raspberrypi/mbed互換ライブラリの移植
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#contents
2012/11/10からのアクセス回数 &counter;
** mbed互換ライブラリ [#xe6485ea]
mbedはC++のクラスライブラリとユーザの作成したデバイス用の...
デバイスを接続して新しいガジェットを作るのに適しています。
このような環境を別のハードにも欲しいと思う人はいるもので...
[[IDEを使わずにLPCXpresso LPC1768のプログラムを開発する>h...
というブログにLPC1768用にmbed互換ライブラリの作成記事があ...
mbed互換ライブラリでは、mbedのDigitalOut, BusOut, TextLCD...
これをRaspberryPiに移植すれば、mbedユーザが作った豊富なラ...
WiringPiライブラリのインストールについては、
[[raspberrypi/Raspberry PiでIO制御]]
を参照してください。
** mbed互換ライブラリのRaspberryPiへの移植 [#q3f080af]
*** ピン定義（PinNames.h） [#s59c51dc]
最初にRaspberryPiのピン番号をmbedに習い１番ピンから反時計...
&ref(My-Pin-Layout.jpg);
これを&ref(PinNames.h);に定義しました。
*** wait関数 [#m07c0691]
mbed互換ライブラリにはwait_usしかありませんが、mbedのwait...
wait_msの実装は以下のような感じです。
#pre{{
void wait_ms(int ms)
{
struct timespec sleeper, dummy ;
sleeper.tv_sec = (time_t)(ms / 1000) ;
sleeper.tv_nsec = (long)(ms % 1000) * 1000000 ;
nanosleep (&sleeper, &dummy) ;
}
}}
*** DigitalOutクラス [#c34e5a27]
DigitalOutには、WiringPiのライブラリを使用したので、とて...
&ref(DigitalOut.h);で保持しているのは、ピン名（_pin）と対...
#pre{{
protected:
PinName _pin;
int _wiring;
}}
&ref(DigitalOut.cpp); の実装は、ピン名のチェック以外はそ...
#pre{{
void DigitalOut::write(int value)
{
if (_wiring > 0) {
if (value) {
digitalWrite (_wiring, 1);
}
else {
digitalWrite (_wiring, 0);
}
}
}
int DigitalOut::read()
{
if (_wiring > 0) {
return (digitalRead(_wiring));
}
else {
return (0);
}
}
}}
*** Makefileの変更 [#t351eea0]
上記以外のBusOut.h, BusOut.cpp, TextLCD.h, TextLCD.cppは...
残るは&ref(Makefile);ですが、以下の部分を変更しました。
WiringPiのライブラリが/usr/local/includeにインストールさ...
#pre{{
#DEBUG = -g -O0
INCLUDE = -I/usr/local/include -I.
CFLAGS = $(DEBUG) -Wall $(INCLUDE) -Winline -pipe
LDFLAGS = -L/usr/local/lib
LIBS = -lwiringPi
}}
** LED点滅プログラム [#yb7f3a97]
GPIO18を使ってLEDを１秒間隔で点滅させるプログラムをLEDTes...
#pre{{
#include <mbed.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
DigitalOut led(p21);
int main()
{
while(1) {
led = !led;
wait_us(1000000);
}
}
}}
ほとんどmbedのテンプレートと同じ形式でRaspberryPiで動かす...
** TextLCDを試す [#l2a12d79]
後閑さんの「C言語によるPICプログラミング入門」で紹介され...
&ref(LCD.png);
を使って、TextLCD.cppをテストしました。このLCDの接続は、
&ref(3LineLCD-sch.png);
でデータ転送には、4bitのみを使っています。
私の備忘録として、接続コネクタのピンは以下のようになって...
- 1（白）5V
- 2 DB7
- 3 DB6
- 4 DB5
- 5 DB4
- 6 E
- 7 RS
- 8, 9 は未接続
- 10 GND
&ref(LCDTest.cpp); でのlcdの定義は、
#pre{{
lcd(p4, p7, p8, p16, p18, p19)
}}
とし、
- p4: RS
- p7: E
- p8: DB4
- p16: DB5
- p18: DB6
- p19: DB7
に接続しました。
以下に動作中の様子を示します。
&ref(TextLCD-Sample.png);
** I2Cの追加 [#taad0f67]
RaspberryPi版の追加機能として、I2Cを実装しました。
&ref(I2C.cpp); では、デバイス/dev/i2c-0をオープンし、ioct...
read, writeを行う簡単なものです。
#pre{{
I2C::I2C(PinName sda, PinName scl, const char *name)
{
_name = (char *)name;
_fd = -1;
// ハードI2Cのみをサポート（ピン固定）
if (sda == SDA && scl == SCL) {
_fd = open("/dev/i2c-0", O_RDWR);
}
}
int I2C::read(int address, char *data, int length, bool r...
int len;
if (_fd >= 0) {
ioctl(_fd, I2C_SLAVE, address>>1);
if ((len = ::read(_fd, data, length)) > 0) {
// 今は、戻り値のサイズをチェックしない
return (0);
}
else
return (-1);
}
else
return (-1);
}
int I2C::write(int address, const char *data, int length,...
int len;
if (_fd >= 0) {
int addr = address>>1;
ioctl(_fd, I2C_SLAVE, addr);
if ((len = ::write(_fd, data, length)) > 0) {
// 今は、戻り値のサイズをチェックしない
return (0);
}
else
return (-1);
}
else
return (-1);
}
}}
*** LM73の例題 [#mb05ffc0]
I2Cの例題として、LM73を使って温度を読み取るクラスを作成し...
&ref(LM73.cpp);
#pre{{
#include <mbed.h>
#include "LM73.h"
LM73::LM73(PinName sda, PinName scl) : i2c(sda, scl)
{
char cmd[2];
// LM73設定
cmd[0] = 0x04; // register 4
cmd[1] = 0x60; // 14bit resolution
i2c.write( LM73_ADDR, cmd, 2);
// ポインタを0にしておく(readするだけで温度が読めるよう...
cmd[0] = 0x00;
i2c.write( LM73_ADDR, cmd, 1);
}
LM73::~LM73()
{
}
float LM73::read()
{
char cmd[2];
i2c.read( LM73_ADDR, cmd, 2); // Send command string
int int_val = cmd[0] <<1 | cmd[1]>>7;
int ceil_val = ((cmd[1] & 0x7f)*200) >>8;
return float(int_val + ceil_val/100.0);
}
}}
LM73との接続は以下のようにしました。
&ref(LM73-setting.png);
システムのIOを使用するため、互換ライブラリを使ったプログ...
以下のようにI2CTestを実行します。
#pre{{
$ sudo ./I2CTest
22.18
22.21
22.21
}}
** Raspberry版mbed互換ライブラリのソース [#me02eac0]
今回作成したRaspberry版mbed互換ライブラリを以下におきます。
- &ref(Raspberry-Pi.tgz);
SPIを追加したバージョンは、以下を参照してください。
- [[raspberrypi/SPIを試す]]
** コメント [#rc1f1933]
#vote(おもしろかった[12],そうでもない[0],わかりずらい[0])
皆様のご意見、ご希望をお待ちしております。
#comment_kcaptcha
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** mbed互換ライブラリ [#xe6485ea]
mbedはC++のクラスライブラリとユーザの作成したデバイス用の...
デバイスを接続して新しいガジェットを作るのに適しています。
このような環境を別のハードにも欲しいと思う人はいるもので...
[[IDEを使わずにLPCXpresso LPC1768のプログラムを開発する>h...
というブログにLPC1768用にmbed互換ライブラリの作成記事があ...
mbed互換ライブラリでは、mbedのDigitalOut, BusOut, TextLCD...
これをRaspberryPiに移植すれば、mbedユーザが作った豊富なラ...
WiringPiライブラリのインストールについては、
[[raspberrypi/Raspberry PiでIO制御]]
を参照してください。
** mbed互換ライブラリのRaspberryPiへの移植 [#q3f080af]
*** ピン定義（PinNames.h） [#s59c51dc]
最初にRaspberryPiのピン番号をmbedに習い１番ピンから反時計...
&ref(My-Pin-Layout.jpg);
これを&ref(PinNames.h);に定義しました。
*** wait関数 [#m07c0691]
mbed互換ライブラリにはwait_usしかありませんが、mbedのwait...
wait_msの実装は以下のような感じです。
#pre{{
void wait_ms(int ms)
{
struct timespec sleeper, dummy ;
sleeper.tv_sec = (time_t)(ms / 1000) ;
sleeper.tv_nsec = (long)(ms % 1000) * 1000000 ;
nanosleep (&sleeper, &dummy) ;
}
}}
*** DigitalOutクラス [#c34e5a27]
DigitalOutには、WiringPiのライブラリを使用したので、とて...
&ref(DigitalOut.h);で保持しているのは、ピン名（_pin）と対...
#pre{{
protected:
PinName _pin;
int _wiring;
}}
&ref(DigitalOut.cpp); の実装は、ピン名のチェック以外はそ...
#pre{{
void DigitalOut::write(int value)
{
if (_wiring > 0) {
if (value) {
digitalWrite (_wiring, 1);
}
else {
digitalWrite (_wiring, 0);
}
}
}
int DigitalOut::read()
{
if (_wiring > 0) {
return (digitalRead(_wiring));
}
else {
return (0);
}
}
}}
*** Makefileの変更 [#t351eea0]
上記以外のBusOut.h, BusOut.cpp, TextLCD.h, TextLCD.cppは...
残るは&ref(Makefile);ですが、以下の部分を変更しました。
WiringPiのライブラリが/usr/local/includeにインストールさ...
#pre{{
#DEBUG = -g -O0
INCLUDE = -I/usr/local/include -I.
CFLAGS = $(DEBUG) -Wall $(INCLUDE) -Winline -pipe
LDFLAGS = -L/usr/local/lib
LIBS = -lwiringPi
}}
** LED点滅プログラム [#yb7f3a97]
GPIO18を使ってLEDを１秒間隔で点滅させるプログラムをLEDTes...
#pre{{
#include <mbed.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
DigitalOut led(p21);
int main()
{
while(1) {
led = !led;
wait_us(1000000);
}
}
}}
ほとんどmbedのテンプレートと同じ形式でRaspberryPiで動かす...
** TextLCDを試す [#l2a12d79]
後閑さんの「C言語によるPICプログラミング入門」で紹介され...
&ref(LCD.png);
を使って、TextLCD.cppをテストしました。このLCDの接続は、
&ref(3LineLCD-sch.png);
でデータ転送には、4bitのみを使っています。
私の備忘録として、接続コネクタのピンは以下のようになって...
- 1（白）5V
- 2 DB7
- 3 DB6
- 4 DB5
- 5 DB4
- 6 E
- 7 RS
- 8, 9 は未接続
- 10 GND
&ref(LCDTest.cpp); でのlcdの定義は、
#pre{{
lcd(p4, p7, p8, p16, p18, p19)
}}
とし、
- p4: RS
- p7: E
- p8: DB4
- p16: DB5
- p18: DB6
- p19: DB7
に接続しました。
以下に動作中の様子を示します。
&ref(TextLCD-Sample.png);
** I2Cの追加 [#taad0f67]
RaspberryPi版の追加機能として、I2Cを実装しました。
&ref(I2C.cpp); では、デバイス/dev/i2c-0をオープンし、ioct...
read, writeを行う簡単なものです。
#pre{{
I2C::I2C(PinName sda, PinName scl, const char *name)
{
_name = (char *)name;
_fd = -1;
// ハードI2Cのみをサポート（ピン固定）
if (sda == SDA && scl == SCL) {
_fd = open("/dev/i2c-0", O_RDWR);
}
}
int I2C::read(int address, char *data, int length, bool r...
int len;
if (_fd >= 0) {
ioctl(_fd, I2C_SLAVE, address>>1);
if ((len = ::read(_fd, data, length)) > 0) {
// 今は、戻り値のサイズをチェックしない
return (0);
}
else
return (-1);
}
else
return (-1);
}
int I2C::write(int address, const char *data, int length,...
int len;
if (_fd >= 0) {
int addr = address>>1;
ioctl(_fd, I2C_SLAVE, addr);
if ((len = ::write(_fd, data, length)) > 0) {
// 今は、戻り値のサイズをチェックしない
return (0);
}
else
return (-1);
}
else
return (-1);
}
}}
*** LM73の例題 [#mb05ffc0]
I2Cの例題として、LM73を使って温度を読み取るクラスを作成し...
&ref(LM73.cpp);
#pre{{
#include <mbed.h>
#include "LM73.h"
LM73::LM73(PinName sda, PinName scl) : i2c(sda, scl)
{
char cmd[2];
// LM73設定
cmd[0] = 0x04; // register 4
cmd[1] = 0x60; // 14bit resolution
i2c.write( LM73_ADDR, cmd, 2);
// ポインタを0にしておく(readするだけで温度が読めるよう...
cmd[0] = 0x00;
i2c.write( LM73_ADDR, cmd, 1);
}
LM73::~LM73()
{
}
float LM73::read()
{
char cmd[2];
i2c.read( LM73_ADDR, cmd, 2); // Send command string
int int_val = cmd[0] <<1 | cmd[1]>>7;
int ceil_val = ((cmd[1] & 0x7f)*200) >>8;
return float(int_val + ceil_val/100.0);
}
}}
LM73との接続は以下のようにしました。
&ref(LM73-setting.png);
システムのIOを使用するため、互換ライブラリを使ったプログ...
以下のようにI2CTestを実行します。
#pre{{
$ sudo ./I2CTest
22.18
22.21
22.21
}}
** Raspberry版mbed互換ライブラリのソース [#me02eac0]
今回作成したRaspberry版mbed互換ライブラリを以下におきます。
- &ref(Raspberry-Pi.tgz);
SPIを追加したバージョンは、以下を参照してください。
- [[raspberrypi/SPIを試す]]
** コメント [#rc1f1933]
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