SPRESENSEでthreadを使ってみる #Spresense

SPRESENSE購入しました！

ARMのコアを6つも搭載しているということで、折角ならコア数を活かしたいと思い、SPRESENSE SDKを使って開発しています。

今回はマルチスレッドを試してみました。
この記事を見るだけで、プロジェクト作成、ソースコード作成、書き込み、実行までの一連の流れを追えるようになっています。

この記事では、

pthreadの使い方
Spresenseに搭載している4つのLEDの点滅

を説明しています。

前提

SPRESENSE SDK tag v1.1.1
Spresense SDKの使い方の1.5. シリアルターミナル上での動作確認まで動作確認しています。

プロジェクト作成

フォルダ作成

sdkフォルダ内で下記コマンドを実行します。

$ tools/mkappsdir.py test

spresenseフォルダにtestというフォルダが作成されます。

次に、アプリを追加します。sdkフォルダで以下を実行します。

$ tools/mkcmd.py -d test test_app "My test application"

testフォルダ以下にtest_appフォルダが作られます。
その中のtest_app_main.cを修正していきますが、まずはこのままspresenseに書き込んでみます。

Build

$ make clean
$ tools/config.py -k release
$ tools/config.py -m

testを選択し、[] My test application.でYを押し、登録する。

$ make buildkernel
$ make

登録したtest_appがビルドされます。

(略)
$ make[1]: Entering directory '(SPRESENSE_PATH)/spresense/test'
$ make[2]: Entering directory '(SPRESENSE_PATH)/spresense/test/test_app'
$ Register: test_app
$ make[2]: Leaving directory '(SPRESENSE_PATH)/spresense/test/test_app'
$ make[1]: Leaving directory '(SPRESENSE_PATH)/spresense/test'
(略)

※(SPRESENSE_PATH)はSpresenseSDKをcloneしたフォルダ

書き込み

$ tools/flash.sh nuttx.spk

プロジェクト作成から書き込みまでの一連の流れを実行しました。
次は肝心のプログラムです。

スレッドを使ってみる

今回作るプログラムは、

スレッドA: 1秒ごとにLED0を点滅
スレッドB: 2秒ごとにLED1を点滅

を実装します。なお、SPRESENSEにはLEDが4個搭載されています。

test_app_main.c


#include <sdk/config.h>
#include <stdio.h>
#include <arch/board/board.h>
#include <arch/chip/pin.h>

#define PIN_LED0  PIN_I2S1_BCK
#define PIN_LED1  PIN_I2S1_LRCK
#define PIN_LED2  PIN_I2S1_DATA_IN
#define PIN_LED3  PIN_I2S1_DATA_OUT

const int led_pin[4] = {
  PIN_LED0,
  PIN_LED1,
  PIN_LED2,
  PIN_LED3
};

void toggle_led(uint32_t pin){
  board_gpio_write(pin, board_gpio_read(pin) == 0 ? 1 : 0);
}

void* task_A(void *arg)
{
  for(int i = 0; i < 10; i++)
  {
    toggle_led(led_pin[0]);
    sleep(1);
  }
  return NULL;
}


void* task_B(void *arg)
{
  for(int i = 0; i < 10; i++)
  {
    toggle_led(led_pin[1]);
    sleep(2);
  }
  return NULL;
}

#ifdef CONFIG_BUILD_KERNEL
int main(int argc, FAR char *argv[])
#else
int test_app_main(int argc, char *argv[])
#endif
{
  printf("thread test.\n");
  for(int i = 0; i < 4; i++){
    board_gpio_config(led_pin[i], 0, true, true, PIN_FLOAT); // GPIOの設定
  }
  pthread_t thread_A, thread_B;

  pthread_create(&thread_A, NULL, task_A, NULL);
  pthread_create(&thread_B, NULL, task_B, NULL);

  pthread_join(thread_A, NULL);
  pthread_join(thread_B, NULL);

  return 0;
}

nuttxではPOSIX環境で使われた関数がそのまま使えるため、POSIX threadなどで調べるとたくさん使用例が出てきます！

board_gpio_writeなどのGPIOに関する関数は、
Spresense SDK Library Documentation
の右上の検索にgpioと入力すると使い方を調べられます。

LEDのピン名は、
Spresense SDK 開発ガイド 11.2.3. Pin specification
のリストに定義の記述があります。
あるいは、上記ページにも書かれていますが、(SPRESENSE_PATH)/spresense/sdk/bsp/include/arch/chip/pin.hに定義されています。

Pin Name: sdk/bsp/include/arch/chip/pin.h に、PIN_XXX という形式で定義されています

実行

sdkフォルダで

$ make
$ tools/flash.sh nuttx.spk
$ minicom

$ minicom -s

で、minicomのポート名を/dev/ttyUSB0(Spresenseが接続されているポート名)、ボーレートを115200にしておくと、minicomと入力するだけで接続できます。

NuttShellが起動したら、

test_app

と入力すると、プログラムが再生されます。

LED0:1 → 0 → 1 → 0 → 1 → 0 →・・・
LED1:1 → 1 → 0 → 0 → 1 → 1 →・・・

のように1秒ずつ点滅すればOK！

次回はセマフォについてまとめます。