Bioinformaticsのお勉強: 組み込み自作OS-Macにて-Step1-その5

##############「Hello World」のソースコード(1.2.1 - 1.2.9)###################
ここhttp://kozos.jp/kozos/osbook/osbook_03/01/bootload/に、本書第１章で作成するプログラムのソースコードがおいてある。今回は、環境構築のテストが目的なので、そのまま流用させてもらう。

#クロス開発のソースコードは~/12step/src/01/bootloadに置く
cd ~/12step/src/
mkdir 01
cd 01
mkdir bootload
cd bootload

#ここにソースコードをダウンロードしてくる
#main()関数 main.c(1.2.2)
curl -O http://kozos.jp/kozos/osbook/osbook_03/01/bootload/main.c

#スタート・アップ startup.s(1.2.3)

curl -O http://kozos.jp/kozos/osbook/osbook_03/01/bootload/startup.s

#割り込みベクタの定義 vector.c(1.2.4)

curl -O http://kozos.jp/kozos/osbook/osbook_03/01/bootload/vector.c

#各種ライブラリ関数のヘッダ・ファイル lib.h(1.2.5)

curl -O http://kozos.jp/kozos/osbook/osbook_03/01/bootload/lib.h

#各種ライブラリ関数の本体 lib.c(1.2.5)

curl -O http://kozos.jp/kozos/osbook/osbook_03/01/bootload/lib.c

#シリアル・デバイス・ドライバのヘッダ・ファイル serial.h(1.2.6)

curl -O http://kozos.jp/kozos/osbook/osbook_03/01/bootload/serial.h

#シリアル・デバイス・ドライバの本体 serial.c(1.2.6)

curl -O http://kozos.jp/kozos/osbook/osbook_03/01/bootload/serial.c

#様々な型の定義 defines.h(1.2.7)

curl -O http://kozos.jp/kozos/osbook/osbook_03/01/bootload/defines.h

#リンカ・スクリプト ld.scr(1.2.8)

curl -O http://kozos.jp/kozos/osbook/osbook_03/01/bootload/ld.scr

#ビルド方法 Makefile(1.2.9)

curl -O http://kozos.jp/kozos/osbook/osbook_03/01/bootload/Makefile

#################Makefileの編集(1.2.9)#########################

本書では、各種ライブラリを/usr/localにインストールしているが、今回の私の環境ではこれらをすべて、~/12step/toolsにおいている。そこでMakefileを編集して、~/12step/toolsに読みに行くようにする。

#以下の合計３カ所をコメントアウトして書き換えた

vim Makefile

ドライバに関しては、USBシリアルケーブルをMacに接続した後、以下のコマンドを実行することで調べることができる。

ls /dev/tty.*

で調べたものを書いた。私の環境は、/dev/tty.usbserial-FTB3L7SJであった。

#####################ビルド(1.3)########################

#/Users/kappa/12step/src/bootloadにてmakeを実行

make

#うまくいったら、kzloadという実行形式ファイルが生成しているはず。。

Makefile kzload ld.scr lib.h main.c serial.c serial.o startup.s vector.o

defines.h kzload.elf lib.c lib.o main.o serial.h startup.o vector.c

できた！

kzloadというファイルは、ELF形式というフォーマットで、h8writeでそのままH8/3069Fマイコン・ボードのフラッシュROMに書き込むことはできないそうだ。h8writeでフラッシュROMに書き込めるのは、モトローラSレコード・フォーマットという形式のファイルだそうだ。

ELF形式に変換するには、objcopyというコマンドが必要であるらしい。そして、binutilsをインストールした時に、objcopyも一緒にビルドされているとのこと。なんて、便利なんだろう。

それでは、以下のコマンドでフォーマット変換を行う。

~/12step/tools/h8300-elf/bin/objcopy -O srec kzload kzload.mot

Makefile kzload kzload.mot lib.c lib.o main.o serial.h startup.o vector.c

defines.h kzload.elf ld.scr lib.h main.c serial.c serial.o startup.s vector.o

このコマンドは長いので、Makefileに記述がされている。よってmake imageというコマンドでいけるとのこと。

#一度消去して

rm kzload.mot

#Makefileに頼る

make image

~/12step/tools/bin/h8300-elf-objcopy -O srec kzload kzload.mot

Makefile kzload kzload.mot lib.c lib.o main.o serial.h startup.o vector.c

defines.h kzload.elf ld.scr lib.h main.c serial.c serial.o startup.s vector.o

##################フラッシュROMへの書き込み(1.3.2)#####################
を~/12step/toolsにおいてあるkz_h8writeを用いてフラッシュROMへ書き込む

sudo ~/12step/tools/kz_h8write -3069 -f20 kzload.mot /dev/tty.usbserial-FTB3L7SJ

これまた、Makefileに記載があるので、make writeでもよい。
make write

そして、ここでまたハマった。
ハマったのは２カ所。
・１カ所目
ボード本体に電源のケーブルを挿入していなかった。
・２カ所目
ボード状のスイッチを左から「ON, ON, OFF, ON」にしていなかった。「ON, ON, OFF, ON」にすることで、CPUが書き込みモードで起動するようだ。あまりにも困ったものだから、著者のサポートページをよく読んだら、書いてあった。

マイコン・ボードの右上には，４連のディップ・スイッチがあります．これらはCPUの動作モード設定ピンに直結しているスイッチで，CPUの動作モードを指定することができます．またディップ・スイッチのすぐ右には，リセット・ボタンがあります．

まず，ディップ・スイッチを左から，ON,ON,OFF,ONの状態(上，上，下，上)にしてください．この状態で電源ONすると，フラッシュROM書き込みモードとしてCPUが起動します．

PCとH8/3069Fマイコン・ボードをシリアル・ケーブルで接続します．さらにマイコン・ボードに電源アダプタを接続し，電源を入れます． H8/3069Fマイコン・ボードには電源のON／OFFボタンがありませんので，電源アダプタを接続するとそのまま電源ONになります．

H8/3069Fマイコン・ボードの電源を入れたらフラッシュROM書き込みモードで起動していますので，h8writeを実行することで，シリアル経由でフラッシュROMに書き込みができます．

写真を貼付けておく。

電源とシリアルコネクタに注目

ディップ・スイッチに注目

うまくいくと、以下のようなログが表示される。

sudo make write

../../../tools/kz_h8write -3069 -f20 kzload.mot /dev/tty.usbserial-FTB3L7SJ

=================================================

H8/3069F Flash Writer for KOZOS (Version 0.2.1)

=================================================

Bitrate sequence: Done.

Inquiry device: Done.

Select device: Done.

Inquiry clock mode: Done.

Select clock mode: Done.

Select bitrate: Done.

Waiting for erase done:......

Programming:.....

Program: Done.

Complete.

#######picocomを用いてボードを起動し、シリアル通信を行う(1.3.4 - 1.3.10)###########

ディップ・スイッチを「ON, OFF, ON, OFF」に変更し、リセットボタンを押す。リセットボタンは、ディップ・スイッチの右隣にある。

あとは、通信をするだけ。
以前、Arduinoでシリアル通信をするために、picocomというコンパクトなシリアル通信の端末エミュレータをインストールしてあったので、それを使用する。

picocom -r -l /dev/tty.usbserial-FTB3L7SJ

picocom v1.7

port is : /dev/tty.usbserial-FTB3L7SJ

flowcontrol : none

baudrate is : 9600

parity is : none

databits are : 8

escape is : C-a

local echo is : no

noinit is : no

noreset is : yes

nolock is : yes

send_cmd is : sz -vv

receive_cmd is : rz -vv

imap is :

omap is :

emap is : crcrlf,delbs,

Terminal ready

Hello World! #スイッチを押すたびにHello World!が出力される！！！！

Hello World!

#######cuを用いてボードを起動し、シリアル通信を行う(1.3.4 - 1.3.10)###########

cuはMacでデフォルトでついているエミュレータである。

sudo cu -l /dev/tty.usbserial-FTB3L7SJ

Connected.

Hello World! #やはりスイッチを押すたびにHello World!が帰ってくる。

Hello World!

~. #終了するときは、~.と入力してEnterを押せばいい。

Disconnected.

以上で、MacによるStep1は終了した！！！！！！！！！！！！！！！！！

一日で終わって本当に良かった。

これも、ネット上に丁寧にログを残してくださっている皆様のお陰。

###################追記１##################

最後に環境変数PATHに$HOME/12step/tools/binを追加していたが、普段は必要ないので、コメントアウトしておく方がよい。そうでないと、クロス開発用のgccが優先されてしまう。

#export PATH=/opt/local/bin:/opt/local/sbin:$PATH

export PATH=$HOME/12step/tools/bin:/opt/local/bin:/opt/local/sbin:$PATH

を

export PATH=/opt/local/bin:/opt/local/sbin:$PATH

#export PATH=$HOME/12step/tools/bin:/opt/local/bin:/opt/local/sbin:$PATH

のように戻しておくこと。

##################追記２##################
いろいろ検証してみたが、どうやらPATHに~/12step/tools/binを必要はないようだ。
なぜなら、makeファイルの中で
PREFIX = ~/12step/tools
としており、これにより、
BINDIR = $(PREFIX)/bin
は
BINDIR = ~/12step/tools/bin
となるためである。

###############追記３####################
最終的なディレクトリ構成をメモしておく。
http://kozos.jp/kozos/osbook/osbook_03/ に習った形式で進める予定。
tree -L 2 ~/12step/

#12step/src以下に開発プロジェクトを進めて行く
tree -L 2 ~/12step/src

以上

【参考文献】

坂井弘亮『12ステップで作る組込みOS自作入門』カットシステム 2010