I've tried to transport YOS on ATmega328P implemented previously for ATmega328P to STM32.
前に作っているATmega328Pで動いているYOSをSTM32に移植してみます。
STM32F411CEU6 MCU
| STM32F411CEU6 PIN | Function（機能） | Connect to Device（接続先） | PIN of connected device（接続先PIN） |
|---|---|---|---|
| PA10/RX | UART Receive | Serial/USB-Serial module | TX |
| PA9/TX | UART Transmit | Serial/USB-Serial module | RX |
| PB6 | IIC SCL | SSD1306 OLED | SCL |
| AHT20 | SCL | ||
| PB7 | IIC SDA | SSD1306 OLED | SDA |
| AHT20 | SDA | ||
| PA4 | SPI CS | SD Card Module | CS |
| PA5 | SPI SCK | SD Card Module | CLK |
| PA6 | SPI MISO | SD Card Module | MOSI |
| PA7 | SPI MOSI | SD Card Module | MISO |
| PB12 | I2S(Output) WS | I2S DAC Module | WS |
| PB13 | I2S(Output) CLK | I2S DAC Module | BCK |
| PB15 | I2S(Output) SD | I2S DAC Module | DIN |
| PA15 | I2S(Input) WS | I2S MIC(L) | WS |
| I2S MIC(R) | WS | ||
| PB3 | I2S(Input) CLK | I2S MIC(L) | CLK |
| I2S MIC(R) | CLK | ||
| PB5 | I2S(Input) SD | I2S MIC(L) | SD |
| I2S MIC(R) | SD |
- ARM Cortex M4
- 100 MHz CPU
- 128 KB SRAM
- 512 KB Flash
- VS Code with PlatformIO extension
- libopencm3
-
Up to 8 tasks
最大8個タスク
-
Scheduling by time slice
タイムスライスでスゲージュリング
-
delay/msleep/schedule functions to give up current running chance
delay/msleep/schedule関数で自発的にスゲジュウルします
-
Mutex
Mutex
-
Up to 8 User Timer
最大8個ユーザー用タイマー
-
USART
For cmdline use
コマンドライン用
-
IIC
-
SPI
-
I2S
-
A cmdline interface
コマンドライン
-
SSD1306 oled (3rd library used)
SSD1306 OLED（第三者ライブラリ利用）
-
AHT20 Temperature & Humidity Sensor (3rd library used)
AHT20温湿度センサー（第三者ライブラリ利用）
-
SD Card Module (3rd library used)
SDカードモジュール（第三者ライブラリ利用）
** Please notice that the SDSC card seems not supported by the 3rd library, and only one type of SDHC card is confirmed: KIOXIA 16GB
※利用している第三者ライブラリの説明によって、SDSCカードは利用できません。今の時点ではたった一つのSDHCカードに動作確認しました：KIOXIA 16GB
-
YFS
A abstract file system, and the interfaces are implemented with FAT and LittleFS
抽象化層ファイルシステム、インタフェースはFAT、LittleFSに実現しています
-
WAV Player
Play wav file from SD card
SDカードのwavファイルを再生します
-
Audio Recorder
Record audio to SD card as wav file
録音してwavファイルとしてSDカードに保存します
It is quite easy to use YOS, maybe it will be faster to go and have a look at main()
YOSは使いやすいと思います、main()関数を見ていただければすぐ分かるようになりますでしょう
The main() does some initializations like USART, IIC, ADC firstly.
main()関数は最初にいくつかの初期化処理を行います、例えばUSART、IIC、ADCなど。
And then call yos_init() to initialize the YOS.
そしてyos_init()を呼び出して、YOSの初期化します。
After that, some tasks are created with yos_create_task function.
次に、yos_create_task関数を呼び出して、いくつかのタスクを作成します。
At last, yos_start() is called and tasks created are scheduled to run.
最後に、yos_start()を呼び出してから、YOSを動かせて、さっき作成されたタスクはそれぞれスゲージュルされて動くようになります
int main()
{
system_clock_setup();
user_timer_init();
if (basic_io_init(yusart_io_operations) != 0) {
return -1;
}
if (yiic_master_init(100000) != 0) {
basic_io_printf("IIC master init failed\n");
return -1;
}
basic_io_printf("-------------\n");
basic_io_printf("YOS starts on STM32\n");
yos_init();
if (yos_create_task(_cmdline_task, NULL, 1024, "cmdtask") < 0) {
return -1;
}
#if (HAS_SSD1306_OLED == 1)
if (yos_create_task(_oled_task, NULL, 1024, "oledtak") < 0) {
basic_io_printf("Failed to create oled task\n");
return -1;
}
#endif
#if (HAS_AHT20_SENSOR == 1)
if (yos_create_task(_aht20_task, NULL, 1024, "ahttsk") < 0 ) {
basic_io_printf("Failed to create aht20 task\n");
return -1;
}
#endif
yos_start();
/*
* Not going here
*
* ここに着くことはありません
*/
return 0;
}
And you can find each task functions which are as below:
タスク関数は全部下記のような形となります：
int _XXX_task(void *para)
{
/* Do prepare work first */
_XXX_prepare_work_1();
......
_XXX_prepare_work_N();
while (1) {
/* Do work repeatedly */
_XXX_do_work_1();
......
_XXX_do_work_M();
/* Sleep some time for the next loop */
yos_task_msleep(1000);
}
return 0;
}
USART settings are like below:
- Baudrate: 500000 8N1
- Flow control: None
- Newline character（改行コード）: LF
Right now the following commands are available:
いまは下記のコマンドが利用できます：
-
help
Show all the available commands
全部利用できるコマンドを表示します
-
echo
Echo the input as argument arrays(i.e. argc and argv)
入力された内容をアーギュメント配列として表示します（あるいはargc、argvの形で）
-
sd
SD card commands(init, deinit, info, etc)
SDカード操作用コマンドです(初期化、解除、情報表示など)
-
si
Display some system info
いくつかのシステム情報を表示します
-
sleep
Sleep for given time(ms)
指定する時間（ミリ秒）で待ち合わせます
-
ts
Show task status
タスク情報を表示します
ID: Task ID（タスクID）
ST: Task status（タスク状態）
SS: Stack size（スタックサイズ）
MSS: Max size used in stack by now（今までスタックを利用している最大サイズ）
NAME: Task name（タスク名）
-
yfs
YFS commands(mount, umount, status, etc)
YFS操作コマンドです(マウント、解除、情報表示など)
-
yls
list files or directories
ファイルまたフォルダをリストします
-
ycat
display file contents
ファイル内容を表示します
-
yapp
append data to the end of file
ファイルにデータを追加します
-
ymkdir
make directory
フォルダを作成します
-
ymv
move file/directory
ファイルまたフォルダを移動します
-
yrm
remove file/directory
ファイルまたフォルダを削除します
-
ycp
copy file
ファイルをコピーします
-
ydd
copy file data
ファイルデータをコピーします
-
ytouch
create an empty file
空ファイルを新規します
-
yaudio
audio play or record
音声ファイル再生、または録音します
-
exit
Exit command line
コマンドを終了します
Example（例）:
-------------
YOS starts on STM32
STM32 cmdline started.
Input [help] to show all available commands,
or [exit] to exit STM32 cmdline.
-
Command [help]
コマンド[help]
STM32> help help Show cmd info briefly echo Echo cmdline info sd SD card cmds si Show system info sleep Sleep given ms ts Show tasks info yfs mount yfs yls list files of file system ycat display file contents yapp append data to the end of file ymkdir make directory ymv move file/directory yrm remove file/directory ycp copy file ydd data copy ytouch create an empty file yaudio play audio file exit Exit cmdline -
Command [echo]
コマンド[echo]
STM32> echo hello yos on stm32! Echo got 5 paramaters: [ 0] [echo] [ 1] [hello] [ 2] [yos] [ 3] [on] [ 4] [stm32!] Last cmd ret: [0] STM32> echo "hello yos on stm32!" Echo got 2 paramaters: [ 0] [echo] [ 1] [hello yos on stm32!] Last cmd ret: [0] -
Command [sd]
コマンド[sd]
STM32> sd init [lib\sd-spi-driver\src\sd_utils.c:43] sd_card_into_idle: CMD0 idle success This is a SDHC card > Name: "sdcard0" > Capacity: 14784 MB > Block size: 512 B > Erase sector size: 65536 KB init sd OK STM32> sd info got sd info: Type: 3 Sector Size: 512 Sector Number: 30277632 Erase block size: 67108864 -
Command [si]
コマンド[si]
STM32> si MCU: STM32F411CEU6 Max Freq: 96000000 Hz Flash: 524288 Bytes RAM: 131072 Bytes sz char=1 sz short=2 sz int=4 sz long=4 sz float=4 sz double=8 sz void *=4 -
Command [sleep]
コマンド[sleep]
STM32> sleep 5000 sleep 5000 ms 5000 ms slept -
Command [ts]
コマンド[ts]
STM32> ts ID ST SS MSS NAME 000 1 128 72 yosidle 001 1 1024 488 cmdtask -
Command [yfs]
[sd init] command must be executed before [yfs start]
コマンド[yfs]
[sd init]コマンドを実行してから[yfs start]を行います
STM32> yfs start [lib\sd-spi-driver\src\sd_utils.c:43] sd_card_into_idle: CMD0 idle success This is a SDHC card > Name: "sdcard0" > Capacity: 14784 MB > Block size: 512 B > Erase sector size: 65536 KB YFS started OK STM32> yfs status YFS status: type: 0 subtype: 3 block size: 65536 block count: 1890050 block allocated: 32 max filename length: 255 max file size: 0 mount point: /sdPlease note that the default mount point is [/sd]
SDカードのデフォルトマウントポイントは「/sd」になることをご注意ください
-
YFS commands examples
YFS操作コマンド例
STM32> yls /sd Files on /sd: T Size Name - 0 System Volume Information d TestScripts - 18549 f1 - 0 newfile STM32> yapp at /sd/hello.txt "Hello YFS World!" yapp: write 16 bytes to file[/sd/hello.txt] STM32> yls /sd Files on /sd: T Size Name - 0 System Volume Information d TestScripts - 18549 f1 - 0 newfile - 16 hello.txt STM32> ycat t /sd/hello.txt Hello YFS World! STM32> -
Command [yaudio]
コマンド[yaudio]
To play a wav file from SD or record audios to SD, SD card must be initialized and YFS must starts.
wavファイルの再生、または録音してSDに保存するには、SDカードの初期化とYFS起動することが必要です。
(1) play wav file (wavファイル再生)
/* 1. Check wav files on sd (SDカードのwavファイル情報を確認します) */ yos_stm32> yls /sd Files on /sd: T Size Name - 52920114 music2.wav - 25319394 music1.wav d audios /* 2. Set wav file to play (再生するwavファイルを指定します) */ yos_stm32> yaudio set /sd/music1.wav Send cmd to set audio file [/sd/music1.wav] ok [YAUDIO]Receive cmd: set audio file to [/sd/musiyos_stm32> c1.wav] /* The output message of the last line seems disorder, no need to worry. * 上の行の出力情報は混乱しているが、気にしなくては大丈夫です。 */ /* 3. Play (再生) */ yos_stm32> yaudio play Send play cmd ok yos_stm32> [YAUDIO]Receive cmd: play [YAUDIO]File[/sd/music1.wav] open ok [YAUDIO]Open wav file [/sd/music1.wav] OK [YAUDIO]Audio info: [YAUDIO] channels: [2] [YAUDIO] sample rate: [44100] [YAUDIO] bit depth: [16] [YAUDIO] sample num: [0][6329820] /* You will see the wav file info output like above, if everything goes well. * 問題なければ、上記のようなwavファイルの情報が出力されます。 */ /* When play ends, the following message will output. * 再生が終わったら、下記の情報が出力されます。 */ [YAUDIO]EOF reached [YAUDIO]File[/sd/music1.wav] closed [YAUDIO]pcm data read times: 0:21100 [YAUDIO]pcm data wait times: 0:28020 [YAUDIO]dma data wait times: 0:0 /* During playing, you can pause or stop it by the following command * * 再生中ですが、下記のコマンドを入力して一時停止、また再生終了ができます * * [yaudio pause] -- pause (一時停止) * [yaudio play] -- play (再生) * [yaudio stop] -- stop playing (再生終了) */(2) record (録音)
/* 1. Check wav files on sd (SDカードのwavファイル情報を確認します) */ yos_stm32> yls /sd Files on /sd: T Size Name - 52920114 music2.wav - 25319394 music1.wav d audios /* 2. Set a wav file name to record. * Please specify a new file name, or the record will fail for the file * already exists. * * 録音データを保存するwavファイルを指定します。 * 存在しないwavファイル名を指定してください、でないと録音はできません。 * 既に存在しているファイルを上書きないのです。 */ yos_stm32> yaudio set /sd/test.wav Send cmd to set audio file [/sd/test.wav] ok yo[YAUDIO]Receive cmd: set audio file to [/sd/tests_stm32> .wav] /* The output message of the last line seems disorder, no need to worry. * 上の行の出力情報は混乱しているが、気にしなくては大丈夫です。 */ /* 3. Start record * * 録音を開始します */ yos_stm32> yaudio record Send record cmd ok yos_stm32> [YAUDIO]Receive cmd: record [YAUDIO]File[/sd/test.wav] open ok [YAUDIO]Open wav file [/sd/test.wav] OK [YAUDIO]Audio info: [YAUDIO] channels: [2] [YAUDIO] sample rate: [8000] [YAUDIO] bit depth: [32] [YAUDIO] sample num: [0][0] /* 4. Stop record * * 録音終了します */ yos_stm32> yaudio stop Send stop cmd ok yos_stm32> [YAUDIO]Receive cmd: stop [YAUDIO]File[/sd/test.wav] closed [YAUDIO]pcm data read times: 0:576 [YAUDIO]pcm data wait times: 0:3380 [YAUDIO]dma data wait times: 0:0 /* 5. Check record wav file. * You can just play it with [yaudio play]. * * 録音wavファイルを確認します * コマンド「yaudio play」を実行して再生できます */ yos_stm32> yls /sd Files on /sd: T Size Name - 691244 test.wav - 52920114 music2.wav - 25319394 music1.wav d audios
The following infomations are displayed on OLED:
OLEDで下記の情報が表示されます
-
YOS OLED
-
UP Time
起動してから経った時間
-
Temperature and humidity
温湿度
The OLED inverses display every minute.
OLEDの表示は「分（60秒）」毎で色反転になります
The following 3rd libraries are used and let me thanks the authors.
下記の第三者ライブラリを利用しています、著作者方々に感謝の意を表させてください。
-
libopencm3(https://github.com/libopencm3/libopencm3)
Framework for this project
フレームワークとしてこのプロジェクトを開発します
-
For AHT20(https://github.com/kpierzynski/AVR_aht20)
is under the folder [lib/AVR_aht20]
フォルダ[lib/AVR_aht20]に格納します
-
For SSD1306 OLED(https://github.com/tinusaur/ssd1306xled)
is under the folder [lib/ssd1306xled]
フォルダ[lib/ssd1306xled]に格納します
-
For FatFS(https://elm-chan.org/fsw/ff/)
is under the folder [lib/ff16]
フォルダ[lib/ff16]に格納します
-
For SD Card(https://github.com/SouthernSandbox/sd-spi-driver)
is under the folder [lib/sd-spi-driver]
フォルダ[lib/sd-spi-driver]に格納します
-
For wav file playing and recording(https://github.com/mackron/dr_libs)
is under the folder [lib/yaudio_libs/dr_libs-wav-0.14.2]
フォルダ[lib/yaudio_libs/dr_libs-wav-0.14.2]に格納します
It seems that it is difficult to exclude source files of a 3rd-library from building with PlatformIO, and some source files make building errors.
I changed the file name with a suffix of [.org]
PlatformIOを利用していますが、第三者ライブラリの中に指定するソースファイルだけをビルド対象にするのは難しそうです。いくつかのソースファイルのビルドにエラーが出ました。
それらのソースファイル名に「.org」をつけて変更させていただきました。
And to make it better to do with YOS, some source files are modified and some new source files are added.
いくつかの新規ソースファイルも追加させていただきました、YOSの動けるようにするためです。
MIT License
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