A^4-Nerveを動かす

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A^4-Nerveを動かす

6/13,2001: h8toolsの修正方法を追加
6/3, 2001: ページ公開
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A^4-Nerveは Project A^4の一環としてAAFおぎちゅ～で開発された超小型コントローラボードです。
MPUにH8Tinyを採用し、24mm x 38mmという大きさにもかかわらず３軸分のモータドライバを内蔵しています。
スペックの詳細はおぎちゅ～の説明をご覧ください。
（上はRS-232Cのレベルコンバータ、下がA^4-Nerveです。小さい！！）
ぱ研ではLinux上に開発環境を構築して動かしてみました。とっても簡単にできますよ。

シリアルレベルコンバータの製作

NerveのSCIは5Vインターフェイスなので、ＰＣのシリアルポートと接続するためにはレベルコンバータを用意しなければなりません。とりあえず手元にあったMAX232CPEを使って作ってみました(上の写真のものです)。

回路図（PDF形式(80k) ｜ Protel Advanced Schematic 98形式(10k)）
NerveのSCIはハードウェアフローに対応していませんが、この回路では一応汎用で使えるようにピンを出してあります。
また、H8のブートモードとユーザモードを切り替えるためのスイッチも付けてみました。
この切り替えスイッチを有効にするには、NerveのSCT1の2-3番のランドパターンをハンダでブリッジする必要があります。
写真で示した部分に３つのランドがあります。このうちの"NMI"と中央のランドをハンダでブリッジします。

また、DIPスイッチの４番をOFFにしておきます。

クロス開発環境のインストール

NerveのMPUであるH8/3664のクロス開発環境をLinux上で構築します。
とりあえずてっとり早く進めたい人のために、Vine Linux 2.1.5で作ったRPMパッケージを用意しました。以下のファイルをダウンロードして、順番に"rpm -ivh (ファイル名)"でインストールしてください。

h8300-hms-binutils-2.11-1.i386.rpm
h8300-hms-gdb-5.0-4.i386.rpm
h8300-hms-gcc-2.95.3-2.i386.rpm
このパッケージは GNU Development Tools for the Hitachi H8/300[HS] Series からもらってきたRedHat7.x用のパッケージを再構築しただけのものです。
以下の手順で作成しました。
1.rpm srcパッケージのダウンロード
  http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=24580
  から
   h8300-hms-binutils-2.11-1.src.rpm
   h8300-hms-gdb-5.0-4.src.rpm
   h8300-hms-gcc-2.95.3-2.src.rpm
  をもらってくる

2.ソースパッケージをインストールする
  # rpm -ivh h8300-hms-binutils-2.11-1.src.rpm
  # rpm -ivh h8300-hms-gcc-2.95.3-2.src.rpm
  # rpm -ivh h8300-hms-gdb-5.0-4.src.rpm

3.パッケージを再構築してインストールする
  # cd /usr/src/redhat/SPEC
  # rpm -bb h8300-hms-binutils-2.11-1.spec 
  # rpm -bb h8300-hms-gdb-5.0-4.spec 
  # rpm -ivh /usr/src/redhat/RPMS/i386/h8300-hms-binutils-2.11-1.i386.rpm 
  # rpm -ivh /usr/src/redhat/RPMS/i386/h8300-hms-gdb-5.0-4.i386.rpm
  # rehash
  # rpm -bb h8300-hms-gcc-2.95.3-2.spec
  # rpm -ivh /usr/src/redhat/RPMS/i386/h8300-hms-gcc-2.95.3-2.i386.rpm

Flash ROM書込みツールとモニタプログラムのインストール

H8/3664内蔵のFlash ROMへの書き込みはシリアルポート経由で行うことができます。このためにはH8/3664を"ブートモード"で起動したあと、規定のプロトコルに従って書き込みプログラムを転送するツールが必要です。
またモニタプログラムがあればなにかと便利です。
これらのツールは Linux研究所で提供されています。感謝!
h8toolsはボーレートを正しく設定してくれないバグがあるので，修正します．
また，必要なら通信速度をあげる改造も施します．ROMライタの転送は19200bps，プログラムの転送時は38400bpsに設定してみました．
--- h8tools/3664eeprom/3664tool.c
 #ifdef LINUX
        tcsetpgrp(TheFd,getpgrp());
        tcgetattr(TheFd,&TheTty);
        cfmakeraw(&TheTty);
>       cfsetispeed(&TheTty,9600);
>       cfsetospeed(&TheTty,9600);
 #endif

'>'で示した部分を，
       cfsetispeed(&TheTty,B19200);
       cfsetospeed(&TheTty,B19200);
に変更(9600bpsでいいときは，'B9600')します．

さらに以下の'>'で示した部分を追加します．

	else {
		puts("EEPROM writing program transfer failed!");
		exit(-1);
	}

>#ifdef LINUX
>	cfsetispeed(&TheTty,B38400);
>	cfsetospeed(&TheTty,B38400);
>#endif
>#ifdef FreeBSD
>	TheTty.sg_ispeed=B38400;
>	TheTty.sg_ospeed=B38400;
>#endif
>	if(stty(TheFd, &TheTty ) == -1){
>		fprintf(stderr, "stty error\n" );
>		return -1;
>	}

	if((fp = fopen(fileName,"r")) == NULL) {
		fprintf(stderr,"file not found!\n");
		exit(-1);
	}

--- h8tools/3664eeprom/romwrite.c

最初の方で，
	SMR = 0;
>	BRR = 51;
	SCR3 = 0;

となっているところを以下のように修正．

	BRR = 12; /* 12:38400bps 25:19200bps 51:9600bps @16MHz */
インストールは以下のように行います(プロンプトが#のところはrootでの作業を意味します)。
> tar xzvf h8tools.tar.gz
> cd h8tools
> chmod a+x 3048eeprom/ 3048mon/ 3067eeprom/ 3067mon/ 3664eeprom/ 3664mon/
> cd 3664eeprom/
(ここでプログラムを修正)
> make
# make install
# gcc -o /usr/bin/3664tool 3664tool.c
# cd ..
# gcc -o /usr/bin/h8term h8term.c
> cd 3664mon
> make
> 3664tool h8mon.mot  (PCのシリアルポートと接続し、bootモードで起動します)
ここまで来たら、もうモニタプログラムを動かすことができます。
Nerveをユーザモードで起動し、
  > h8term
とすれば、すばらしい!!しっかり動くじゃないですか。

ここから先は。。。

ここまでくればあとはプログラムを作って遊べます。ぱ研でも折を見てサンプルプログラム等を紹介していきたいと思います。
ただH8/3664内蔵のRAMは容量が小さいので、プログラムの開発は拡張RAMを搭載したボードで行い、デバッグが済んだらNerveのFlash ROMに書き込んで動かす、という手順がいいような気がしてます。

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