2013-02

2012-09　FM3　RX62N　SH2A　PIC32MX

２月

持ち越し案件

pic32mxでFTDI互換(JTAG)ファーム
いまさらpic32mx220デバイスを使ってみようと思う。

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PIC32MXについて

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AndroVMというAndroidエミュレータ on Windows

AndroVM.org

http://androvm.org/blog/download/

androVM_vbox86tp_4.1.1_r4-20121119-gapps-houdini-flash.ova という仮想マシンを入手してみる。

実行にはOracle VirtualBoxが必要

実行前にすることとしては、

VirtualBoxから、androVM_vbox86tp_4.1.1_r4-20121119-gapps-houdini-flash.ovaという仮想マシンをインポートする。
仮想マシンに与えるVRAMを128MBにする。
仮想マシンに与えるネットワークを「無効」から「ホストオンリー」に変更する。

そして、仮想マシンを起動する。

普通にGooglePlayが使えるけど、これっていいのか？

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pic32progに関する私見

プログラムソースの規模は比較的小さい。

以下の４種類のドライバーが存在する。

ソースファイル	説明	下位層
adapter-mpsse	FTDI FT2232用のMPSSEによるJTAG層ドライバー	libusb
adapter-pickit2	Pickit2用のICSP(PGD、PGC)ドライバー	hidapi(実装はlibusb(Linux)もしくはWin32API直叩き)
adapter-hidboot	Microchip HID bootloader（古い）用の書き込み	hidapi
adapter-an1388	Microchip USB bootloader（Application Note 1388で公開されている）用の書き込み	hidapi

特徴としては、

Windows/LinuxでHIDデバイスを叩くサンプルとしてとても参考になる。
Windows/Linuxで(libusb-win32経由で)FT2232Dを叩くサンプルとしてとても参考になる。

そして、自家製ドライバーの追加は比較的簡単なので、自分でドライバーを追加できる。

だが、困ったこともある。

I/O Portを直接上げ下げしてPGC,PGDを操作している部分のソースがないこと。
bootloader経由やPICkit2経由のものは、結局firmwareのソースまで調べないと分からない。
mpsseのソースが唯一Port操作を行なっているけれど、mpsse経由なので読みづらいこと。
それから、mpsseのソースはJTAG操作なので、ICSPの操作の参考になりにくい。

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pic32prog始動！

やっと動いた。

Pickit2のファームウェアをPIC18F2550に焼いて、なんちゃってPickit2をでっち上げる。
pic32progを再ビルドして、PIC32MX220のfuse読み出しに成功。

Pingunoのフレームワークとコンパイラを使ってＬチカも出来ました。
サンプルソースでは、ブートローダー用のHEXとスタンドアロン用のHEXの両方を生成します。

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PIC32MX220F032Bは難易度高め。素人には到底お勧めできない。

いろいろやってみてわかった。

なぜか

（１）後閑さんの分かりやすい書籍とか資料がない。
（２）エラッタが多い。
（３）32kBのFlashは狭すぎる。
（４）Arduinoっぽい、素人向けお手軽環境Pinguinoはまだまだ全然こなれてない。
（５）まれにPICスレにいらっしゃるアセンブラオンリーな人にとっても、遅延スロットとか遅延ロードとか
```
.set noreorder
...
.set reorder
```
とかで書くのがとてもいたたまれない。

（なんとMIPSアセンブラは命令を勝手に並べ替えてしまうので、それやられたらバグる部分だけ上記のような擬似命令で囲うという風習があるけれど、これよっぽどMIPS慣れしてる人じゃないと投げ出しますな。）

（６）MPLABX＋XC32でも、そんなに楽じゃない（気がする）。

とはいえ、PinguinoはほぼArduinoと同じように使えるので、Flash128kBのチップが安く入手できるようになるとか、OlimexのPIC32基板を入手できるならそんなに悪くないと思っている。
Pinguinoのスケッチがおおむねちゃんと動くようになってればね。
今はまだ無理。OnTimer()とか割り込みとかSerialとか、ちゃんと動かないし。

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そういうわけで・・・

まとめ

Pinguinoの環境は、フリーなmips-gccコンパイラとして使う程度に考える。
- 自力でクロスgccをビルドするよりずっと楽。
- 一応Pinguinoブートローダーからスケッチ動かしてCDCprintf()出来るので、USB-CDCのフレームワークとしても使えなくはないレベル。
- スタンドアローンでCDCprintf()がまだ成功していない。
- Pinguinoのスケッチはメモリーマップの関係で16kBまでしか焼けないけれど、ブートローダーをなんとかすればもう一声いけそう。そうすれば実行できるスケッチはだいぶ増えるのに。
ブートローダーのソースが入手出来てない。
- UBW32プロジェクトのHIDbootX.zipをＤＬしてみたけれどMPLABX上でのビルドがうまく出来ない。そもそもMX220対応してない感じ。
- MchipのAN1388はソースがあるけれど、これもMX220でうまくビルドできないとか、ビルドはしても動かない感じがする。（挑戦中）
MPLABX+XC32はＧＵＩがわかりにくくてしんどい。

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PIC32MX220F032B: Pinguinoで、CDCprintfと割り込みとＬチカ同時技のスケッチを書いてみる。

だいぶコツが掴めてきた

これ。

// Using interrupt with Pinguino32
// Jean-Pierre MANDON 2011

#include <interrupt.c>

unsigned int counter=0;


void ISR_wrapper_vector_4(void) __attribute__ ((section (".vector_4")));
// Put the ISR_wrapper in the good place

void ISR_wrapper_vector_4(void)
{
	Tmr1Interrupt();
}
// ISR_wrapper will call the Tmr1Interrupt()

void Tmr1Interrupt(void) __attribute__ ((interrupt));
// Tmr1Interrupt is declared as an interrupt routine

// define here the code to execute when an interrupt occure
void Tmr1Interrupt(void)
{
	if (IFS0bits.T1IF) {	// Timer Interrupt flag
		TMR1=0;			// reset the timer register
		IFS0CLR=0x10;		// Clear the timer interrupt flag
		counter++;		// increment the counter
	}
}

// configure timer 1
void init_timer1(void)
{
	IntConfigureSystem(INT_SYSTEM_CONFIG_MULT_VECTOR);	// interrupt mode (interrupt.c)
	T1CON=0;		// reset timer 1 configuration
	TMR1=0;			// reset timer 1 counter register
	PR1=0x9999;		// define the preload register
	IPC1SET=0x7;		// select interrupt priority and sub-priority
	IFS0CLR=0x10;		// clear interrupt flag
	IEC0SET=0x10;		// enable timer 1 interrupt
	T1CONSET=0x8010;	// start timer 1 and set prescaler
}

void setup()
{
	pinmode(13, OUTPUT);
	init_timer1();
}

void loop()
{
  static int cnt=0;
  cnt++;
  if(cnt >= 500) {
        CDC.printf("%d\n\r",counter);	// counter is incremented at each timer 1 overflow
        toggle(13);
        cnt=0;
  }    
	delay(1);
}

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さて、このスケッチのどこが暗黒面かを説明しよう。

まず、PICのUSBエンジンは(PIC18Fのころからだが)割り込みを使わなくてもポーリングだけで動くという素敵なメリットがある反面、

ポーリングモードで使用する場合は必ず1mS以内に１回はポーリングしてやらないと、不明なデバイスになってUSB接続が切れるのだ。
で、このスケッチでどうやってUSBポーリングしているかの種明かしをしよう。

int main() {
        ・・・
	setup();

	while (1)
	{
		#ifdef __USBCDC
			#ifdef __32MX220F032D__
				USB_Service( );
			#else
				CDCTxService();
			#endif
		#endif
 
		loop();
	}

と、まあこういうことなのだ。分かったかな？
USBを使いたければ、スケッチに記述するloop()関数は1mS以内に応答を返す必要がある。それが出来ないなら、割り込みを使うか、loop()内のユーザーループでも常にUSB_Service()を呼び出すように心がける。

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これをBOOTLOADERから起動ではなくて、pic32progで直書きして動かすコツも同時に会得した。

それは、割り込みベクターを別のアドレスベースに設定するマクロを使って、デフォルトアドレスに戻せばいいのだ。

こんなやつ。

	_CP0_SET_EBASE(0xBD003000); // Set an EBase value of 0xBD003000 Pinguinoから起動。	
---
	_CP0_SET_EBASE(0xBFC00000); // Set an EBase value of 0xBFC00000	ライター書き込みの単独HEX

但し、IntConfigureSystem()内に_CP0_SET_EBASE()が記述されているので、その直後にやるとかしないとだめなのだ。
さらに言うと、IntConfigureSystem()はTimer割り込みがバリバリ来てる時にやっちゃあいけない。
割り込み発生前にIntConfigureSystem()やって、直後に_CP0_SET_EBASE()で正しいベクターを設定する。タイマーの設定はその後だ。
```
// configure timer 1
void init_timer1(void)
{
	IntConfigureSystem(INT_SYSTEM_CONFIG_MULT_VECTOR);	// interrupt mode (interrupt.c)
```

リンカスクリプトの差し替えやConfig Fuseの追加も必要だ。

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PIC32MXはこの先生きのこれるのか？

これまでのまとめ。

PIC32MXライター: PIC18F2550使用の簡易型PicKit2互換機はとても安定して動いている。満足
ライターソフト:pic32progも少しの改造により実用品になっている。

コンパイラ、フレームワーク:
- （１）Pinguino: mips-gccとPinguino環境、ライブラリ、ヘッダーがある。スケッチはまだ一部しか使えない。ブートローダーはそのまま動く。ユーザーエリアが僅か16Kしかないけれど、ブートローダーを使わずにスケッチを自己起動形式でビルドできるようになったのでそっちだと32K使える。

（２）MPLAB: Mchip提供のpic32-gccとヘッダー、ライブラリ、USBサンプルがある。
上記２つはあまり互換性がない。ソースの行き来がやりにくい状態。

ブートローダー
- （１）AN1388: MPLABでビルドできる。-mips16化もＯＫ。安定している。Pinguinoのローダーと互換性がない。
- （２）UBW32用のHIDBoot.X.zip : MPLABでビルドできる。-mips16化もＯＫ。安定化してみた。問題は、HEXが全く焼けないこと（原因究明中）。Pinguinoのローダーはおそらくこれがベースなんだけど、MX220対応済みソースが入手できない。
- （３）すzさんのhidboot: ビルドできて、ループを回しながらLED点滅まで動いているけれど、USBデバイスになってない。作りかけ（？）
- つまり、ブートローダーはとりあえずPinguino付属のHEXは動くけれど、ソースがない状態。

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