ともの技術メモ

９．printf()やgetc()を使ってみる

mbedを挿入した際のログをdmesgコマンドでみてみました。

[15886.601036] usb 2-1.4.3: USB disconnect, device number 9
[15888.075962] usb 2-1.4.3: new full-speed USB device number 10 using ehci_hcd
[15888.225240] scsi7 : usb-storage 2-1.4.3:1.1
[15888.225648] cdc_acm 2-1.4.3:1.2: This device cannot do calls on its own. It is not a modem.
[15888.225670] cdc_acm 2-1.4.3:1.2: ttyACM0: USB ACM device
[15889.223047] scsi 7:0:0:0: Direct-Access     MBED     microcontroller  1.0  PQ: 0 ANSI: 2
[15889.224257] sd 7:0:0:0: Attached scsi generic sg2 type 0
[15889.226709] sd 7:0:0:0: [sdb] 1072 512-byte logical blocks: (548 kB/536 KiB)
[15889.227459] sd 7:0:0:0: [sdb] Write Protect is off
[15889.227464] sd 7:0:0:0: [sdb] Mode Sense: 03 00 00 00
[15889.227958] sd 7:0:0:0: [sdb] No Caching mode page found
[15889.227963] sd 7:0:0:0: [sdb] Assuming drive cache: write through
[15889.230723] sd 7:0:0:0: [sdb] No Caching mode page found
[15889.230728] sd 7:0:0:0: [sdb] Assuming drive cache: write through
[15889.235618]  sdb:
[15889.237988] sd 7:0:0:0: [sdb] No Caching mode page found
[15889.237993] sd 7:0:0:0: [sdb] Assuming drive cache: write through
[15889.237996] sd 7:0:0:0: [sdb] Attached SCSI removable disk

よくみると、USBストレージだけではなく、ttyACM0というデバイスが追加されていることがわかります。

調べてみると、Serialクラスでprintf()やgetc()などが使えそうです。プログラムの方は、

#include "mbed.h"

Serial pc(USBTX,USBRX);
DigitalOut myled(PA_5);
DigitalIn button(USER_BUTTON);

int main() {
    int c=200;
    char k;
    pc.baud(115200);
    pc.printf("This is TEST!!\r\n");
    while(1) {
        if(pc.readable()){
            k = pc.getc();
            if((k=='a') && c<1000) c+=50;
            if((k=='z') && c>100) c-=50;
            pc.printf("Value of c: %d\r\n",c);
        }
        if(button){
            myled = 1; // LED is ON
            wait((double)c/2.0/1000);
            myled = 0; // LED is OFF
            wait((double)c/2.0/1000);
        } else {
            pc.printf("0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz\r\n");
        }
    }
}

としてみました。内容は、

• シリアルコンソールを115.2kbpsで開いて、メッセージを出力します。
• 読み出せるキャラクタがあるかreadable()で確認
  （これをやらないとgetc()はキーが押されるまで動作をブロックします）
• 読み出せる場合にはgetc()で読み出し
• 入力文字を判別してcの値を増減
  （キーの値が読めているか確認するため）
• ボード上のUSERスイッチが押されていない場合はcの値に応じてLEDを点滅
• ボード上のUSERスイッチが押されている場合には文字を多数出力
  （本当に115.2kbpsでているか確認したいため）

としています。

プログラムを作成したらコンソールを一つ開いて、

$ screen /dev/ttyACM0 115200

としてシリアルコンソールを115.2kbpsで開きます。

その後、compile（と書き込み）を行って動作を確認しました。

7.ソースコードをさらに改変してみる

そのままIDEのウインドウを閉じてしまっても、IDEの左側の「Programu Workspace」の中の「My Programs」の中にツリー状に残るようです。

こんどは別のテストをしてみるため、importしなおしてみましたが、この時にプロジェクト名も変更してみました。そうすると、「My Programs」の中にもう１つツリーができました。

次の変更はボード上のボタンを使ってみます。ポート割り当ては、「USER_BUTTON」と「PC_13」のようなので、まずは「USER_BUTTON」でやってみます。

修正後のソースは

#include "mbed.h"

DigitalOut myled(PA_5);
DigitalIn button(USER_BUTTON);

int main() {
    while(1) {
        if(button){
            myled = 1; // LED is ON
            wait(0.2); // 200 ms
            myled = 0; // LED is OFF
            wait(0.2); // 200 ms
        } else {
            myled = 1; // LED is ON
            wait(0.05); // 50 ms
            myled = 0; // LED is OFF
            wait(0.05); // 50 ms
        }
    }
}

としてみました。

これでコンパイルすると・・・ボタンを押すと点滅が高速になりました。

8.ここまでのまとめ

書くと長いですが、わかってしまえば実際の作業はあっという間です。
特に何よりもありがたいのは開発環境のインストールが必要ないことです。これでどこでも開発ができてしまいます。

一方で、実際に触ってみたmbed環境はIDEこそ本格的な開発環境の雰囲気ですがライブラリ等まで考えて見てみるとArduinoを強く意識しているように見えます。
より本格的な開発環境もWeb上で完結してしまうと楽ちんでいいですね。

5.サンプルプログラムを実行してみた

IDE上の「Compile」をクリックしてみるとバイナリが生成されるようで、binファイルの保存場所を聞いてきます。
ここでは、直接USBマスストレージに見えている場所（/media/NUCLEO）を指定してみました。これで勝手にターゲットボード側にプログラムが書き込まれるようで、書き込み中はデバッガ側のLEDが赤と緑に何度かチラチラ変わるようです。

指定すると、緑LEDの点滅は止まり、赤LEDが点灯するのみになってしまいました。

6.ソースコードを修正する

ワークスペース左側のツリーの中から main.cpp をクリックすると、ソースが表示されました。ソースコードによれば、LED1が200ms点灯、１s消灯の繰り返しになりそうな感じです・・・が、実際にはそのようには動いていません。

ボードのユーザーマニュアルにある回路図を見ると、

• ターゲットボード上の赤LED（LD3）は電源供給で点灯
• ターゲットボード上の緑LED（LD2）はJP6を介してArduinoコネクタの10pin幅の方の6pin（D13）へ接続

となっています。一方で、端子一覧でも

• LED1はD13と同じPA_5に割り当て

となっているので、これでLEDは点灯してもおかしくないはずです。

そこで、LED1の定義が怪しいと睨んで探してみたのですがみつかりません。そこで試しにソースコードの３行目の

DigitalOut myled(LED1);

をもっともCPU自体のポート割り当て記述に近いと思われる

DigitalOut myled(PA_5);

と書き換えてコンパイルしなおしてみたところ、無事にLチカが始まりました！