WSL2でTinyGOを動かす: xshige's beta notes

2021年3月25日 (木)

WSL2でTinyGOを動かす

2021/3/25

WSL2 TinyGO Install

概要

WSL2でTinyGOを動かす。
WSL2のUbuntu20.04をホストにする前提で
XIAOボードを中心としてインストールからビルド書き込みまで説明している。
target名を変更することで他のボードのビルドなども行うことができる。

Go/TinyGoのインストール

Ubuntu20.04/WSL2で以下を実行する：


  mkdir ~/tigo_ws

  cd ~/Downloads

  # goのインストール
  wget https://golang.org/dl/go1.16.2.linux-amd64.tar.gz

  sudo rm -rf /usr/local/go
  sudo tar -C /usr/local -xzf go1.16.2.linux-amd64.tar.gz

  export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin

  # tinygoのインストール
  wget https://github.com/tinygo-org/tinygo/releases/download/v0.17.0/tinygo_0.17.0_amd64.deb
  sudo dpkg -i tinygo_0.17.0_amd64.deb

  export PATH=$PATH:/usr/local/tinygo/bin

  # その他のexport
  export GOPATH=$HOME/tigo_ws
  export TIGOLIBS=$GOPATH/pkg/mod/tinygo.org/x/drivers@v0.15.1

  # 書き込み用のディレクトリを作る
  mkdir /mnt/c/temp

以下を.bashrcに追加する：


  # tinygo/go
  export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin
  export PATH=$PATH:/usr/local/tinygo/bin
  export GOPATH=$HOME/tigo_ws
  export TIGOLIBS=$GOPATH/pkg/mod/tinygo.org/x/drivers@v0.15.1

書き込みスクリプト

WSL2はUSBデバイス(USBストレージも含む)をサポートしていないので、
WSL2でhexまたはuf2のファイルまで作成した後、
PowerShell.exe経由で USBストレージに書き込むことで、ボード書き込みを行う。

このスクリプトは、「~/tigo_ws」に置いて、実際のプロジェクト・ディレクトリにコピーして使用することとする。
以下、対応ボードごとのbashスクリプトになる。

fUF2.sh


  #!/bin/bash
  rm /mnt/c/temp/*
  cp *.uf2 /mnt/c/temp/
  PowerShell.exe copy c:/temp/*.uf2 e:
  exit 0

・実行属性を与えること。
・「e:」は環境依存なので、自分の環境で、uf2ファイルを書き込むドライブ・レターを設定すること。

fHEX.sh


  #!/bin/bash
  rm /mnt/c/temp/*
  cp *.hex /mnt/c/temp/
  PowerShell.exe copy c:/temp/*.hex e:
  exit 0

・実行属性を与えること。
・「e:」は環境依存なので、自分の環境で、uf2ファイルを書き込むドライブ・レターを設定すること。

インストール時付属サンプルのビルド例


  cd ~/tigo_ws

  # microbit系
  tinygo build -size full -o=mb.hex -target=microbit examples/microbit-blink
  tinygo build -size full -o=mb2.hex -target=microbit-v2 examples/microbit-blink

  # SAMD系
  tinygo build -size full -o=cpx.uf2 -target=circuitplay-express examples/blinky1 
  tinygo build -size full -o=fm4.uf2 -target=feather-m4 examples/blinky1 
  tinygo build -size full -o=xiao.uf2 -target=xiao examples/blinky1 
  tinygo build -size full -o=wiot.uf2 -target=wioterminal examples/blinky1 

  # mbed系
  tinygo build -size full -o f103.hex -target nucleo-f103rb examples/blinky1

独自プロジェクト(blinky)の作成

独自プロジェクト(blinky)を作成するには
ディレクトリblinkyを作成して、

(1)その中に以下のファイルを作成する：
blinky.go


  package main

  // This is the most minimal blinky example and should run almost everywhere.

  import (
      "machine"
      "time"
  )

  func main() {
      led := machine.LED
      led.Configure(machine.PinConfig{Mode: machine.PinOutput})
      for {
          led.Low()
          time.Sleep(time.Millisecond * 1000)

          led.High()
          time.Sleep(time.Millisecond * 1000)
      }
  }

(2)go.modの作成
以下を実行してgo.modを作成する：


  go mod init blinky

「blinky」は任意のようだがプロジェクト名(ディレクトリ名)に合わせる。

(3)ビルド
以下を実行してビルドする：


  tinygo build -size full -o=xiao.uf2 -target=xiao  .

これで、xiao.uf2が作成される。

出力例：


  $ tinygo build -size full -o=xiao.uf2 -target=xiao  .
     code  rodata    data     bss |   flash     ram | package
     2574      13       0     130 |    2587     130 | (bootstrap)
        0      36       0       0 |      36       0 | handleHardFault$string
      164      24       4       4 |     192       8 | internal/task
     2844      18      13    2054 |    2875    2067 | machine
        0      16       0       0 |      16       0 | machine$alloc
       40       0       0       0 |      40       0 | main
     2352      79       0      48 |    2431      48 | runtime
       28       0       0       0 |      28       0 | runtime/volatile
       92       0       0       0 |      92       0 | time
     8094     186      17    2236 |    8297    2253 | (sum)
     8508       -      20    4312 |    8528    4332 | (all)


  $ ls -l *.uf2
  -rw-r--r-- 1 xxxx xxxx 17408  3月 25 08:10 xiao.uf2

(4)書き込み
以下を実行して書き込む：


  # 書き込みスクリプトをカレント・ディレクトリにコピーする
  cp ~/tigo_ws/fUF2.sh .

  # ボードとホストPCをUSBで接続する。
  # RSTパッドを２度GNDショートして、bootloader-modeに入る。
  # Arduinoのディレクトリが現れる。

  #書き込み
  ./fUF2.sh

ボードの赤いLED(D13)が１秒周期で点滅すれば動作としてはＯＫとなる。

serialを動かす

(1)以下のようにプロジェクト用ディレクトリを作成する：


  cd tigo_ws
  mkdir serial
  cd serial

(2)プロジェクト(serial)ディレクトリに
以下のファイルを作成する：
serial.go


  package main

  import "time"

  func main() {
      for {
          println("hello world!")
          time.Sleep(time.Second)
      }
  }

(3)go.modの作成
以下を実行してgo.modを作成する：


  go mod init serial

「serial」は任意のようだがプロジェクト名(ディレクトリ名)に合わせる。

(4)ビルド/書き込み以下を実行する：


  # ビルド
  tinygo build -size full -o=xiao.uf2 -target=xiao  .

  # 書き込みスクリプトをカレント・ディレクトリにコピーする
  cp ~/tigo_ws/fUF2.sh .

  # ボードとホストPCをUSBで接続する。
  # RSTパッドを２度GNDショートして、bootloader-modeに入る。
  # Arduinoのディレクトリが現れる。

  #書き込み
  ./fUF2.sh

以上で、プログラムが起動する。

(4)シリアル通信の起動
windows側の通信ソフト(teratermなど)でシリアル接続すると
以下のような出力が得られる。(通信速度：115200 bps)


  hello world!
  hello world!
  hello world!
  hello world!
  hello world!
  hello world!
  hello world!
  hello world!
  hello world!
  ...

TinyGOのモジュールを利用する


  実行例：

  # 以下で、モジュールをインストールする
  go get tinygo.org/x/drivers

  # インストールしたモジュールのパスを設定する
  #(この場合は設定済みなので特にやることはない)

  #　インポートしたいモジュールを確認する
  ls $TIGOLIBS
  #出力
  CHANGELOG.md     bmp280        hcsr04      microbitmatrix  st7789
  CONTRIBUTING.md  bmp388        hd44780     microphone      tester
  LICENSE          buzzer        hd44780i2c  mma8653         thermistor
  Makefile         dht           hub75       mpu6050         tmp102
  README.md        displayer.go  i2c.go      net             touch
  adt7410          drivers.go    ili9341     pcd8544         veml6070
  adxl345          ds1307        l293x       semihosting     version.go
  amg88xx          ds3231        l9110x      shifter         vl53l1x
  apa102           easystepper   lis2mdl     shiftregister   waveshare-epd
  at24cx           espat         lis3dh      sht3x           wifinina
  bh1750           examples      lsm303agr   spi.go          ws2812
  blinkm           flash         lsm6ds3     ssd1306
  bme280           go.mod        mag3110     ssd1331
  bmi160           go.sum        mcp23017    ssd1351
  bmp180           gps           mcp3008     st7735

  #　ここでは例として「ws2812」を使用してみる
  mkdir ws2812
  cd ws2812

  # exampleのmain.goをコピーする
  cp $TIGOLIBS/examples/ws2812/main.go .

  chmod +rw main.go

  # main.goを編集する
  nano main.go
  # 以下のように修正する：


  // Connects to an WS2812 RGB LED strip with 10 LEDS.
  //
  // See either the others.go or digispark.go files in this directory
  // for the neopixels pin assignments.
  package main

  import (
      "image/color"
      "machine"
      "time"

      "tinygo.org/x/drivers/ws2812"
  )

  // 以下は接続するneopixelの数に合わせる
  var leds [64]color.RGBA
  //var leds [10]color.RGBA

  func main() {
      led := machine.LED
      led.Configure(machine.PinConfig{Mode: machine.PinOutput})

          neo := machine.D4 // for Feater-M4/XIAO
  //        neo := machine.NEOPIXELS

      neo.Configure(machine.PinConfig{Mode: machine.PinOutput})

      ws := ws2812.New(neo)
      rg := false

      for {
          rg = !rg
          for i := range leds {
              rg = !rg
              if rg {
                  // Alpha channel is not supported by WS2812 so we leave it out
                  //leds[i] = color.RGBA{R: 0xff, G: 0x00, B: 0x00}
                  leds[i] = color.RGBA{R: 0x0f, G: 0x00, B: 0x00}
              } else {
                  //leds[i] = color.RGBA{R: 0x00, G: 0xff, B: 0x00}
                  leds[i] = color.RGBA{R: 0x00, G: 0x0f, B: 0x00}
              }
          }

          ws.WriteColors(leds[:])
          led.Set(rg)
          time.Sleep(100 * time.Millisecond)
      }
  }

続き：


  # go.modを初期化する
  go mod init ws2812
  # 以下のコマンドで必要なモジュールを自動設定する
  go mod tidy

  # ビルド
  tinygo build -size full -o=xiao.uf2 -target=xiao  .

  # 書き込みスクリプトをカレント・ディレクトリにコピーする
  cp ~/tigo_ws/fUF2.sh .

  # ボードとホストPCをUSBで接続する。
  # RSTパッドを２度GNDショートして、bootloader-modeに入る。
  # Arduinoのディレクトリが現れる。

  #書き込み
  ./fUF2.sh

D4をneopixelsのDIN,3V3をVCC,GNDをGNDに接続する。
書き込んで実行すると、接続したneopixelsが色を変えて光る。

tmp102(i2c)を動かす


  mkdir tmp102
  cd tmp102

  cp $TIGOLIBS/examples/tmp102/main.go .
  chmod a+rw main.go

  nano main.go
  # 以下の内容にする：
  (修正点は無いはずだが以下の内容であることを確認する)


  package main

  import (
      "fmt"
      "machine"
      "time"

      "tinygo.org/x/drivers/tmp102"
  )

  func main() {
      machine.I2C0.Configure(machine.I2CConfig{
          Frequency: machine.TWI_FREQ_400KHZ,
      })

      thermo := tmp102.New(machine.I2C0)
      thermo.Configure(tmp102.Config{})

      for {

          temp, _ := thermo.ReadTemperature()

          print(fmt.Sprintf("%.2f°C\r\n", float32(temp)/1000.0))

          time.Sleep(time.Millisecond * 1000)
      }

  }

続き：


  # go.modを設定する
  go mod init tmp102
  go mod tidy

  # 以下、ビルド&書き込み
  tinygo build -size full -o=xiao.uf2 -target=xiao  .

  # 書き込みスクリプトをカレント・ディレクトリにコピーする
  cp ~/tigo_ws/fUF2.sh .

  # ボードとホストPCをUSBで接続する。
  # RSTパッドを２度GNDショートして、bootloader-modeに入る。
  # Arduinoのディレクトリが現れる。

  #書き込み
  ./fUF2.sh

XIAOのピン定義

port	pin
PA02	A0/D0
PA04	A1/D1
PA10	A2/D2
PA11	A3/D3
PA08	A4/D4
PA09	A5/D5
PB08	A6/D6
PB09	A7/D7
PA07	A8/D8
PA05	A9/D9
PA06	A10/D10

ボードのターゲット名

「-target=nxiao」を以下にあるターゲット名に変更すると
他のボード用にビルドできる。

主なもの(ビルド時にhexまたはuf2を生成するもの)


  (1)Adafruit Circuit Playground Bluefruit  
  circuitplay-bluefruit  

  (2)Adafruit Circuit Playground Express  
  circuitplay-express  

  (3)Adafruit Feather M0  
  feather-m0  

  (4)Adafruit Feather M4  
  feather-m4  

  (5)Adafruit ItsyBitsy M0  
  itsybitsy-m0  

  (6)Adafruit ItsyBitsy M4  
  itsybitsy-m4  

  (7)BBC micro:bit  
  microbit  

  (8)BBC micro:bit v2 
  microbit-v2  

  (9)seeed XIAO
  xiao

  (10)seeed wio-terminal
  wioterminal

  (11)ST Micro "Nucleo F103RB"  
  nucleo-f103rb

・mbed系(nucleo,microbitなど)のボードは、hexファイルで書き込むので、
書き込みの際は、fHEX.shを使用すること。
・上で上げているadafruitならびにseeedのボードは、uf2ファイルで書き込むので、
書き込みの際は、fUF2.shを使用すること。