今回から Mbed OS6の bare metal profile というものを触ってみたいと思います。Mbed OS6のコアなRTOS部分を「欠いた」プロファイルです。しかし見てみるとマルチタスクっぽいこともできるみたい。毎度お世話になってきたMbed OS2の引っ越し先？それにVSCode＋PlatformIOでビルドからデバッグまで出来る。なかなかじゃん。
今回のターゲット・ボードは、ST Microelectronics社製 Nucleo F401REボードといたしました。兄弟ボードのF446REが「手習ひデジタル信号処理」で活躍している裏で遊休状態だったので活を入れてやろう、と。なお、別件で活躍中のF446REの開発環境はMbed のWebコンパイラで、OSはMbed OS2です。
Mbedの開発には、実にいろいろな環境があります。主要なところでも
- Arm Mbed Compiler（Web環境）
- Mbed CLI (ローカル環境、CLI）
- Mbed Studio (ローカル環境、GUI）
など。こんどArm傘下のKeilのKeil StudioというWeb環境も使えるようになるみたいだし、サードベンダツールもあるしで、どれを選んでよいやら目が回ります。その中で今回はお馴染みVSCodeで開発できるPlatformIOを使おうと。何といっても、ビルドからデバッグまでほぼ「お任せ」で環境出来てしまう「お楽」な感じが一番。PlatformIOの Nucleo F401REボードに関する情報が以下に。
docs.platformio.org ST Nucleo F401RE
また、Mbed OS6 の bare metal profile についての情報は以下に。
さて吉例Lチカを
何時ものことですが、新たなターゲット、新たなプラットフォームを使ってみる最初は、吉例Lチカでございます。大抵の場合、Lチカのサンプルプログラムが「ころがっている」もんです。書く必要もありません。PlatformIOのProject Exampleで、”ST STM32″プラットフォーム用のExampleを調べるとありました。これが Mbed OS6 baremetal profileでのLチカ例です。
mbed-rtos-blink-baremetal
インポートしてビルドすれば、よほど何か間違えていない限り動くはず。しかし一点注意が。インポートされる platformio.ini ファイルです。インポート時には以下２つのボードが指定されてました。401がデフォで含まれている。人気者だな。
このまま何も考えずにビルドかけると、上記２つのターゲットボード用に２回ビルドがかかります。初回のビルドには結構時間かかるので時間が勿体ないです（過去、別機種で４つもターゲットがあるのをビルドしてしまい、とても長い時間かかったので身にしみました。）ターゲットではない、env:nucleo_f103rbを削除しました。
さらに気になるのは、uploadのプロトコルとか、debuggerの指定、標準出力に使うUARTのボーレートなどの設定です。通常、platformio.ini ファイルに設定を書き込むこと必要があるもの。今回は以下のような感じでした。
- upload_protocolのデフォルトはstlinkなので明示的に書かずとも良い。
- debugもデフォルトはstlinkなので明示的に書かなくてよい。
- UARTは何も指定しない、ソースコード側でも設定しない、という状態で9600ボーでPlatformIO内蔵のシリアルモニタに接続できた。
かなりお楽。何もする必要がありません。
ビルドしてLチカ
後でデバッグするときに「ウオッチする変数」が欲しかったので、1点だけソースに追加しました。ループの度にインクリメントされる loop_countという変数です。この値をLチカの度に標準出力に垂れ流しておきます。最初 count という変数名で宣言したらエラーになりました。どうも「誰か」別に使っている人がいるみたい。
ビルド後、走らせてPlatformIO内蔵のシリアルモニタで出力を見張ったところが以下に。
なお、通常ビルド時には、Debug にするか Release にするか指定するものですが、今回は不要でした。これまたお楽。通常のビルドは Release です。そしてPlatformIOからデバッガ起動する場合には指定せずとも Debug モードで再ビルドされます。もちろん、iniファイルに明示的に書く、というのも可能ですが、とりあえずこれで不便はありませぬ。
デバッガ起動し、loop_count変数をウオッチしたところが以下に。
走らせると分かりますが、STlink でのデバッグは結構速いです（RISC-Vデバッガでのデバッグが遅すぎるのか。。。）
ブレークポイントまで走らせたところが以下に。
ちゃんとウオッチ式働いているし、反応も早くて、いいね。
一応、Mbed OS6のバージョン（手元のローカル環境にインストール済のもの）は以下でした。
最新版は 6.15 らしいのでチョイ古い感じ。きっと更新のお知らせのところに案内が入っているかもです。でもま、高度なところを触るわけではないので、多分、このままでも十分だけれども。