マイコン開発にコンパイラは必須なので最初に試すのは GNU のツールチェーンである arm-elf-gcc とその周辺のソフトウェアだ。arm-elf-gcc を Mac にインストールするにはいくつかの方法が紹介されている。 　

　　
• macports 　　

  OSX からは UNIX なので UNIX のツールを簡単に Mac に導入するための手段である。当初は macports からの arm-elf-gcc のインストールを試みたが途中でエラーが出てしまう。不具合の回避策が無いかと、しばしネットを徘徊したが有用な情報は見つけられなかった。macports への不具合報告のチケットもオープンになったままだった。 　　

  　　 　　
• YAGARTO 　　

  ARM のツールチェーンとしては老舗である。Mac の他に Windows, Linux などの各種環境用にコンパイル済みのツールを提供している。こちらを導入して無事に arm-elf-gcc が使えるようになった。

  　　　

  　　　
  • インストール方法 　　　
    　　　　　
    1. サイトからダウンロード 　　　　　
    2. dmg パッケージからファイルをとり出し、任意の場所にコピーする。（今回は ?/yagarto を作成し、そこにコピー。） 　　　　　
    3. その場に展開する 　　　　　
    4. パスを通す。以下をホームディレクトリの .bash_profile に記述して、source .bash_profile を行うか再起動する。

       export PATH="$PATH:$HOME/yagarto/yagarto-4.4.2/bin" export PATH="$PATH:$HOME/yagarto/yagarto-4.4.2/tools"

       　　　
    　　　　　　 　　　
  • 動作確認 　　　

    以上の設定が完了したら、実際に arm-elf-gcc が動作するか確認する。コマンドラインから、以下のように打ち込む 　　　

    $arm-elf-gcc [return] arm-elf-gcc: no input files

    と応答が返ってくれば、インストールは無事に終了している。

    次に実際にビルドが出来るかどうかを確認する。今回は RoboShell を使う。適当なディレクトリに展開後、移動して

    $make [return]

    RoboShell.elf が作成出来れば成功である。

FTDI 2232 ボード

FTDI 2232 のチップを利用した jtag デバッガは各社からリリースされている。他のデバッガに比べて比較的安価であるので時間のない場合やハードの組立を行いたくない場合はこれらを購入してもよいだろう。筆者はコスト最優先なのとシリアルも同じコネクタに搭載したいので、FT2232D のボードを改造してデバッガを製作することにした。

• 各社のボード

  国内では下記から購入可能である。機能は同じであるが秋月電子の方がかなり安い。基板のカタチが違うので、気に入ったほうを買えばよいと思う。

  • ツール工房
  • 秋月電子

• デバッグ用ハードの製作

  買ってきたそのままではターゲットに接続出来ないので接続用のジグを製作する。このジグのミソは市販されている同機能の他に jtag とシリアルの両方を使ってターゲットに接続することにある。ターゲットがシリアルで PC と接続する場合は非常にすっきりする。

  • ジグの様子
    • 秋月電子の FTDI2232 ボード

      

    • ツール工房の FTDI2232 ボード

      

  • 接続

    FTDI Target ADBUS0 TCK ADBUS1 TDI ADBUS2 TDO ADBUS3 TMS ACBUS0 tRST BDBUS0 RxD BDBUS1 TxD

    Note: nRst をモーメンタリSW を介して GND へ接続

• ドライバのインストール

  ダウンロードしたドライバをインストール後、以下の操作を行う。

  $cp libftd2xx.0.1.6.dylib /usr/local/lib [return] $cd /usr/local/lib [return] $ln -sf libftd2xx.0.1.6.dylib libftd2xx.dylib [return]

openocd

openocd は頻繁に更新されているのでノウハウの陳腐化が早いが、ツボを押さえておくことにより更新後の導入も比較的スムーズに行えると思う。

• インストール

  macports からの導入をおこなう $sudo ports install openocd

• 起動方法

  openocd はどのデバイスで jtag を実現するかあるいは接続するターゲットにより設定が変わる。

  • 注意点

    FTDI のドライバをインストールし、Mac に接続した時点で VCP (Virtual Com Port) がアクティブになる。このためリソースの競合が起こり openocd がエラーを返してしまい起動出来ない。これを防ぐためには再起動の度に下記のコマンドを投入し VCP をアンロードする。

    $sudo kextunload /System/Library/Extensions/FTDIUSBSerialDriver.kext

    FTDI の VCP を金輪際、使わないのであれば上記の kext （カーネルエクステンション）を移動するなり、削除してもよい。

    　　　　　
  • TIPS

    ちょっとした工夫でシリアルと jtag を共存させることも出来る。ここらあたりの情報を参考に筆者が試したところをうまくいったので紹介したい。今回利用する jtag アダプタは EEPROM の搭載されていないので FTDI の VenderID, ProductID を利用するものである。これの記述が Info.plist （プロパティリスト）に記述されている。具体的には下記のファイルである 　　　　

    /System/Library/Extensions/FTDIUSBSerialDriver.kext/Contents/Info.plist

    今回の jtag アダプタは Port A に jtag, Port B にシリアルを割り当てているので、Port A にシリアルが割り当てられないようにすれば良いわけである。そのために Info.plist の中の Port A に関する部分の記述を削除する。

    <key>FT2232C_A</key> <dict> <key>CFBundleIdentifier</key> <string>com.FTDI.driver.FTDIUSBSerialDriver</string> <key>IOClass</key> <string>FTDIUSBSerialDriver</string> <key>IOProviderClass</key> <string>IOUSBInterface</string> <key>bConfigurationValue</key> <integer>1</integer> <key>bInterfaceNumber</key> <integer>0</integer> <key>idProduct</key> <integer>24592</integer> <key>idVendor</key> <integer>1027</integer> </dict>

    　　　　　

    ファイルの加工が終わったら、下記のコマンドを実行する 　　　　

    $sudo kextunload /System/Library/Extensions/FTDIUSBSerialDriver.kext $sudo kextload /System/Library/Extensions/FTDIUSBSerialDriver.kext

    /dev ディレクトリを確認して、tty.usbserial* のファイルが一つだけあることを確認する。筆者の環境だと、

    $ ls /dev/tty.usb* /dev/tty.usbserial-00002006B

    が確認出来た。これにより Port A は VCP が設定されていないことがわかる。　　　　　　　　　

  • コンフィグレーションファイル

    今回利用したコンフィグファイルは以下のとおり、

    #daemon configuration telnet_port 4444 gdb_port 3333 #interface interface ft2232 # You have to comment out ft2232_device_desc in Windows environment #ft2232_device_desc "RoboShell debugger" ft2232_layout jtagkey ft2232_vid_pid 0x0403 0x6010 jtag_khz 500 jtag_nsrst_delay 100 jtag_ntrst_delay 100 #use combined on interfaces or targets that can't set TRST/SRST separately #reset_config trst_and_srst srst_pulls_trst reset_config trst_and_srst #jtag scan chain #format L IRC IRCM IDCODE (Length, IR Capture, IR Capture Mask, IDCODE) jtag_device 4 0x1 0xf 0xe #target arm7tdmi target create target0 arm7tdmi -endian little -chain-position 0 -variant arm7tdmi-s_r4 [new_target_name] configure -work-area-virt 0 -work-area-phys 0x40000000 -work-area-size 0x4000 -work-area-backup 0 #flash configuration flash bank lpc2000 0x0 0x7D000 0 0 0 lpc2000_v2 14765 calc_checksum # For more information about the configuration files, take a look at: # http://openfacts.berlios.de/index-en.phtml?title=Open+On-Chip+Debugger init

  • ターゲットとの接続

    接続図

    1. ホストとターゲットの接続後、ターゲットの電源投入
    2. jtag アダプタボードのマニュアルリセットスイッチを押下
    3. コマンド投入

       $openocd -f ./RoboShell.cfg

       RoboShell.cfg は RoboShellCore のコードに同梱してある。

       　　

       Open On-Chip Debugger 0.3.1 (2009-12-07-14:46) $URL$ For bug reports, read http://openocd.berlios.de/doc/doxygen/bugs.html 500 kHz trst_and_srst separate srst_gates_jtag trst_push_pull srst_open_drain OLD SYNTAX: DEPRECATED - translating to new syntax jtag newtap CHIP TAP -irlen 4 -ircapture 0x1 -irvalue 0xf Example: STM32 has 2 taps, the cortexM3(len4) + boundaryscan(len5) jtag newtap stm32 cortexm3 ....., thus creating the tap: "stm32.cortexm3" jtag newtap stm32 boundary ....., and the tap: "stm32.boundary" And then refer to the taps by the dotted name. NEW COMMAND: Warn : Specify TAP 'chip0.tap0' by name, not number 0 Warn : don't use numbers as target identifiers; use names Warn : use 'target0' as target identifier, not '0' Info : clock speed 500 kHz Info : JTAG tap: chip0.tap0 tap/device found: 0x4f1f0f0f (mfg: 0x787, part: 0xf1f0, ver: 0x4) Warn : JTAG tap: chip0.tap0 UNEXPECTED: 0x4f1f0f0f (mfg: 0x787, part: 0xf1f0, ver: 0x4) Error: Trying to use configured scan chain anyway... Warn : Bypassing JTAG setup events due to errors Info : Embedded ICE version 4

       現在のところ、上記のようなメッセージを出力して動作を開始する。

  • 動作確認

    べつのコンソールを開き、telnet を起動する。

    $ telnet 127.0.0.1 4444 [return]

    下記のメッセージが出力され動作を開始する

    Trying 127.0.0.1... Connected to localhost. Escape character is '^]'. Open On-Chip Debugger >

    これで各種のコマンドを受け付けることが出来るようになった。help と入力することで、利用するコマンドの一覧を取得出来る。

  • リフラッシュ

    ビルドで生成したファイルは下記のコマンドでリフラッシュする

    > arm7_9 dcc_downloads enable [return] > halt [return] > poll [return] > flash probe 0 [return] >flash info 0 [return] ← セクタ数の確認 > flash write_image erase ./RoboShell.elf 0x0 auto erase enabled Padding image section 0 with 0 bytes Verification will fail since checksum in image (0xb8a06f58) to be written to flash is different from calculated vector checksum (0xb9205f80). To remove this warning modify build tools on developer PC to inject correct LPC vector checksum. wrote 27356 byte from file ./RoboShell.elf in 2.577914s (10.362969 kb/s) >

Eclipse

Eclipse の導入／運用が出来れば各種ツールを有機的に組み合わせ、高次元の操作が可能になり市販のツールと遜色ない環境を構築出来る。