NUCLEO-F767ZIにMicropythonをインストールする(v2): xshige's beta notes

2020年5月22日 (金)

NUCLEO-F767ZIにMicropythonをインストールする(v2)

2020/5/22

NUCLEO F767ZI MicroPython Install(v2)

概要

「NUCLEO F767ZI」にMicropythonをインストールする方法について記載する (ホストPCとしてはubuntuを想定している)

事前準備

(1)書き込みツール(st-flash)のインストール


  sudo apt install cmake
  sudo apt install libusb-1.0

  git clone https://github.com/texane/stlink.git
  cd stlink
  make
  cd build/Release
  sudo make install
  sudo ldconfig

(2)ampyのインストール
AMPY_PORTは、自分の環境に合わせる。


  pip install adafruit-ampy
  export AMPY_PORT=/dev/ttyACM0
  export AMPY_BAUD=115200

(3)picocomのインストール


  sudo apt-get install picocom

以上のうち、exportしているものは、.bashrcに登録することを勧める。

コンパイラのバージョンアップ

以下でインストールしたコンパイラが古くてビルドエラーが出たのでバージョンアップする。
sudo apt-get install gcc-arm-none-eabi

(1)以下のurlから最新版をダウンロードする：
https://developer.arm.com/tools-and-software/open-source-software/developer-tools/gnu-toolchain/gnu-rm/downloads

解凍したものを以下のフォルダに置く：
$HOME/Downloads/gcc-arm-none-eabi-8-2019-q3-update

(2)パス設定
#古いコンパイラを削除する
sudo apt-get remove gcc-arm-none-eabi
#パスを設定する
export PATH=$PATH:$HOME/Downloads/gcc-arm-none-eabi-8-2019-q3-update/bin

ビルド手順

以下の手順で行なう：


  mkdir mp_nucleo
  cd mp_nucleo

  git clone https://github.com/micropython/micropython.git

  cd micropython
  cd mpy-cross
  make
  cd ..  

  cd ports/stm32
  make submodules
  make BOARD=NUCLEO_F767ZI

  ls -l build-NUCLEO_F767ZI/firmware.*
  -rw-rw-r-- 1 xxxx xxxx  458749  5月 21 23:42 build-NUCLEO_F767ZI/firmware.dfu
  -rwxrwxr-x 1 xxxx xxxx  921348  5月 21 23:42 build-NUCLEO_F767ZI/firmware.elf
  -rw-rw-r-- 1 xxxx xxxx 1289515  5月 21 23:42 build-NUCLEO_F767ZI/firmware.hex
  -rw-rw-r-- 1 xxxx xxxx 1949998  5月 21 23:42 build-NUCLEO_F767ZI/firmware.map

  arm-none-eabi-objcopy -O binary build-NUCLEO_F767ZI/firmware.elf build-NUCLEO_F767ZI/firmware.bin

  ls -l build-NUCLEO_F767ZI/firmware.*
  -rwxrwxr-x 1 xxxx xxxx  574668  5月 21 23:44 build-NUCLEO_F767ZI/firmware.bin
  -rw-rw-r-- 1 xxxx xxxx  458749  5月 21 23:42 build-NUCLEO_F767ZI/firmware.dfu
  -rwxrwxr-x 1 xxxx xxxx  921348  5月 21 23:42 build-NUCLEO_F767ZI/firmware.elf
  -rw-rw-r-- 1 xxxx xxxx 1289515  5月 21 23:42 build-NUCLEO_F767ZI/firmware.hex
  -rw-rw-r-- 1 xxxx xxxx 1949998  5月 21 23:42 build-NUCLEO_F767ZI/firmware.map

書き込み手順

上でビルドしたbinをst-flashで書き込む


  st-flash write build-NUCLEO_F767ZI/firmware.bin 0x8000000

  #出力例：
  st-flash 1.6.0
  2020-05-21T23:51:37 INFO common.c: Loading device parameters....
  2020-05-21T23:51:37 INFO common.c: Device connected is: F76xxx device, id 0x10016451
  2020-05-21T23:51:37 INFO common.c: SRAM size: 0x80000 bytes (512 KiB), Flash: 0x200000 bytes (2048 KiB) in pages of 2048 bytes
  2020-05-21T23:51:37 INFO common.c: Attempting to write 574668 (0x8c4cc) bytes to stm32 address: 134217728 (0x8000000)
  Flash page at addr: 0x08080000 erasedEraseFlash - Sector:0x6 Size:0x40000 
  2020-05-21T23:51:43 INFO common.c: Finished erasing 7 pages of 262144 (0x40000) bytes
  2020-05-21T23:51:43 INFO common.c: Starting Flash write for F2/F4/L4
  2020-05-21T23:51:43 INFO flash_loader.c: Successfully loaded flash loader in sram
  enabling 32-bit flash writes
  size: 32768
  size: 32768
  <省略>
  size: 32768
  size: 17612
  2020-05-21T23:51:52 INFO common.c: Starting verification of write complete
  2020-05-21T23:51:57 INFO common.c: Flash written and verified! jolly good!

動作確認

picocomを使いボードとシリアルで通信する。
以下、通信(REPL)例：


  $ picocom /dev/ttyACM0 -b115200
  MicroPython v1.12-464-gcae77da on 2020-05-21; NUCLEO-F767ZI with STM32F767
  Type "help()" for more information.
  >>> import os
  >>> os.uname()
  (sysname='pyboard', nodename='pyboard', release='1.12.0', version='v1.12-464-gcae77da on 2020-05-21', machine='NUCLEO-F767ZI with STM32F767')
  >>> 
  >>> 
  >>> list(5 * x + y for x in range(10) for y in [4, 2, 1])
  [4, 2, 1, 9, 7, 6, 14, 12, 11, 19, 17, 16, 24, 22, 21, 29, 27, 26, 34, 32, 31, 39, 37, 36, 44, 42, 41, 49, 47, 46]
  >>> 
  >>> import gc
  >>> gc.collect()
  >>> gc.mem_free()
  273696
  >>> 

  >>> help('modules')
  __main__          math              uasyncio/lock     uos
  _onewire          micropython       uasyncio/stream   urandom
  _uasyncio         network           ubinascii         ure
  _webrepl          onewire           ucollections      uselect
  builtins          pyb               ucryptolib        usocket
  cmath             stm               uctypes           ussl
  dht               sys               uerrno            ustruct
  framebuf          uarray            uhashlib          utime
  gc                uasyncio/__init__ uheapq            utimeq
  lcd160cr          uasyncio/core     uio               uwebsocket
  lcd160cr_test     uasyncio/event    ujson             uzlib
  lwip              uasyncio/funcs    umachine
  Plus any modules on the filesystem
  >>> 
  # network,usocket,uwebsocketなどネットワーク関連が追加されていることが分かる。

ampy実行例


  $ ampy -p /dev/ttyACM0 ls
  /flash

  $ ampy -p /dev/ttyACM0 ls /flash
  /flash/README.txt
  /flash/boot.py
  /flash/main.py
  /flash/pybcdc.inf

  $ ampy -p /dev/ttyACM0 get /flash/boot.py
  # boot.py -- run on boot-up
  # can run arbitrary Python, but best to keep it minimal

  import machine
  import pyb
  pyb.country('US') # ISO 3166-1 Alpha-2 code, eg US, GB, DE, AU
  #pyb.main('main.py') # main script to run after this one
  #pyb.usb_mode('VCP+MSC') # act as a serial and a storage device
  #pyb.usb_mode('VCP+HID') # act as a serial device and a mouse

  $ ampy -p /dev/ttyACM0 get /flash/main.py
  # main.py -- put your code here!

サンプルスクリプト

blink.py


  # LED(1) // Green LED on board
  # LED(2) // Blue LED on board
  # LED(3) // Red LED on board
  while True:
      pyb.LED(1).on()
      pyb.LED(2).on()
      pyb.LED(3).on()
      pyb.delay(1000)
      pyb.LED(1).off()
      pyb.LED(2).off()
      pyb.LED(3).off()
      pyb.delay(250)

ボード上の３つのLEDが点滅する。

実行例：


  $ ampy -p /dev/ttyACM0 run blink.py

この場合、flashにスクリプトを書き込まずに直接RAMで実行される。

ボードの電源オンで直接スクリプトを実行する場合は
以下のようにする。(blink.pyをmain.pyに上書きする)


  $ ampy -p /dev/ttyACM0 put blink.py /flash/main.py

この書き込み後、リセットボタンを押すと自動的にスクリプトが動作する。

User USB

User_USBコネクタをホストＰＣとUSB接続するとPYBFLASHホルダが現れ、ここにMicroPythonのプログラムを置くことができる。（電源はstlink側のUSBコネクタから供給されているので、stlink側のコネクタもホストＰＣに接続する必要がある）
ストレージとしてMicroPythonのプログラムを置くことができるので、この場合、ampyを使用する必要はない、

Perfomance Test

performanceTest.py


  # Peformace Test

  import pyb

  def performanceTest():
      millis = pyb.millis
      endTime = millis() + 10000
      count = 0
      while millis() < endTime:
          count += 1
      print("Count: ", count)

  performanceTest()

実行結果としては以下のような数字になった：

>>> import performanceTest
  Count:  5676566
  >>>

参照URL

Turtorial Examples for Nucleo-MicroPython

NUCLEO-F767ZI digikey
NUCLEO-F767ZI mbed

The MicroPython project
ＳＴＭ３２　Ｎｕｃｌｅｏ　Ｂｏａｒｄ　ＳＴＭ３２Ｆ４４６ＲＥ
 Quick reference for the pyboard ampyを用いたMicroPythonのファイル操作とプログラム実行
 MicroPython pyboard v1.1
新しいボードへMicroPythonを対応させる方法をざっくり解説

MicroPython Performance Test

以上

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