2017年2月9日木曜日

Visual Studio で Raspberry Pi のリモートデバッグ

 Visual Studio Community 2015 で Raspberry Pi 用 の C ソフト(ARM用)を作って、リモート・デバッグを行って見ます。

0.事前準備
 Raspberry Pi と PC は SSHによる通信を行いますので通信ができることを確認して下さい。(鍵の作成は必要ありません。)
 本ブログを参照してください。

1.Raspberry Pi 側の準備

1-1.GCC と GDB のインストール。
 $sudo apt-get install g++ gdb gdbserverとして
 (g++ gdb gdbserver は既にインストール済みとなっているかもしれません?)

1-2.WiringPi のダウンロード
 GitHub より、ダウンロードします。

 $ git clone git://git.drogon.net/wiringPi

Cloning into 'wiringPi'...
remote: Counting objects: 1059, done.
remote: Compressing objects: 100% (877/877), done.
remote: Total 1059 (delta 752), reused 212 (delta 142)
Receiving objects: 100% (1059/1059), 329.48 KiB | 243.00 KiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (752/752), done.
Checking connectivity... done.

1-3.WiringPi のビルド&インストール
 $ cd wiringPi
 $ ./build

  ・
  ・
  ・
  ・
 All Done.

NOTE: To compile programs with wiringPi, you need to add:
    -lwiringPi
  to your compile line(s) To use the Gertboard, MaxDetect, etc.
  code (the devLib), you need to also add:
    -lwiringPiDev
  to your compile line(s).

2.PC 側(Visual Studio )準備
2-1.Visual C++ for Linux Development
 Visual Studio で ツール(T) 拡張機能と更新プログラム(U)  を選択し、オンライン --> Visual Studio ギャラリーを指定し、Linux を検索する。
  Visual C++ for Linux Development が表示されるのでクリックしてダウンロードする。  ( VC_Linux.exe を適当なフォルダーにダウンロードする。)

 Visual Studio を一旦終了し、VC_Linux.exe を実行する。

2-2.VC_Linux のインストール


 インストールが終了したら Visual Studio を再起動する。

3-1.新しいプロジェクト... を選択する。

3-2.Blink(Raspberry) を選択する。

3-3.ソースが表示される。

3-4.デバッグ開始(F5) を選択

3-5.Connect to Linux
 必要事項を入力し、 Connect をクリックするとリモートデバッグが可能となります。



3-6.ブレークポイントで停止
  ( delay の時間は上図の様に変更可能です。)
 デバッグ開始(F5)で20行目で停止します。

 逆アセンブルを表示したところ

保存したソリューションの bin --> ARM --> Debug フォルダーに Blink1.out が出来上がっています。適当な転送ソフト( WinSCP 等)でRaspberry Pi に転送し、chmod +x Blink1.out で実行権を与えば LED の点滅が可能になります。

0x0001072C の行が2行表示されている!?(ご愛敬か?)

/home/pi ディレクトリに projects ディレクトリが出来ており

projects --- Blink1 --+-- bin -- ARM -- Debug -- Blink1.out
                      +-- obj -- ARM -- Debug -- main.o
                      +-- main.cpp

Blink1.out を実行しても LED の点滅は始まる。

2017年2月2日木曜日

Raspberry Pi GUI で Lチカ

1.はじめに
 Raspbian JESSIE は GUI ( Graphical User Interface の略 ) で動作します。HDMI ケーブルで LCD を接続し、マウス、キーボードを接続すれば Windows に比べても遜色のない画面で楽しめます。折角のマウスやキーボードをつないだので、GUI で動作するアプリケーションを作って見ましょう さらに、GUI から GPIO 経由で接続した LED をON/OFF してみます。


 Windows では有名な Visual Basic がありました、実は Delphi もあったんですが Visual Basic 程普及はしませんでした。Basic ( インタープリター )に比べ Delphi ( Pascal のコンパイラー ) は実行速度では有利だったんですけど?Delphi の親戚と言うか従妹みたいなものに Lazarus と言うPascal を利用した 開発環境があります。Windows , Linux , Mac用がそれぞれ無償でリリースされています。

2.Raspbian のインストール
 本ブログでも何回かとりあげていますが、簡単に手順を紹介します。( Raspbian インストールを参照 )

 Raspberry Pi 3 に Raspbian にアクセスし、DOWNLOADS ページよりRASPBIAN JESSIE WITH PIXEL をダウンロードします。

 DD for Windows を使用してSDカードに書き込みます。

3.Lazarus ( Free Pascal IDE ) のインストール

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install lazarus

以上でインストールされます。
(時間がかかるので余裕のある時に実行してください。)

4.Lazarus の起動
 注意点、Lazarus でプログラムをテストする場合、画面の制御は問題なくできるのですが GPIO ファイル経由で直接に入出力を行う場合、開発環境も root で起動しないと制御できないです。(詳細はチェック中)
メニューより Lazarus を起動するのではなく、一旦 Terminal より

$ sudo lazarus-ide として起動します。

5.プログラム作成

 uses 節にGPIOへのアクセスの為、 Unix, BaseUnix を追加しておく。

5-1.Sharpeの追加

Form に Sharpe (緑の〇)そのままでは四角なので丸に変更します。Shape1 のプロパティ Shape が stRectangle (四角) となっているのを stEllipse (楕円) に変更します。楕円は縦横の比率を同じにすれば円となります。

5-2.Button の追加


 LED ON/OFF 用のボタンを追加します。

5-3.Button1イベント:(OnClick)の追加

 gpio ファイルへは FpOpen, FpClose を使ってアクセスします。

Button1のイベントに OnClik 欄がありイベントが未登録なので右の空欄をダブルクリックすればイベントが追加されます。
Button1Click が追加されます。中身は空なので Pascal で動作を記述していきます。
LED が OFF(0) ならば
  GPIO に '1' を書き込んで点灯させます。
  画面上の〇は緑色に設定する。
  点灯させたので Led 変数は 1 として記憶し次回に備える。
LED が OFF(0) でないならば
  GPIO に '0' を書き込んで消灯させます。
  画面上の〇は白色に設定する。
  消灯させたので Led 変数は 0 として記憶し次回に備える。

5-4.Formイベント:(OnActive)の追加

 フォームのイベントには、フォームが画面に表示された時(FormActivate:イベント)には初期設定の処理を登録しておきます。
Led 変数を 0 ( LED Off )とします。

5-5.Formイベント:(OnClose)の追加

 終了時(FormClose:イベント)には gpio の終了宣言を行います。(後始末)


イベントは発生するごとに上記の登録されたいずかの処理が行われます。
今回の例では
1.procedure TForm1.FormActivate(Sender: TObject);
  ( 初期設定でプログラム開始時に 1 回実行される。 )
2.procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); 複数回実行される。
  ( LED の ON / OFF ボタンをクリックした回数回実行される。)
3.procedure TForm1.FormClose(Sender: TObject; var CloseAction: TCloseAction);
  ( フォームの終了(プログラムの終了時)に 1 回実行される。)
の順に実行されます。

プログラム
01: unit Unit1;
02: 
03: {$mode objfpc}{$H+}
04: 
05: interface
06: 
07: uses
08:   Classes, SysUtils, FileUtil, Forms, Controls, Graphics, Dialogs, StdCtrls,
09:   ExtCtrls ,
10:   Unix, BaseUnix ;
11: 
12: type
13: 
14:   { TForm1 }
15: 
16:   TForm1 = class(TForm)
17:     Button1: TButton;
18:     Shape1: TShape;
19:     procedure Button1Click(Sender: TObject);
20:     procedure FormActivate(Sender: TObject);
21:     procedure FormClose(Sender: TObject; var CloseAction: TCloseAction);
22:   private
23:     { private declarations }
24:   public
25:     { public declarations }
26:   end;
27: 
28: var
29:   Form1: TForm1;
30:   Led:   Integer ;
31:   gReturnCode: longint;
32: 
33: implementation
34: 
35: {$R *.lfm}
36: 
37: const
38:   PIN_17: PChar = '17';
39:   PIN_ON: PChar = '1';
40:   PIN_OFF: PChar = '0';
41:   OUT_DIRECTION: PChar = 'out';
42: 
43: { TForm1 }
44: 
45: procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
46: var
47:   fileDesc: integer;
48: begin
49:    if Led = 0 then
50:    begin
51:      fileDesc := FpOpen('/sys/class/gpio/gpio17/value', O_WrOnly);
52:      gReturnCode := FpWrite(fileDesc, PIN_ON[0], 1);
53:      Shape1.Brush.Color := clLime ;
54:      Led := 1 ;
55:    end
56:    else
57:    begin
58:      fileDesc := FpOpen('/sys/class/gpio/gpio17/value', O_WrOnly);
59:      gReturnCode := FpWrite(fileDesc, PIN_OFF[0], 1);
60:      Shape1.Brush.Color := clWhite ;
61:      Led := 0 ;
62:    end ;
63: end;
64: 
65: procedure TForm1.FormActivate(Sender: TObject);
66: var
67:   fileDesc: integer;
68: begin
69:    Led := 0 ;
70:    fileDesc := FpOpen('/sys/class/gpio/export', O_WrOnly);
71:    gReturnCode := FpWrite(fileDesc, PIN_17[0], 2);
72: 
73:    fileDesc := FpOpen('/sys/class/gpio/gpio17/direction', O_WrOnly);
74:    gReturnCode := FpWrite(fileDesc, OUT_DIRECTION[0], 3);
75: end;
76: 
77: procedure TForm1.FormClose(Sender: TObject; var CloseAction: TCloseAction);
78: var
79:   fileDesc: integer;
80: begin
81:   fileDesc := FpOpen('/sys/class/gpio/unexport', O_WrOnly);
82:   gReturnCode := FpWrite(fileDesc, PIN_17[0], 2);
83: end;
84: 
85: end.


保存

保存はプロジェクトより名前を付けてプロジェクト保存を実行してください。
今回は led プロジェクトとして保存しました。



実行

/usr/local/bin/ にコピーし、実行権( sudo chmod +x led とすると) 与えておくとどこからでも以下で実行できる

$ sudo ./led として実行して下さい。