FreeRTOS on LPCXpresso [Electronics ]

先日購入した LPCXpresso LPC1768 で FreeRTOS を動かしてみた。FreeRTOS の LPC1768 での動作サンプルとして用意されている Red Suite + デモボード用のコードをベースに LPCXpresso 用に調整する。LCD 表示はとりあえず無視して Ether と USB の動作確認をおこなうことが目的。このデモボードとは Ether PHY チップが異なっているため、最低限この部分の修正が必要になる。これについては kenjia さんが既に対応されていたものを利用させていただいた。

まず、"NXP LPC1768 Cortex M3 Red Suite Demo" の手順にしたがって FreeRTOS をビルドする。

• FreeRTOS V6.1.0 のアーカイブを展開しておく。
• LPCXpresso IDE 3.5 を起動し、新しいワークスペースを開く。
• Import existing projects で Demo\CORTEX_LPC1768_GCC_RedSuite を指定する。
  このとき IDE がハングすることがあるが、強制終了して再度インポート処理をすれば良いようだ。
• これで "Build" を実行すると main.c の 55行目でエラーとなるから、これをコメントアウトする。「CreateProjectDirectoryStructure.bat」を実行して IDE をリフレッシュせよと書かれているが、これは必要なかった。

  /* #error The batch file Demo\CORTEX_LPC1768_GCC_RedSuite\CreateProjectDirectoryStructure.bat must be executed before the first build.  After executing the batch file hit F5 to refrech the Eclipse project, then delete this line. */

• FreeRTOSConfig.h 中の IP アドレスなどを自分の環境に合わせて変更する。

  /*-----------------------------------------------------------
   * Ethernet configuration.
   *-----------------------------------------------------------*/
  
  /* MAC address configuration. */
  #define configMAC_ADDR0	0x00
  #define configMAC_ADDR1	0x12
  #define configMAC_ADDR2	0x13
  #define configMAC_ADDR3	0x10
  #define configMAC_ADDR4	0x15
  #define configMAC_ADDR5	0x11
  
  /* IP address configuration. */
  #define configIP_ADDR0		192
  #define configIP_ADDR1		168
  #define configIP_ADDR2		1
  #define configIP_ADDR3		201
  
  /* Netmask configuration. */
  #define configNET_MASK0		255
  #define configNET_MASK1		255
  #define configNET_MASK2		255
  #define configNET_MASK3		0

• syscalls.c で caddr_t に関するエラーが出るため、これも対処する。#include 行の次に定義を追加した。

  typedef	char *	caddr_t; 

これでとりあえずバイナリはできるようになったが、LPCXpresso 1768 に合わせる作業が残っている。オリジナルのターゲットでは Ether PHY デバイスに DP83848C を使用しているが、LPCXpresso では LAN8720 が使用されているのだ。

• kenjia さんのダウンロードページ(http://www.page.sannet.ne.jp/kenjia/LPC1768_mbed_Xpresso_4.html)から FreeRTOS_LPC1768_mbed_xpresso_wrk0.zip を取得して展開し、webserver フォルダ以下の emac.c と EthDev_LPC17xx.h をワークスペース内のファイルに置き換える。LPCXpresso Forumによると LPCXpresso 1768 については LAN8720(Ether PHY) の初期化タイミングについて問題があるようだが、kenjia さんのコードではこれも回避されている。
• emac.c で LPC_xx となっているシンボルについて LPC_ を削除する。
  kenjia さんの環境は LPCXpresso 標準から変更してあるため、このようにシンボルを変更してあるのを戻すことになる。私は差分を見て変更を加えていった。
• Project / Properties ダイアログのSettings / MCU C Compiler / Symbols に以下の定義を追加してビルドすればOK. これを USE_MBED にすれば mbed でも動く筈だ。

  USE_XPRESSO=1

Ether のコネクタはパルストランス内蔵のものを使う。配線例はhttp://www.page.sannet.ne.jp/kenjia/J_LPC1768_2nd.html などを参考に。私はスイッチサイエンスから購入した MagJack コンパチ品を使用したが、これは GND ピンが出ていないため、フレームから取った。USB は OTG であり、FreeRTOS のサンプルでは CDC として動作するため、B コネクタを付けた。USB　からの Vcc は接続していない。どちらも同じスイッチサイエンスから購入したブレッドボード用の変換基板を使って配線した。

Ether のテストは PC の web browser から最初に設定した IP アドレスで http://192.168.1.201/ のようにアクセスすればよい。USB はケーブルを接続し、FreeRTOSDemo_RDB1768　フォルダ内の usbser.inf でデバイスを登録すると COM デバイスとして認識されているから、TeraTerm などで接続するとキー入力がエコーバックされる。あれ、文字化けしている。他に LED を用いての IO ポートのテストまでは出来る。LCD は接続しておらず、コードもそのまま残しているが、他の動作にはとりあえず問題ない。ただ、ping (ICMP_ECHO)の応答がダブって返ることが気になって調べてみた。http://comments.gmane.org/gmane.network.uip.user/1706 などによると、そのような実装であるような記述があったが、コードを見ても良く判らない。