e2 studio v7.5.0のFreeRTOS ProjectでVisual Expression+Renesas RX Simulator/TB-RX65Nで試せるSample Programを作ってみた

こんにちは。NoMaYです。#5連投の1つ目です。

今は(今後も?)e2 studioでのみ作れるFreeRTOSプロジェクトですが、以下のプログラムを作ってみました。

TB-RX65N用

(1) TBボードのLED0を500ms毎にOn/Offする(FreeRTOS APIのvTaskDelay()を使用)
(2) TBボードのSW1押下毎にLED1をOn/Offする(タスクでセマフォ待ちして割り込みでセマフォ待ち解除)
(3) TBボードのSCI1で3文字受信毎に3文字エコーバックする(タスクでセマフォ待ちして割り込みで3文字毎にセマフォ待ち解除)

Renesas RX Simulator用

(1') Visual ExpressionのLED部品を50ms(但しシミュレーション上の時間)毎にOn/Offする(上の(1)の括弧内と同様)
(2') Visual ExpressionのBUTTON部品押下毎にLED部品をOn/Offする(上の(2)の括弧内と同様)
(3') Renesas Debug Virtual Console⇔SCI1で3文字受信毎に3文字エコーバックする(上の(3)の括弧内と同様)

プロジェクトのファイル一式 (CC-RX V2.03でビルド、zipファイルをe2 studioに直接インポート可能)
japan.renesasrulz.com/cafe_rene/m/sample_program/434
sim_rx65n_freertos_proj_fit_scfg_ccrx_c_e2v750_20190924.zip    1.23MB
sim_rx65n_freertos_proj_fit_scfg_ccrx_c_e2v760_20191019.zip    1.23MB (主にGNURX版との合わせ込みです)

含まれるプロジェクト
sim_rx65n_freertos_proj_fit_scfg ← こちら側にソースがあります(TB-RX65Nでも動作可)(*1,*2)
tb_rx65n_freertos_proj_fit_scfg ← こちら側にソースは無いです(TB側はSIM側のソースフォルダをリンク機能で参照します)(*1,*2)
x_DO_NOT_BUILD_rx65n_freertos_proj_fit_scfg_0 ← ソース編集前のRXスマートコンフィグレータ設定直後のソース(*3)

*1:以前に別スレッド「RenesasさんからRXマイコンの低価格Target Boardが出たのでサンプルプログラムをCSplus projectへ変換してみようと思います」に投稿したプロジェクトと同じIDコードを設定しています。

*2:実機用の.launchファイルは当方特有の事情でオンボードエミュレータが使えない為に未確認です。

*3:RXスマートコンフィグレータの設定を行った直後にRXスマートコンフィグレータに生成させたソースがx_DO_NOT_BUILD_rx65n_freertos_proj_fit_scfg_0プロジェクトのsrcフォルダのソースです。ファイル比較ツールで比較することで、RXスマートコンフィグレータに生成させた後、どのように編集したか分かります。

出来るだけ同じプログラムにしたかった/する為に、Renesas RX Simulator用に以下の#if~#else~#endifがあります。(私のパソコンの遅さゆえにそうしたものもあります。)

(A) Visual ExpressionのBUTTON部品押下からのPORTB.PIDR.BIT.B1書き換えをポーリングしてIRQ4割り込みをエミュレート
(B) Renesas Debug Virtual Consoleからの受信到着待ちをポーリングしてSCI1のRXI1割り込みをエミュレート
(C) Renesas Debug Virtual Consoleへの送信可能待ちをポーリングしてSCI1のTXI1/TEI1(*3)割り込みをエミュレート
(D) FreeRTOSのRX600v2ポートレイヤは別スレッドで試したRenesas RX Simulator用の無理矢理な代替実装を使用(実機動作可)
(E) その別スレッドで試したr_bspモジュールのクロック切り替え時の無限ループ対処をフラッシュキャッシュ有効化時にも適用
(F) TB-RX65N用では500msの点滅間隔をRenesas RX Simulator用では50ms(但しシミュレーション上の時間)の点滅間隔に変更
(G) TB-RX65N用では10msのチャタリング除去待ち時間をRenesas RX Simulator用では待ち時間は無しに変更

*3:もう少し正確に書くとTEI1の動作ではなくICUのGROUPBL0割り込みとGROUPBL0のビット6の動作に関してです。

コーディング上の小技として以下のこともやってみました。

(H) CGコンポーネント初期化用のr_cg_hardware_setup.cでFITモジュール端子設定関数を呼ぶStart user code~End user code内の記述
(I) r_bspモジュールのソースを直接変更せずにRenesas RX Simulator用の無限ループ対処を組み込む#defineマクロ

FreeRTOS関連では以下のような設定変更や記述追加も行いました。

(a) r_bsp_config.h
(a-1) Uスタックサイズを0へ(FreeRTOS管理下のメモリがタスクのスタックに使われるので)(Iスタックはそのまま使われます)
(a-2) Heapサイズを0へ(FreeRTOS管理下のメモリをFreeRTOSのスレッドセーフなAPIで操作する方が安全と思われますので)
(b) FreeRTOSConfig.h
(b-1) #define __TYPEDEF__ 1 を削除
(b-2) #define configINCLUDE_PLATFORM_H_INSTEAD_OF_IODEFINE_H 1 を追加
(b-3) #define configENABLE_BACKWARD_COMPATIBILITY 0 を追加
(c) freertos_start.c
(c-1) 別スレッド同様にRenesas RX Simulator用のRX600v2ポートレイヤの無理矢理な代替実装で使うCMT1の重複エラーを追加
(c-2) 別スレッド同様にAmazon AWSのFreeRTOS Kernel Developer Guideのサンプルコードを試せるようにvPrintString()を追加
(c-3) vAssertCalled(), vApplicationMallocFailedHook(), vApplicationStackOverflowHook()でvPrintString()でメッセージを出力
(c-4) vApplicationTickHook()でIRQ4やSIC1の割り込み動作エミュレート用の関数を呼び出す(ここが一番手っ取り早そうだった)
(c-5) FreeRTOSプロジェクトでmain_task()がFreeRTOS Objectコンポーネント管理外なので対処(今回はmain_task()は空です)
(c-1) Heapサイズを0にするとsbrk()が無いというリンクエラーになってしまうのでエラー処理のみのsbrk()を追加

後日手を入れたいと思っていることに以下のことがあります。

(イ) R_SCI_RXモジュールのAPI+FreeRTOS APIで受信エラーをタスク側で拾うにはどうすると良いか?(RL78ではこうしたけれど)
(ロ) 最終的に使わなかったR_CMT_RXモジュールとRX600v2ポートレイヤの無理矢理な代替実装の両方でCMT1の使用が重複してしまう問題への対処(R_CMT_RXモジュールに手を入れるか?)

この後、2投目~5投目は以下の通りです。

2投目

・IRQ4割り込みエミュレーションのソース (大げさなものでは無いです)
・SCI1のRXI1/TXI1/TEI1(前述の*3を参照)割り込みエミュレーションのソース (大げさなものでは無いです)
・CGコンポーネント初期化用のr_cg_hardware_setup.cでFITモジュール端子設定関数を呼ぶStart user code~End user code内の記述
・r_bspモジュールのソースを直接変更せずにRenesas RX Simulator用の無限ループ対処を組み込む#defineマクロ

3投目

・FreeRTOSプロジェクトでmain_task()がFreeRTOS Objectコンポーネント管理外なので対処(今回はmain_task()は空です)
・tb_rx65n_main.c, main_task.c, task_LED0.c, task_LED1.c, task_CONIO.cのソース

4投目 (ひたすら画面コピーです)

・Visual Expressionの部品の設定
・Visual Expressionの設定
・Renesas Debug Virtual Consoleの設定
・コンソールのCOMポートの設定

5投目 (ひたすら画面コピーです)

・RXスマートコンフィグレータの設定

以下、画面コピーと写真です。

Renesas RX Simulatorで実行


TB-RX65Nで実行



RXスマートコンフィグレータに生成させた後に編集/追加したソース(右側のペイン)


[履歴]

sim_rx65n_freertos_proj_fit_scfg_ccrx_c_e2v750_20190924.zip
・初版

sim_rx65n_freertos_proj_fit_scfg_ccrx_c_e2v760_20191019.zip
・MOTファイルは変わりません
・VOLATILEマクロ追加(GNURX版との合わせ込み)
 変更ファイル: src/smc_gen/r_config/r_bsp_config.h, src/sim_rx65n_int_emulation.c
・machine.hファイル追加(CC-RX版では未使用)(GNURX版との合わせ込み)
 追加ファイル: src/r_bsp_modified/GNURX_support/machine.h
 変更ファイル: src/smc_gen/r_config/r_bsp_config.h
・GNURX版でのワーニング対処の反映(GNURX版との合わせ込み)
 変更ファイル: src/smc_gen/r_pincfg/Pin.c
・スタック情報ファイルを生成するプロジェクト設定を追加
 変更ファイル: .cproject
・実機用の.lauchファイルを追加(当方特有の事情でオンボードエミュレータが使えない為に未確認です)
 追加ファイル: "sim_rx65n_freertos_proj_fit HardwareDebug.launch", "tb_rx65n_freertos_proj_fit HardwareDebug.launch"

Parents
  • こんにちは。NoMaYです。

    以下のAWSドキュメントによると、EclipseではFreeRTOSを使ったアプリケーションのデバッグの為のツール(プラグイン)としてStateViewer以外にもThreadSpyというもの(有償製品)が紹介されていたので、評価版をe2 studioにインストールしてみました。どうも、RX600自体には対応しているようなのですが、残念ながら、以下の画面コピーの通り、e2 studioのRenesas GDB Hardware DebuggingやRenesas Simulator Debuggingと組み合わせることは出来ないようです。

    開発者サポート - AWS ドキュメント » FreeRTOS Kernel » 開発者ガイド »
    docs.aws.amazon.com/ja_jp/freertos-kernel/latest/dg/developer-support.html


    ThreadSpyはRemote FreeRTOS Applicationというデバッグ構成からしか使えないようでした

Reply
  • こんにちは。NoMaYです。

    以下のAWSドキュメントによると、EclipseではFreeRTOSを使ったアプリケーションのデバッグの為のツール(プラグイン)としてStateViewer以外にもThreadSpyというもの(有償製品)が紹介されていたので、評価版をe2 studioにインストールしてみました。どうも、RX600自体には対応しているようなのですが、残念ながら、以下の画面コピーの通り、e2 studioのRenesas GDB Hardware DebuggingやRenesas Simulator Debuggingと組み合わせることは出来ないようです。

    開発者サポート - AWS ドキュメント » FreeRTOS Kernel » 開発者ガイド »
    docs.aws.amazon.com/ja_jp/freertos-kernel/latest/dg/developer-support.html


    ThreadSpyはRemote FreeRTOS Applicationというデバッグ構成からしか使えないようでした

Children
  • NoMaYさん

    シェルティです。こんにちは。

    種々新鮮な情報をありがとうございます。

    1投目~5投目:種々ボード対応のFreeRTOSプロジェクト
     ⇒ルネサスでもe2 studioでFreeRTOSプロジェクトが生成できるよう
      対応を進めております。Amazon FreeRTOSに含まれるネットワーク系の
      ライブラリも取り込めるよう工夫をしています。
      (FreeRTOSカーネルだけのシンプルプロジェクトと、Amazon FreeRTOS込のプロジェクトどちらも作れるようにします)
     ⇒現状、NoMaYさんの活動のように独自でコードを組み立てて設定していく
      必要があり、少々面倒な状況です。お手数おかけします。

    StateViewer:
     WITTENSTEIN社と連携して準備したものです。

    ThreadSpy:
     こちらはまだ対応できてないようです。
     
    FreeRTOSのデバッグの仕掛けはいまのところ以下考えてます。

    StateViewer(リリース済み):無償
    Tracealyzer(準備中):有償

    ThreadSpy対応含めFreeRTOSデバッグがしやすい環境を
    整備していきたいと考えてます。
    NoMaYさんからの情報は適宜ツール部門と相談してどのように進めるのがよいか
    検討の素材にさせていただいています。

    いつもご協力に感謝いたします。

    以上です