秋月のAE-LPC11U35-MBでDAPLinkを動かす #mbed-os

この記事は、二台のAE-LPC11U35-MBを使用して、Mbed対応ボード（オレオレ版）を作成する手順を説明します。
一台はMbed OSが動作するターゲットボード、もう一台はDAPLinkファームウェアを書き込みます。

AE-LPC11U35-MBやEA LPC11U35 QuickStart Boardを使っていて、以下のようなストレスを持った事のある方にお勧めです。

Flashのチェックサムを書き込むのが面倒
書き込み時に、ISPボタンを押したりfirmware.binを削除する手順が面倒
普通にprintfが使いたい
デバッガも使いたい
DAPLinkのカスタマイズ方法を知りたい

AE-LPC11U35-MBをもう一台用意すれば、全て簡単に実現できます。

事前準備

AE-LPC11U35-MB　2台（インタフェースとターゲット用）
長いブレッドボードと固いジャンパワイヤー
（バイナリをビルドする時とデバッグを行う場合）Keil MDK v5.27.x MDK-Essentialライセンス以上

DAPLinkファームウェアのビルド

ソースコードからDAPLinkファームウェアをビルドするときの手順を以下に示します。

ビルド済みのバイナリを使う場合は、この部分は読み飛ばしてください。バイナリは、こちらからダウンロードできます。
https://www.dropbox.com/s/36kayln4iz1vbbk/ae-lpc11u35-mb_crc.zip?dl=0

ソースコードは、こちらです。
https://github.com/toyowata/DAPLink/tree/ae-lpc11u35-mb
デフォルトのピン設定に対して、AE-LPC11U35-MB用に変更を行っています。

ターゲットをリセットするためのボタン変更
ターゲットのSWCLKと接続するためのポートの変更
USBドラッグ&ドロップ書き込み時のLEDポートと極性の変更

バイナリをビルドする場合は、以下のコマンドで行ってください。
Keil MDK v5.27.1（MDK-Essentialライセンス以上）が必要です。

> git clone -b ae-lpc11u35-mb https://github.com/toyowata/DAPLink
> cd DAPLink
> pip install -r requirements.txt
> progen generate -t uvision

これで、uvision用のプロジェクトが DAPLink\projectfiles\uvision\lpc11u35_lpc11u35_if 配下に生成されます。
lpc11u35_lpc11u35_if.uvprojx をオープンして、プロジェクトをビルドします。

DAPLinkファームウェアの書き込み

インタフェース用のAE-LPC11U35-MBにバイナリを書き込みます。ISPボタンを押しながら、USBケーブルでPCと接続します。

Windowsの場合

CRP DISABLDという名称のUSBマスストレージドライブがマウントされるので、ドライブ内のfirmware.binを消去します。続いて、DAPLinkファームウェアをコピーします。

Macの場合

消去と書き込みは、ターミナルを使用して以下のコマンドを入力します。

$ sudo mount -u -w -o sync /Volumes/CRP\ DISABLD
$ rm /Volumes/CRP\ DISABLD/firmware.bin && cp -X <path to firmware file> /Volumes/CRP\ DISABLD/

コピーが終了したら、USBケーブルを抜いて電源を切断します。

AE-LPC11U35-MB の接続

インタフェースとターゲット用のAE-LPC11U35-MBを接続します。以下の表を参照してください。

インタフェース (DAPLink)	ターゲット (Mbed OS)
1: GND	1: GND
29: +3.3V	29: +3.3V
4: P0_8	12: SWDIO
8: P0_11	6: SWCLK
17: P0_18	18: TXD
18: P0_19	17: RXD
23: P0_2	21: RESET

以下の写真も参考にしてください。

動作確認

AE-LPC11U35-MBの接続が出来たら、インタフェース側のボードをUSBケーブルでPCに接続します（ターゲット側ボードのUSBポートには何も接続しません）。
DAPLINKという名前のドライブがマウントされれば成功です。

ターゲットバイナリの書き込みと実行

MbedのオンラインIDEやMbed-CLIを使用してバイナリファイルを書き込みます。使用するサンプルコードは、こちらの記事を参考にしてください。
通常のMbedボードと同じようにUSBドライブにドラッグ＆ドロップで書き込みます。書き込み後、USBドライブは再マウントされ、書き込んだファイルはドライブには表示されませんが、これは正常な動作です。書き込みが終了すると自動的にターゲット側ボードがリセットされ、プログラムが走り出します。
ターゲットボードのユーザーボタンを押すと、ターゲットボードをリセットすることもできます。

printfをシリアルポートに出力する

DAPLinkは、USB CDCでターゲットチップのUARTをホストのUSBに変換する機能を持っています。これを使うことによって、簡単にprintf出力をターミナルソフトウェアから受信することができます。同様に、scanfでターゲット側に送信することもできます。
ホスト側では、TeraTermやCoolTermなどのソフトウェアが利用可能です。

デバッグする

DAPLinkは、CMSISで標準化されているバッグのためのインタフェース規格CMSIS-DAPが使用可能です。
Mbed-CLIや、Mbed StudioのTerminalビューから以下のコマンドを入力して、MDK-ARMのプロジェクトファイルを生成します。

> mbed export -m LPC11U35_401 -i uvision6

プロジェクトのルートディレクトリに、mbed-os-example-blinky-baremetal.uvprojx ファイルが生成されるので、ダブルクリックしてMDK-ARMを立ち上げます。

標準設定のままビルドすると大量にエラーが発生するので、以下のようにLanguage C++の設定を変更します。

ビルド後、デバッグセッションを起動すると、プログラムがターゲットボードに書き込まれ、デバッグを行うことが出来ます。

以上です。