Adafruit Trinket M0

ネットのおすすめ記事に、面白そうなものがあった。

Trinket M0ではじめるCircuitPython

詳細は、上の記事に譲りますが、
要は、CircuitPythonってやつを使うと、
PCに刺すとただのUSBメモリに見えるが、
main.pyにpythonプログラムを書いておくと、
マイコン起動時にmain.pyが実行されるもよう。

これは便利そう。

スイッチ入力で、150ms以上のメーク信号でON、それ以下の時間
（例えば100ms)では無視する、なんてのをテストするとき、
人間の手では正確な時間の入力ができないのでPICを使っています。

が、PICでは、プログラム書いて、ビルドして、PICライタで
書き込んで、ブレッドボードに組み込んで・・ってやってたのが、
CircuitPythonではビルド→PICライタの作業がいらなくなります。

PICライタを複数人で使いまわしているので、PICライタで
書こうとしたときに無い、誰かがどこかへもってっちゃったなど
書き換えできない時が多々あります。
また、出張先のPCにIDEが無い、インストールには管理部門に
申請・許可がいる、インターネットにつながせてもらえない
など、今すぐ使いたいのに使えないということも多々あります。

Trinket M0欲しい。
スイッチサイエンスでしか売ってない。
Amazonでも買えるようにならないかなー。

※2017/12/19追記
CircuitPythonは、MicroPythonがもとになっているそうな。
MicroPythonが、PCに刺すとUSBメモリのようになって、
PCに刺さずに電源入れるとmain.pyに書いたプログラムを動かす、
というものの元祖のようです。欲しい。

OpenOCDのインストール for ubuntu

OpenOCDのインストール方法についてまとめます。

環境：ubuntu 17.10

インストールするコマンド

$ sudo apt install openocd

これで、/usr/bin 配下に openocd がインストールされます。

念のため、バージョンを確認すると、

$ openocd -v
Open On-Chip Debugger 0.10.0
Licensed under GNU GPL v2
For bug reports, read
        http://openocd.org/doc/doxygen/bugs.html

現時点での最新バージョンがインストールされていました。

なお、アンインストールする場合は、以下のようにします。

$ sudo apt remove openocd

ARM用コンパイラのインストール for ubuntu

ARM用コンパイラ arm-none-eabi-gcc のインストール方法をまとめます。

環境：ubuntu 17.10

１．aptのリポジトリを追加

$ sudo add-apt-repository ppa:team-gcc-arm-embedded/ppa

２．パッケージリストを更新

$ sudo apt-get update

３．ARM用gccのダウンロード・インストール

$ sudo apt-get install gcc-arm-embedded

これで、/usr/bin 配下に、arm-none-eabi-gcc がインストールされます。

$ which arm-none-eabi-gcc
/usr/bin/arm-none-eabi-gcc

念のため、バージョンを確認すると、

$ arm-none-eabi-gcc -v
    ～省略～
gcc version 7.2.1 20170904 (release) [ARM/embedded-7-branch revision 255204] (GNU Tools for Arm Embedded Processors 7-2017-q4-major)

現時点での最新バージョンがインストールされていました。

なお、アンインストールする場合は、以下のようにします。

$ sudo apt-get remove gcc-arm-embedded

参考文献
https://launchpad.net/~team-gcc-arm-embedded/+archive/ubuntu/ppa

Raspberry PiでCAN通信 その６【Pythonで標準フレームの受信】

前回のC言語で書いたCANの標準フレームの受信を
Pythonで実装します。

動作環境も前回と同じく、OS：raspbian jessie
仮想CANデバイス(vcan1)でテストしています。

#! /usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

"""
    sudo modprobe vcan
    sudo ip link add dev vcan1 type vcan
    sudo ip link set vcan1 up
"""

import sys
import socket
import struct

CAN_MAX_DLEN = 8
CAN_MTU = 16

CAN_NAME = 'vcan1'

def canrecv_stdframe():

    s = socket.socket(socket.AF_CAN, socket.SOCK_RAW, socket.CAN_RAW)

    try:
        s.bind((CAN_NAME,))
    except OSError:
        print('bind error', file=sys.stderr)
        return -1

    frame = s.recv(CAN_MTU)

    id, dlc, bdata = struct.unpack('IB3x8s', frame)
    data = bdata.hex()

    s.close()

    return id, dlc, data

if __name__ == '__main__':
    def main():
        id, dlc, data = canrecv_stdframe()

        print('id=%x, dlc=%s, data=%s' % (id, dlc, data))

    main()

これで、標準フレームを1回受信し、表示して終わります。

Raspberry PiでCAN通信 その５【C言語で標準フレームの受信】

Raspberry Pi上で、C言語によるCAN通信の標準フレーム受信をします。

動作環境は、OS：raspbian jessie です。
CANデバイスは、まだCANモジュールが来ていないので、
以下のコマンドで作った仮想CANデバイス(vcan1)で受信します。

sudo modprobe vcan
sudo ip link add dev vcan1 type vcan
sudo ip link set vcan1 up

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

#include <sys/socket.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <net/if.h>
#include <linux/can.h>
#include <linux/can/raw.h>


#define CAN_NAME "vcan1"


int canrecv_stdframe(unsigned short *p_id, unsigned char *p_dlc, unsigned char data[])
{
    int ret;
    int s;
    fd_set rdfs;
    struct ifreq ifr;
    struct sockaddr_can addr;
    struct timeval timeout;
    struct can_frame frame;
    int nbytes;

    if((s = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW)) < 0)
    {
        perror("socket");
        return -1;
    }

    memset(&ifr.ifr_name, 0, sizeof(ifr.ifr_name));
    strncpy(ifr.ifr_name, CAN_NAME, sizeof(ifr.ifr_name));

    ifr.ifr_ifindex = if_nametoindex(ifr.ifr_name);
    if(! ifr.ifr_ifindex)
    {
        perror("if_nametoindex");
        return -2;
    }

    addr.can_family = AF_CAN;
    addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;

    if(bind(s, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0)
    {
        perror("bind");
        return -3;
    }

    while(1)
    {
        FD_ZERO(&rdfs);
        FD_SET(s, &rdfs);

        timeout.tv_sec = 1;
        timeout.tv_usec = 0;

        ret = select(s+1, &rdfs, NULL, NULL, &timeout);
        if(ret < 0)
        {
            perror("select");
            return -4;
        }
        else if(0 == ret)
        {
            continue;
        }
        else
        {
            break;
        }
    }

    nbytes = read(s, &frame, sizeof(frame));
    if(nbytes < 0)
    {
        perror("recv");
        return -5;
    }

    if(nbytes == sizeof(frame))
    {
        *p_id = frame.can_id;
        *p_dlc = frame.can_dlc;
        memcpy(data, frame.data, CAN_MAX_DLEN);
    }
    else
    {
        fprintf(stderr, "recv size not std-frame.\n");
    }

    close(s);

    return 0;
}

int main(int argc, char argv[])
{
    unsigned short id;
    unsigned char dlc;
    unsigned char data[CAN_MAX_DLEN];

    canrecv_stdframe(&id, &dlc, data);

    printf("id=%x, dlc=%d, data=%.02x %.02x %.02x %.02x %.02x %.02x %.02x %.02x\n",
        id, dlc, data[0], data[1], data[2], data[3], data[4], data[5], data[6], data[7]);
}

これで、標準フレームを1回受信し、表示して終わります。

CAN標準フレームの受信に必要な処理は、これでわかりました。

次は、これをpythonで実装します。

Raspberry PiでCAN通信 その４【Pythonで標準フレームの送信】

前回のC言語で書いたCANの標準フレームの送信を
Pythonで実装します。

PythonでCAN通信するには、python-canを使えばよいようですが、
私の職場はインターネットに接続させてもらえないので、
pipでpython-canをインストールすることができません。

pythonでsocketが使えるので、SocketCANを使って、
CAN通信するプログラムを作ることにしました。

動作環境も前回と同じく、OS：raspbian jessie
仮想CANデバイス(vcan1)でテストしています。

#! /usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

"""
    sudo modprobe vcan
    sudo ip link add dev vcan1 type vcan
    sudo ip link set vcan1 up
"""

import sys
import socket
import struct

CAN_MAX_DLEN = 8
CAN_MTU = 16

CAN_NAME = 'vcan1'

def cansend_stdframe(id, data):

    if(CAN_MAX_DLEN < len(data)):
        print('dlc too long.', file=sys.stderr)
        return -1

    s = socket.socket(socket.AF_CAN, socket.SOCK_RAW, socket.CAN_RAW)

    s.setsockopt(socket.SOL_CAN_RAW, socket.CAN_RAW_FILTER, None, 0)

    # no loopback
    loopback = 0 # 0 = disabled, 1 = enabled(default)
    s.setsockopt(socket.SOL_CAN_RAW, socket.CAN_RAW_LOOPBACK, loopback)

    try:
        s.bind((CAN_NAME,))
    except OSError:
        print('bind error', file=sys.stderr)
        return -4

    dlc = len(data)
    bdata = bytes(data)
    frame = struct.pack('IB3x8s', id, dlc, bdata)

    if(s.send(frame) < CAN_MTU):
        print('send', file=sys.stderr)
        return -5

    s.close()

    return 0

if __name__ == '__main__':
    def main():
        data = [ 0x11, 0x22, 0x33, 0x44 ]
        cansend_stdframe(0x0123, data)

    main()

これで、id=0x123,data=0x11 0x22 0x33 0x44 のデータを1回送信します。

Raspberry PiでCAN通信 その３【C言語で標準フレームの送信】

Raspberry Pi上で、C言語によるCAN通信の標準フレーム送信をします。

can-utilsのソースコードを解析した結果、
標準フレームの送信をする処理を起こしました。

動作環境は、OS：raspbian jessie です。
CANデバイスは、まだCANモジュールが来ていないので、
以下のコマンドで作った仮想CANデバイス(vcan1)で送信します。

sudo modprobe vcan
sudo ip link add dev vcan1 type vcan
sudo ip link set vcan1 up

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

#include <sys/socket.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <net/if.h>
#include <linux/can.h>
#include <linux/can/raw.h>

#define CAN_NAME "vcan1"

int cansend_stdframe(unsigned short id, unsigned char dlc, unsigned char data[])
{
    int s;
    struct ifreq ifr;
    struct sockaddr_can addr;
    struct can_frame frame;
    int loopback;

    if(CAN_MAX_DLEN < dlc)
    {
        fprintf(stderr, "dlc too long.\n");
        return -1;
    }

    memset(&frame, 0, sizeof(frame));
    frame.can_id = id;
    frame.can_dlc = dlc;
    memcpy(&(frame.data[0]), &(data[0]), dlc); 

    if((s = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW)) < 0)
    {
        perror("socket");
        return -2;
    }

    memset(&ifr.ifr_name, 0, sizeof(ifr.ifr_name));
    strncpy(ifr.ifr_name, CAN_NAME, sizeof(ifr.ifr_name));

    ifr.ifr_ifindex = if_nametoindex(ifr.ifr_name);
    if(! ifr.ifr_ifindex)
    {
        perror("if_nametoindex");
        return -3;
    }

    addr.can_family = AF_CAN;
    addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;

    setsockopt(s, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FILTER, NULL, 0);

    /* no loopback */
    loopback = 0; /* 0 = disabled, 1 = enabled(default) */
    setsockopt(s, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_LOOPBACK, &loopback, sizeof(loopback));

    if(bind(s, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0)
    {
        perror("bind");
        return -4;
    }

    if(write(s, &frame, CAN_MTU) < CAN_MTU)
    {
        perror("write");
        return -5;
    }

    close(s);

    return 0;
}

int main(int argc, char argv[])
{
    unsigned char data[] = { 0x11, 0x22, 0x33, 0x44 };

    cansend_stdframe(0x0123, sizeof(data), data);
}

ループバックをoffにしているので、candumpで見ていても、何も出てきません。
loopbackの値を1にすれば、出てくるようになります。

CAN標準フレームの送信に必要な処理は、これでわかりました。

次は、これをpythonで実装します。