mbed-wifi-exampleを動かしてみた
本記事は、同様の新しい記事があります。
新しい記事はこちらです。
MbedプラットフォームはAZ3166に対応しているみたいですが、
MxChip Board Support - Question | Mbed
情報が全然見当たらない。orz
GitHubにMXCHIPがサンプルを公開していたので、、、これが動くか（動かせるか）試してみました。
1回目
README.mdを参考に、mbed-cliでimportします。
C:\mbed>mbed import https://github.com/MXCHIP/mbed-wifi-example [mbed] Importing program "mbed-wifi-example" from "https://github.com/MXCHIP/mbed-wifi-example" at latest revision in the current branch [mbed] Adding library "emw10xx-driver" from "https://github.com/MXCHIP/mbed-emw10xx-driver" at rev #254df6a98312 [mbed] Adding library "mbed-os" from "https://github.com/MXCHIP/mbed-os" at rev #c1a665816660 C:\mbed>
何事も無く終了。
続いて、コンパイルします。
C:\mbed>cd mbed-wifi-example
C:\mbed\mbed-wifi-example>mbed compile -m AZ3166 -t GCC_ARM
Building project mbed-wifi-example (AZ3166, GCC_ARM)
Scan: .
Scan: FEATURE_BLE
Scan: FEATURE_COMMON_PAL
Scan: FEATURE_LWIP
Scan: FEATURE_UVISOR
Scan: FEATURE_ETHERNET_HOST
Scan: FEATURE_LOWPAN_BORDER_ROUTER
Scan: FEATURE_LOWPAN_HOST
Scan: FEATURE_LOWPAN_ROUTER
Scan: FEATURE_NANOSTACK
Scan: FEATURE_NANOSTACK_FULL
Scan: FEATURE_THREAD_BORDER_ROUTER
Scan: FEATURE_THREAD_END_DEVICE
Scan: FEATURE_THREAD_ROUTER
Scan: FEATURE_STORAGE
Scan: mbed
Scan: env
Compile [ 0.3%]: iperf_cli.c
[Warning] cpu.h@21,0: "BYTE_ORDER" redefined
[Error] sockets.h@317,8: redefinition of 'struct timeval'
[Error] mico_socket.h@165,5: conflicting types for 'select'
[ERROR] In file included from ./emw10xx-driver/mico/net/LwIP/lwip-sys/arch/cc.h:21:0,
from ./emw10xx-driver/mico/net/LwIP/lwip-ver1.4.0.rc1/src/include/lwip/arch.h:43,
from ./emw10xx-driver/mico/net/LwIP/lwip-ver1.4.0.rc1/src/include/lwip/debug.h:35,
from ./emw10xx-driver/mico/net/LwIP/lwip-ver1.4.0.rc1/src/include/lwip/opt.h:46,
from ./emw10xx-driver/mico/net/LwIP/lwip-ver1.4.0.rc1/src/include/lwip/sockets.h:37,
from ./emw10xx-driver/mico/include/mico_socket.h:21,
from ./emw10xx-driver/mico/include/mico.h:38,
from .\app\iperf\iperf_cli.c:17:
...
struct timevalを再定義してエラー...。
2回目
ソースを見たところ、LWIP_TIMEVAL_PRIVATEマクロで定義するかしないか指定できるようになっていました。
mbed_app.jsonのmacrosに下記を追加して、再コンパイルします。
"LWIP_TIMEVAL_PRIVATE=0"
C:\mbed\mbed-wifi-example>mbed compile -m AZ3166 -t GCC_ARM Building project mbed-wifi-example (AZ3166, GCC_ARM) ... +-----------------------+--------+-------+-------+ | Module | .text | .data | .bss | +-----------------------+--------+-------+-------+ | Fill | 406 | 15 | 132 | | Misc | 158909 | 2824 | 51169 | | drivers | 2607 | 4 | 164 | | features/filesystem | 627 | 0 | 0 | | features/netsocket | 3922 | 85 | 60 | | hal | 536 | 0 | 8 | | platform | 1927 | 4 | 297 | | rtos | 213 | 4 | 4 | | rtos/rtx | 8079 | 20 | 6874 | | targets/TARGET_MXCHIP | 2578 | 4 | 0 | | targets/TARGET_STM | 21876 | 0 | 1424 | | Subtotals | 201680 | 2960 | 60132 | +-----------------------+--------+-------+-------+ Allocated Heap: unknown Allocated Stack: unknown Total Static RAM memory (data + bss): 63092 bytes Total RAM memory (data + bss + heap + stack): 63092 bytes Total Flash memory (text + data + misc): 204640 bytes Image: .\BUILD\AZ3166\GCC_ARM\mbed-wifi-example.bin C:\mbed\mbed-wifi-example>
Warningはいくつか出ましたが、とりあえずコンパイル通りました。やった！
3回目
このサンプル、複数のサンプルが同封されていて、main()で呼び出す部分を変更して切り替える作りになっていました。
どれにしようかな、、、
一番単純そうなmbed_wifiを動かすことにします。
int main( void )
{
RUN_APPLICATION( mbed_wifi );
return 0;
}
mbed_wifiは、Wi-FiアクセスポイントのSSIDとパスワードが必要なので、mbed_app.jsonのwifi-ssidとwifi-passwordに書いておきます。
"config": { "wifi-ssid": { "help": "WiFi SSID", "value": "\"aterm-3b8988-g\"" }, "wifi-password": { "help": "WiFi Password", "value": "\"p@ssw0rd\"" } }
で、コンパイルを。
C:\mbed\mbed-wifi-example>mbed compile -m AZ3166 -t GCC_ARM
実行
コンパイルで出来上がった.binファイルをAZ3166ドライブへコピーすれば、実行されます。
C:\mbed\mbed-wifi-example>copy .\BUILD\AZ3166\GCC_ARM\mbed-wifi-example.bin d:\
1 個のファイルをコピーしました。
C:\mbed\mbed-wifi-example>
実行結果はこちら。
WiFi example Scan: [493][SYSTEM: .\emw10xx-driver\mico\system\system_misc.c: 230] Kernel version: 31620002.049 [501][SYSTEM: .\emw10xx-driver\mico\system\system_misc.c: 233] MiCO version: 3.0.0 [508][SYSTEM: .\emw10xx-driver\mico\system\system_misc.c: 235] Wi-Fi driver version wl0: Sep 10 2014 11:28:46 version 5.90.230.10 , mac C8:93:46:84:19:CC Network: aterm-3b8988-g secured: WPA2 BSSID: 1C:B1:7F:bf:61:ce RSSI: -63 Ch: 5 1 networks available. Connecting... [9332][SYSTEM: .\emw10xx-driver\mico\system\system_misc.c: 73] Station up Success MAC: c8:93:46:84:19:cc IP: 192.168.0.6 Netmask: 255.255.255.0 Gateway: 192.168.0.1 RSSI: -56 Sending HTTP request to www.arm.com... sent 38 [GET / HTTP/1.1] recv 64 [HTTP/1.1 301 Moved Permanently] Done [9733][SYSTEM: .\emw10xx-driver\mico\system\system_misc.c: 77] Station down
まとめ
Azure SphereのMutable storage
18.11で64Kバイトまでの永続データを保存できる、Mutable storageというBETA機能が追加されました。
18.11全容についてはこちら。
ちょっと使ってみようかなと思い、試してみました。
サンプルコード
Mutable storageを削除して、10回書き込みしてみます。
それぞれの処理時間をロジックアナライザで測定するので、GPIO0にHIGH/LOWを出力しましょう。
Mutable storageの関数の定義は、applibs/stoage.hです。
app_manifest.jsonにMutableStorageの設定が必要なので忘れずに。
また、コーディングの手間を減らすために、GPIOはeasyioライブラリを使いました。
#include <applibs/storage.h>
int main(int argc, char *argv[]) { Log_Debug("Application starting.\n"); void* led; void* button; led = DigitalOut_new(0, 0); button = DigitalIn_new(MT3620_RDB_BUTTON_A); Log_Debug("Please push button A.\n"); while (DigitalIn_read(button) == 1) {} Log_Debug("Executing...\n"); static uint8_t data[1]; for (int i = 0; i < sizeof(data); i++) data[i] = (uint8_t)(i % 256); DigitalOut_write(led, 1); // GPIO0 = HIGH Storage_DeleteMutableFile(); DigitalOut_write(led, 0); // GPIO0 = LOW wait_ms(10); // Sleep 10msec. for (int i = 0; i < 10; i++) { DigitalOut_write(led, 1); // GPIO0 = HIGH int fd = Storage_OpenMutableFile(); assert(fd >= 0); int size = write(fd, data, sizeof(data)); assert(size == sizeof(data)); close(fd); DigitalOut_write(led, 0); // GPIO0 = LOW wait_ms(10); // Sleep 10msec. } Log_Debug("Application exiting.\n"); return 0; }
{ "SchemaVersion": 1, "Name" : "Mt3620App1", "ComponentId" : "19c6015f-0e17-49c5-b687-xxxxxxxxxxxx", "EntryPoint": "/bin/app", "CmdArgs": [], "Capabilities": { "AllowedConnections": [], "AllowedTcpServerPorts": [], "AllowedUdpServerPorts": [], "Gpio": [ 0, 12 ], "Uart": [], "WifiConfig": false, "NetworkConfig": false, "SystemTime": false, "MutableStorage": { "SizeKB": 64 } } }
ロジックアナライザ測定
いつものロジアナ（saleae logic）で、GPIO0を測定します。
本来、Groveシールドは必要ありませんが、、、ピン番号探すのが面倒だったので、GroveシールドとGroveジャンパケーブルを使って接続しました。
測定した波形は、こんな感じ。
測定結果
書き込むサイズを1~64Kに変化させて測った結果、
- 削除は40ミリ秒
- 初回書き込みは117~1827ミリ秒
- 2回目以降書き込みは40~5975ミリ秒
でした。
まとめ
- Mutable storage、BETAだけど動いた。
- 2回目以降の書き込みが遅い。書き込むときは削除→書き込みが良さそう。
- 書き込み時間はデータ量にだいたい比例。ざっくりと30ミリ秒/バイト。
nanoFrameworkのファームウェアビルド
.NET Micro Framework後継の一つ、nanoFramework。
https://www.slideshare.net/TakashiMatsuoka2/tinyclr-os-on-wio-lte/9
何気なくドキュメントを見たら、ファームウェアのビルド手順が書かれていて、わたしでも出来るかも？と思い、やってみました。
参考にするドキュメントはこちら。
ターゲットボードは、手元に有るSTM32F4DISCOVERYとします。
ビルド環境のセットアップ
ディレクトリを作成
C:\>mkdir C:\nanoFramework C:\>mkdir C:\nanoFramework_Tools
Visual Studio Codeをインストール
既にインストールされていました。
CMakeをコピー
CMakeサイトからcmake-3.13.1-win64-x64.zipをダウンロードして、C:\nanoFramework_Tools\CMakeに解凍します。
Ninjaをコピー
ninjaのReleaseからv1.8.2のninja-win.zipをダウンロードして、C:\nanoFramework_Tools\Ninjaに解凍します。
GNU ARM Embedded Toolchainをコピー
GNU-RM Downloadsからgcc-arm-none-eabi-7-2018-q2-update-win32.zipをダウンロードして、C:\nanoFramework_Tools\GNU_ARM_Toolchainに解凍します。
ChibiOSをコピー
ChibiOSのSourceForgeから
ChibiOS_18.2.1.zipだと、nf-interpreterが想定しているものより古いバージョンのためコンパイルエラーになりました。(-.-) githubから取りましょう。
ChibiOSのstable_18.2.xブランチをzipダウンロードして、
C:\nanoFramework_Tools\ChibiOS-stable_18.2.xに解凍します。
nf-interpreterをクローン
デフォルトのdevelopブランチだと、UART周辺でコンパイルエラーになりました。(-.-) masterブランチを明示的に指定しましょう。
githubのnanoframework/nf-interpreterをクローンします。
C:\>cd C:\nanoFramework C:\nanoFramework>git clone -b master https://github.com/nanoframework/nf-interpreter.git
Visual Studio Codeのセットアップ
Visual Studio Code拡張をインストール
下記URL先のInstallをクリックして、Visual Studio Code拡張をインストールします。
CMake-variants.jsonを設定
C:\nanoFramework\nf-interpreter\cmake-variants.jsonを作成します。
{
"buildType": {
"default": "MinSizeRel",
"choices": {
"debug": {
"short": "Debug",
"long": "Emit debug information without performing optimizations",
"buildType": "Debug"
},
"release": {
"short": "Release",
"long": "Enable optimizations, omit debug info",
"buildType": "Release"
},
"minsize": {
"short": "MinSizeRel",
"long": "Optimize for smallest binary size",
"buildType": "MinSizeRel"
},
"reldeb": {
"short": "RelWithDebInfo",
"long": "Perform optimizations AND include debugging information",
"buildType": "RelWithDebInfo"
}
}
},
"linkage": {
"default": "",
"choices": {
"ST_STM32F4_DISCOVERY": {
"short": "ST_STM32F4_DISCOVERY",
"settings": {
"BUILD_VERSION" : "0.9.99.999",
"TOOLCHAIN_PREFIX" : "C:/nanoFramework_Tools/GNU_ARM_Toolchain",
"TARGET_SERIES" : "STM32F4xx",
"CHIBIOS_SOURCE" : "C:/nanoFramework_Tools/ChibiOS-stable_18.2.x",
"CHIBIOS_BOARD" : "ST_STM32F4_DISCOVERY",
"SWO_OUTPUT" : "ON",
"USE_RNG" : "ON",
"NF_FEATURE_DEBUGGER" : "ON",
"NF_FEATURE_RTC" : "ON",
"API_Windows.Devices.Adc" : "ON",
"API_Windows.Devices.Gpio" : "ON",
"API_Windows.Devices.Spi" : "ON",
"API_Windows.Devices.I2c" : "ON",
"API_Windows.Devices.Pwm" : "ON",
"API_Windows.Devices.SerialCommunication" : "ON"
}
}
}
}
}
settings.jsonを設定
C:\nanoFramework\nf-interpreter\.vscode\settings.jsonを作成します。
{
"cmake.generator": "Ninja",
"cmake.configureSettings": {
"CMAKE_MAKE_PROGRAM":"C:/nanoFramework_Tools/ninja/ninja.exe"
},
"cmake.cmakePath": "C:/nanoFramework_Tools/CMake/bin/cmake.exe"
}
nanoBooterとnanoCLRをビルド
Visual Studio Codeを起動して、ファイル -> フォルダを開く、でC:\nanoFramework\nf-interpreterを開きます。
Would you like to configure this project?というメッセージウィンドウが表示されたら、Not nowをクリックします。
Never configure projects on opening?というメッセージウィンドウが表示されたら、For this Workspaceをクリックします。
メッセージが何も表示されなくなったら、ステータスバーのNo Kit Selectedをクリックして、
[Unspecified]を選択します。
ステータスバーのBuildをクリックします。
2分ちょっとでビルド完了。
nanoBooter.hexとnanoCLR.hexが出来上がりました。
azure_iot_utilities.cのルートCA証明書
Azure SphereからAzure IoT Hubに接続するために、デバイスにルートCA証明書が必要です。
厳密には、Azure Sphereに限らず、Azure IoT Hubに接続するクライアントには、ルートCA証明書が必要。
この記事を書いたときはVisual Studioの接続済みサービス追加で自動生成されたazure_iot_utilities.cにあるルートCA証明書（Baltimore）をコピーしたのですが、、、
最近、証明書の有効期限が話題になっていてちょっと心配だったので、このルートCA証明書の有効期限を確認しました。
SSL証明書の内容を確認するには？
証明書の内容を表示する方法が分からず、ググってみたところ、、、
便利サイトがありました！
WebページにSSL証明書を貼り付けて、クリックするだけ！
なんと便利な、、、
例の証明書を確認
証明書を貼り付けて、ポチっと。
でました！
Baltimore CyberTrust Rootで、有効期限は2025/5。
Azure IoT Hub Sampleの調査メモ
Azure Sphere SDKに含まれている、Azure IoT Hub Sample for MT3620 RDB (Azure Sphere)プロジェクトのコードを調べます。
main()から、Azureに絡む関数のコールツリーはこんな感じ。
main()
InitPeripheralsAndHandlers()
AzureIoT_Initialize()
AzureIoT_SetMessageReceivedCallback(&MessageReceived);
AzureIoT_SetDeviceTwinUpdateCallback(&DeviceTwinUpdate);
AzureIoT_SetDirectMethodCallback(&DirectMethodCall);
AzureIoT_SetConnectionStatusCallback(&IoTHubConnectionStatusChanged);
CreateTimerFdAndAddToEpoll(,, &azureIotEventData,);
WaitForEventAndCallHandler()
ClosePeripheralsAndHandlers()
AzureIoT_DestroyClient();
AzureIoT_Deinitialize();
SetXxxCallback()で、コールバック関数を設定している。
あと、タイマーイベントでAzureIotDoWorkHandler()へのコールバックも有り。
static event_data_t azureIotEventData = {.eventHandler = &AzureIotDoWorkHandler};
static void AzureIotDoWorkHandler(event_data_t *eventData)
{
...
if (AzureIoT_SetupClient()) {
AzureIoT_DoPeriodicTasks();
}
}
ボタン押したらメッセージ送信している部分はこれ。
static void SendMessageToIotHub(void)
{
...
AzureIoT_SendMessage("Hello from Azure IoT sample!");
...
}
ざっと見た感じ、AzureIoT_xxxxという関数を呼んでいる。
AzureIoT_xxxxは、ウィザード？が生成したazure_iot_utilities.h/.cで定義されている。
使っている関数の、azure_iot_utilitiesの中を見るとこんな感じ。
AzureIoT_Initialize()
IoTHub_Init()
AzureIoT_SetupClient()
IoTHubDeviceClient_LL_CreateFromConnectionString()
IoTHubDeviceClient_LL_SetOption()
IoTHubDeviceClient_LL_SetMessageCallback()
IoTHubDeviceClient_LL_SetDeviceMethodCallback()
IoTHubDeviceClient_LL_SetDeviceTwinCallback()
IoTHubDeviceClient_LL_SetConnectionStatusCallback()
IoTHubDeviceClient_LL_SetRetryPolicy()
AzureIoT_DoPeriodicTasks()
IoTHubDeviceClient_LL_DoWork()
AzureIoT_SendMessage()
IoTHubMessage_CreateFromString()
IoTHubDeviceClient_LL_SendEventAsync()
IoTHubMessage_Destroy()
AzureIoT_DestroyClient()
IoTHubDeviceClient_LL_Destroy()
AzureIoT_Deinitialize()
IoTHub_Deinit()
Azure SphereデバイスをTP4.2.1から18.11にアップデート
これの続きです。
デバイスのOSをTP4.2.1から18.11にアップデートします。
リリースノートの手順に沿って、実行します。
デバイスのOSバージョンを確認
デバイスのOSバージョンを確認します。
C:\>azsphere device show-ota-status warn: Your device's Azure Sphere OS version (TP4.2.1) is deprecated. Recover your device using 'azsphere device recover' and try again. See aka.ms/AzureSphereUpgradeGuidance for further advice and support. Your device is running Azure Sphere OS version TP4.2.1. The Azure Sphere Security Service is targeting this device with Azure Sphere OS version 18.11. warn: Your device is running an older Azure Sphere OS version (TP4.2.1). It has not yet started receiving the available update to version 18.11. warn: Your device is not connected to Wi-Fi. Please check the Wi-Fi configuration on your device and try again. Go to aka.ms/AzureSphereUpgradeGuidance for further advice and support. Command completed successfully in 00:00:03.6789809.
「Azure Sphereセキュリティサービスの対象は18.11」で、
「あなたのデバイス、TP4.2.1で廃止されるよ」と脅されますw
デバイスグループを変更
TP4.2.1で作ったアプリケーションがOTAでインストールされないようにするため？に、デバイスのデバイスグループをSystem Software Onlyに設定します。
C:\>azsphere device update-device-group -d cd037ae5-27ca-4a13-9e3b-2a9d87f9d7bd warn: Your device's Azure Sphere OS version (TP4.2.1) is deprecated. Recover your device using 'azsphere device recover' and try again. See aka.ms/AzureSphereUpgradeGuidance for further advice and support. Successfully moved device '961B0F3AF5C4EA9581512975F8E21A81DFED93BEF7A73854D802C8BDEFF7F5A8516639B653E6F082009F5C660C9B96BB1B16F49A56D7DE51A089AC01AE3376EC' to device group 'cd037ae5-27ca-4a13-9e3b-2a9d87f9d7bd' in your Azure Sphere tenant. Command completed successfully in 00:00:02.9167273.
はい、あいかわらずバージョンで脅されますが、デバイスグループが変更できました。
ちなみに、-dで指定しているcd037ae5-27ca-4a13-9e3b-2a9d87f9d7bdがSystem Software Onlyの意味です。
デバイスのOSをアップデート
では、OSをアップデートしましょう。
azsphere device recoverを実行せよ、ということですが、TP4.2.1では-iパラメータが必須でした。
どうやら、18.11でオプションになったようです。
C:\>azsphere device recover Starting device recovery. Please note that this may take up to 10 minutes. Board found. Sending recovery bootloader. Erasing flash. Sending images. Sending image 1 of 16. Sending image 2 of 16. ... Sending image 16 of 16. Finished writing images; rebooting board. Device ID: 961B0F3AF5C4EA9581512975F8E21A81DFED93BEF7A73854D802C8BDEFF7F5A8516639B653E6F082009F5C660C9B96BB1B16F49A56D7DE51A089AC01AE3376EC Device recovered successfully. Command completed successfully in 00:02:40.9711364.
イメージファイルはここに展開されていました。
C:\Program Files (x86)\Microsoft Azure Sphere SDK\RecoveryImages
デバイスのOSバージョンを確認（２回目）
デバイスのOSバージョンを確認します。
C:\>azsphere device show-ota-status Your device is running Azure Sphere OS version 18.11. The Azure Sphere Security Service is targeting this device with Azure Sphere OS version 18.11. Your device has the expected version of the Azure Sphere OS: 18.11. Command completed successfully in 00:00:03.4614457.
アップデート完了！！
TP4.2.1のプロジェクトが実行できない
TP4.2.1で作ったプロジェクトを18.11で実行してみようとしたところ、プロジェクトにターゲットAPIセットが設定されていないとエラーになりました。
1>------ ビルド開始: プロジェクト: SteppingMotor, 構成: Debug ARM ------ 1>C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\Professional\Common7\IDE\VC\VCTargets\Application Type\Linux\1.0\AzureSphere.targets(38,5): error : 'Target API Set' project property is not set. Open the Project Properties and set this field using the drop-down box. Ensure that the Configuration selected on that page includes the active build configuration (e.g. Debug, Release, All Configurations). 1>プロジェクト "SteppingMotor.vcxproj" のビルドが終了しました -- 失敗。 ========== ビルド: 0 正常終了、1 失敗、0 更新不要、0 スキップ ==========
Azure Sphere SDK 18.11をインストール
これの続きです。
Azure Sphere SDK 18.11をインストールしてみます。
インストーラをダウンロード
ブラウザでhttp://aka.ms/AzureSphereSDKDownloadを開くと、インストーラがダウンロードされます。
Azure_Sphere_SDK_Preview_for_Visual_Studio.exeと、ファイル名にバージョン番号が無いので、ちょっと分かりにくいです。
ダウンロードしてから、ファイルの詳細を見るとバージョンが18.11.3.20192であることが確認できます。
インストール
わたしのPCには、すでにAzure Sphere SDK TP4.2.1が入っていますが、それをアンインストールせずに、ダウンロードしたEXEを実行してインストールしてみました。
画面の指示に従い、進めていくと、、、完了。
事前に古いバージョンのアンインストールは不要でした。
インストール結果
azsphereコマンド
azsphereコマンドは、18.11.3.20146になりました。
C:\>azsphere Missing required positional argument '<Operation>'. Azure Sphere Utility version 18.11.3.20146 Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved. ...
Visual Studio拡張
Visual Studio拡張は、18.11.3.20192になりました。
プロジェクトテンプレート
Blank Applicationが増えてる！！
これはウレシイ。
いいねぇ♪
あと、ライブラリがちゃんとビルドできるように直ったっぽい。これは追って調査せねば。
