TOPPERS/ASP Arduino UNO R4 ライブラリ（TA2LIB）

本ライブラリについて

本ライブラリは，TOPPERS/ASPカーネル（以下，ASPカーネル）を Arduino UNO R4 で動作させる Arduino IDE 用のライブラリである．

特徴

• Arduino 環境でマルチタスクプログラミングが可能．
• Arduino IDEでビルド可能
• Arduino の各種ライブラリと併用可能．

オリジナルのASPカーネルとの違い

• 静的APIをサポートしていない
  • オブジェクトは初期化関数で実行時に生成する．
  • asp_wo_cfgをベースとしている．
• syslog()は未サポート．

動作確認バージョン

• Arduino IDE : 2.2.1
• Ardino UNO R4 Boards : 1.0.5

動作確認ハードウエア

• Arduinno UNO R4 MINIMA
• Arduinno UNO R4 WIFI

使用方法

Arduino UNO R4 用の環境の準備

このページを参考に Arduino UNO R4用の環境を用意する．

ライブラリのインストール

ZIPファイルによるインストール

GitHubからリリースファイルをダウンロードして，ArduinoIDEの

 スケッチ -> ライブラリをインクルード -> .ZIP形式のライブラリをインストール

を選択してリリースパッケージをインストールする．

Arduino IDE を再起動する．

gitによるインストール

Arduino ライブラリフォルダへcloneして，Arduino IDE を再起動する．

サンプル

Arduinno UNO R4 MINIMA と Arduinno UNO R4 WIFI でサンプルが異なる．

• Arduinno UNO R4 MINIMA 用

  • ToppersASP_Blink

    • タスクを2個作成
      • task1/task2 : 1秒毎にログを出力
    • メインループ（タスク）
      • LEDを1秒間隔でON/OFF

  • ToppersASP_Button

    • タスクを2個作成
      • task1 : 1秒毎にログを出力
      • task2 : Pin2に接続したボタンを押すと起床されてログを出力
    • メインループ（タスク）
      • LEDを1秒間隔でON/OFF

• Arduinno UNO R4 WIFI 用

  • ToppersASP_LEDMatrix

    • タスクを2個作成
      • task1/task2 : 1秒毎にログを出力
    • メインループ（タスク）
      • LED Matrixに文字列を表示する

  • ToppersASP_WebServer

    • タスクを2個作成
      • task1 : 1秒毎にログを出力
      • task2 : Pin2に接続したボタンを押すと起床されてログを出力
    • メインループ（タスク）
      • Webサーバーを動作させる

サンプルのビルド

• ToppersASP_Blink を例に説明する．
• サンプルのプロジェクトを選択する．

 ファイル -> スケッチの例 -> ToppersASP-renesas_uno -> ToppersASP_Blink 

• Arduino UNO R4のUSB端子とPCを接続する．

• マイコンボードに書き込むを選択して書き込む．

• ターミナルエミュレータを接続

  • USB端子によるCOMポートに接続．

• 実行

  • USB端子によるCOMポート にターミナルエミュレータを接続すると実行が開始される．

使用方法

初期化(setup())

setup()では，以下の内容を記載する．

• Serialの初期化(オプシション)
  • MINIMAの場合
    • SerialUSBを使用する．
    • 必ず以下の順序で記載する．
  • WIFIの場合
    • Serialを使用する．
• その他の初期化(オプション)
  • ポートの初期化等を記載する．
• カーネルの起動
  • StartToppersASP()を呼び出すことでカーネルが起動する．

void setup() {
  //MINIMAの場合	
  SerialUSB.begin(115200);
  while (!SerialUSB);

  //その他の初期化(オプション)

  //カーネルの起動
  StartToppersASP();
}

カーネルオブジェクトの初期化(user_inirtn())

カーネル起動後に呼び出される．カーネルオブジェクトの初期化処理を記載する． これらのサービスコールは，この関数内で飲み呼び出し可能．

	ER	cre_tsk(ID tskid, const T_CTSK *pk_ctsk);
	ER	cre_sem(ID semid, const T_CSEM *pk_csem);
	ER	cre_flg(ID flgid, const T_CFLG *pk_cflg);
	ER	cre_dtq(ID dtqid, const T_CDTQ *pk_cdtq);
	ER	cre_pdq(ID pdqid, const T_CPDQ *pk_cpdq);
	ER	cre_mbx(ID mbxid, const T_CMBX *pk_cmbx);
	ER	cre_mpf(ID mpfid, const T_CMPF *pk_cmpf);
	ER	cre_cyc(ID cycid, const T_CCYC *pk_ccyc);
	ER	cre_alm(ID almid, const T_CALM *pk_calm);
	ER	cfg_int(INTNO intno, const T_CINT *pk_cint);
	ER	att_isr(const T_CISR *pk_cisr);
	ER	def_inh(INHNO inhno, const T_DINH *pk_dinh);
	ER	def_exc(EXCNO excno, const T_DEXC *pk_dexc);

各オブジェクトのIDは次の値を使用する．nは1～10を指定可能．10個以上のオブジェクトを使用したい場合は，customize.md を参考のこと．

オブジェクト	マクロ
タスク	TASKn
セマフォ	SEMn
イベントフラグ	FLGn
データキュー	DTQn
優先度データキュー	PDQn
メールボックス	MBXn
メッセージバッファ	MBFn
周期ハンドラ	CYCHDRn
アラームハンドラ	ALMHDRn

タスク生成の例

タスクを生成する例は次のようになる．

void
user_inirtn() {

  T_CTSK  ctsk;
  ER    ercd;

  ctsk.tskatr = TA_ACT;
  ctsk.exinf = 1;
  ctsk.task = task1;
  ctsk.itskpri = 10;
  ctsk.stksz = 1024;
  ctsk.stk = NULL;
  ercd = cre_tsk(TASK1, &ctsk);

  ....
}

タスク本体の記述は通常のASPカーネルと同じである．タスク本体では，ASPカーネルのAPIとArduinoの両方を呼び出し可能である．

void
task1(intptr_t exinf)
{
  int count = 0;
  while(1){    
	SerialUSB.print("task1 is running. ");
    SerialUSB.println(count++);
    delay(1000);
  }
}

loop()

loop()関数はASPカーネルの最低優先度のタスクとして実行される．タスクIDは，IDLE_TASK である．

カーネルの終了処理(user_terrtn()) オプション

カーネル終了時に呼ばれる関数．必要なら定義して終了処理等を記載する．

使用しているリソース

本ライブラリは以下のリソースを使用する．

• ROM/RAM

  • コードとデータを配置する．
  • 使用量はオブジェクト数に依存する．

• SysTick

  • カーネル内部のティックの生成に用いる．

デバッグ

MINIMAはJTAG-ICEによるデバッグが可能である．詳細はdebug.md を参考のこと．

Tips

• Arduino IDEから書き込めない場合
  • リセットスイッチを押した後にIDEにより書き込みすることで解決する場合がある．

フォルダ構成

• src
  • ライブラリ本体
• examples
  • サンプル．
• asp_wo_cfg
  • ASPカーネル本体
• doc
  • 各種ドキュメント．

以上．