TOPPERS SafeG-MでASP3カーネルとMicropythonを同時に実行する

概要

TOPPERS SafeG-Mを利用してASP3カーネルを保護しながらMicropythonを実行する方法を説明します。
SafeG-MについてはTOPPERS公式のページをご覧ください。
https://www.toppers.jp/safeg-m.html

対応ハードウェア

STM32L552
評価ボード：NUCLEO-L552ZE-Q (https://www.st.com/en/evaluation-tools/nucleo-l552ze-q.html)
このほか、PCとボードのシリアルポートを接続する手段が必要です（USB-シリアル変換器等）。

必要なソフトウェア

• STM32CubeIDE (https://www.st.com/ja/development-tools/stm32cubeide.html)
• STM32CubeProgrammer (https://www.st.com/ja/development-tools/stm32cubeprog.html)
• ネイティブホストのツールチェーンまたはmpy-cross (https://pypi.org/project/mpy-cross/)

ビルドの手順

1. リポジトリをクローンし、submoduleを更新します。

   $ git clone https://github.com/mtkrtk/micropython
   $ cd micropython
   $ git submodule init
   $ git submodule update lib/stm32lib/
   

2. ネイティブホストのツールチェインがある場合は、mpy-crossをビルドします。

   $ make -C mpy-cross
   

3. STM32CubeIDEを起動し、safeg-m/target/stm32l552/をワークスペースとして設定します。

4. メニューから"File" → "Import..." → "General" → "Existing Projects into Workspace"と選択し、"Select root directory:"にワークスペースのディレクトリを指定して全てのプロジェクトをインポートします。

5. sample/sample_Secure/configure.launchを右クリックして"Run As" → "configure"を実行し、Makefileを作成します。

6. Secureプロジェクト、NonSecureプロジェクトの順でビルドします。

ハードウェアの設定

1. STM32CubeProgrammerを利用し、オプションバイトを以下のように設定します。

   • DBANK = 1
   • TZEN = 1
   • SECWM1_PSTRT = 0x00
   • SECWM1_PEND = 0x51
   • SECWM2_PSTRT = 0x7F
   • SECWM2_PEND = 0x00

2. PD_8とPD_9にUSB-シリアル変換器を接続します。

実行

ST-LinkをPCに接続し、STM32CubeIDEからsample/sample_Secure/sample.launchを右クリック、"Debug As" → "sample"を選択することで実行が開始されます。
ST-Linkのシリアルモニタを開くことで、ASP3のサンプルプログラムの出力を確認したり、コマンドを入力できます。
またASP3の全てのタスクが実行状態でなくなるとMicropythonが起動します。
MicropythonとはPD_8とPD_9のシリアルで通信できます。

Micropythonのタスクに対して、ASP3のタスクと同様にST-Linkのシリアルからコマンドを入力できます。
例えば4番のタスクに"t"コマンドを送信することでMicropythonを終了させられます。
"e"や"d"等のコマンドは、以下のPythonスクリプトを実行することで受信できます。

import safegm
safegm.call_asp3()