micro:bit MBED開発ツール(VScode+PlatformIO)

2020/1/1

micro:bit MBED tool (VScode+PlatformIO)

micro:bit MBED tool (VScode+PlatformIO)

概要

ここではmicro:bitをMBEDボードのひとつとして扱い、MBED開発ツールとして、VScodeの拡張のPlatformIOを導入して、そのなかで開発ツール(コンパイラ、リンカ、アップローダー)をインストールする。 ここでは、linux環境でのインストール方法について説明する。

準備

ツールをインストール前に環境整備として以下を設定する：
(1)Python 2.7またはPython 3.5+のインストール

  sudo apt-get install python3
  

(2)udevのruleの設定

  curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/platformio/platformio-core/master/scripts/99-platformio-udev.rules | sudo tee /etc/udev/rules.d/99-platformio-udev.rules
  sudo service udev restart
  sudo usermod -a -G dialout $USER
  sudo usermod -a -G plugdev $USER
  

(3)PlatformIOのCLIのインストール
通常不要だがシェルからPlatformIOを使用したい場合、以下をインストールする：

  sudo pip install -U pip
  sudo pip install platformio
  

開発ツールのインストール

上の準備が終わったら、プロセッサとボードの種類は異なるが、インストール方法が分かりやすいので、以下を参考にインストールする。：
https://www.media.lab.uec.ac.jp/?page_id=1414
ESP32をVSCodeとPlatformIO IDEで動かす方法

新しいプロジェクトを作り、その際、今回の場合、Boardとして、
「BBC micro:bit」を選択し、Frameworkとして「mbed」を選択して Nameに任意の名前を入力して[Finish]をクリックする。
(このNameはプロジェクト名かつフォルダ名になる)

その後、必要なツールのインストールが開始するが、完了後、platform.iniの内容に以下が含まれることを確認する。

  platform = nordicnrf51
  board = bbcmicrobit
  framework = mbed
  

IDE設定

platformio.iniファイルを以下のように編集する(upload方法について設定を追加する):
注意： upload_portは、microbitのビルドしたHEXファイルを書き込むフォルダ名になるので 自分の環境に合わせて変更すること。

  ;PlatformIO Project Configuration File
  ;
  ;   Build options: build flags, source filter
  ;   Upload options: custom upload port, speed and extra flags
  ;   Library options: dependencies, extra library storages
  ;   Advanced options: extra scripting
  ;
  ; Please visit documentation for the other options and examples
  ; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html

  [env:bbcmicrobit]
  platform = nordicnrf51
  board = bbcmicrobit
  framework = mbed

  upload_port = /media/user/CHIBIBIT
  upload_protocol = mbed

  ;upload_protocol = cmsis-dap

  

ビルドテストのためのサンプルプログラム

ボードのLEDを点滅させるサンプル：

  #include <mbed.h>

  /*
  LED Matrix
  LED(X,Y)    X=0 X=1 X=2 X=3 X=4
  Y=0 p13,p4  p14,p7  p13,p5  p14,p8  p13,p6
  Y=1 p15,p7  p15,p8  p15,p9  p15,p10 p15,p11
  Y=2 p14,p5  p13,p12 p14,p6  p15,p12 p14,p4
  Y=3 p13,p11 p13,p10 p13,p9  p13,p8  p13,p7
  Y=4 p15,p6  p14,p10 p15,p4  p14,p9  p15,p5
  */

  // x=0 y=0
  //DigitalOut row(P0_13);
  //DigitalOut col(P0_4, 0);

  // x=4 y=4
  //DigitalOut row(P0_15);
  //DigitalOut col(P0_5, 0);

  // x=4 y=0
  //DigitalOut row(P0_13);
  //DigitalOut col(P0_6, 0);

  // x=2 y=2
  DigitalOut row(P0_14);
  DigitalOut col(P0_6, 0);

  int main() {
      while(1) {
          row = 1;
          wait(0.2);
          row = 0; 
          wait(0.2);
      }
  }
  

build/upload

(1)ボードとホストPCをUSBケーブルで接続する。
(2)VScode画面の最下行にあるアイコンからBuidのアイコンをクリックしてビルド実行する。
(3)VScode画面の最下行にあるアイコンからUploadのアイコンをクリックしてアップロード(ボードへのプログラム書込)を実行する。
(4)書き込み終了するとHEX書き込み用のフォルダが再度現れるので、その後、ボードの[reset]ボタンを押して書き込んだプログラムを起動する。

build時の出力ログ例：

  > Executing task in folder microbit_mbed_01: platformio run <

  Processing bbcmicrobit (platform: nordicnrf51; board: bbcmicrobit; framework: mbed)
  ---------------------------------------------------------------------------
  Verbose mode can be enabled via `-v, --verbose` option
  CONFIGURATION: https://docs.platformio.org/page/boards/nordicnrf51/bbcmicrobit.html
  PLATFORM: Nordic nRF51 5.0.0 > BBC micro:bit
  HARDWARE: NRF51822 16MHz, 16KB RAM, 256KB Flash
  DEBUG: Current (cmsis-dap) On-board (cmsis-dap) External (jlink)
  PACKAGES: toolchain-gccarmnoneeabi 1.70201.0 (7.2.1), framework-mbed 5.51105.190312 (5.11.5), tool-sreccat 1.164.0 (1.64)
  LDF: Library Dependency Finder -> http://bit.ly/configure-pio-ldf
  LDF Modes: Finder ~ chain, Compatibility ~ soft
  Found 4 compatible libraries
  Scanning dependencies...
  No dependencies
  Building in release mode
  Checking size .pio/build/bbcmicrobit/firmware.elf
  Advanced Memory Usage is available via "PlatformIO Home > Project Inspect"
  DATA:    [=         ]   5.5% (used 904 bytes from 16384 bytes)
  PROGRAM: [          ]   4.4% (used 11412 bytes from 262144 bytes)
  ===== [SUCCESS] Took 3.65 seconds =====

  Terminal will be reused by tasks, press any key to close it.

  

upload時のログ例：

  > Executing task in folder microbit_mbed_01: platformio run --target upload <

  Processing bbcmicrobit (platform: nordicnrf51; board: bbcmicrobit; framework: mbed)
  ---------------------------------------------------------------------------
  Verbose mode can be enabled via `-v, --verbose` option
  CONFIGURATION: https://docs.platformio.org/page/boards/nordicnrf51/bbcmicrobit.html
  PLATFORM: Nordic nRF51 5.0.0 > BBC micro:bit
  HARDWARE: NRF51822 16MHz, 16KB RAM, 256KB Flash
  DEBUG: Current (cmsis-dap) On-board (cmsis-dap) External (jlink)
  PACKAGES: tool-nrfjprog 1.90702.1 (9.7.2), toolchain-gccarmnoneeabi 1.70201.0 (7.2.1), framework-mbed 5.51105.190312 (5.11.5), tool-openocd 2.1000.190707 (10.0), tool-sreccat 1.164.0 (1.64)
  LDF: Library Dependency Finder -> http://bit.ly/configure-pio-ldf
  LDF Modes: Finder ~ chain, Compatibility ~ soft
  Found 4 compatible libraries
  Scanning dependencies...
  No dependencies
  Building in release mode
  Checking size .pio/build/bbcmicrobit/firmware.elf
  Advanced Memory Usage is available via "PlatformIO Home > Project Inspect"
  DATA:    [=         ]   5.5% (used 904 bytes from 16384 bytes)
  PROGRAM: [          ]   4.4% (used 11412 bytes from 262144 bytes)
  Configuring upload protocol...
  AVAILABLE: cmsis-dap, jlink, mbed
  CURRENT: upload_protocol = mbed
  Looking for upload disk...
  Use manually specified: /media/komatsu/CHIBIBIT
  Uploading .pio/build/bbcmicrobit/firmware.hex
  Firmware has been successfully uploaded.
  (Some boards may require manual hard reset)
  ===== [SUCCESS] Took 3.45 seconds =====

  Terminal will be reused by tasks, press any key to close it.

  

フォルダ構成

デフォルトの設定では、home/Documents/PlatformIO/Projectsのなかにプロジェクト名のフォルダが生成される。

参考URL

A new generation ecosystem for embedded development
arm MBED Boards » BBC micro:bit

以上