモリ保護RTOSに興味がある方は試して下さい．