この記事を書いた私は素人です。しかもデバッグの環境構築は初めてなので、誤りに気付かず書いている場合があるかも知れません。注意して下さい。

前記事の続きから、デバッグの環境を整えました。

↓ 配線が蜘蛛の巣状態で見苦しいけど、一応デバッグ中でブレークポイントで停止中です。

 

私の開発環境

pico-setup-windowsからダウンロードした
pico-setup-windows-0.3.5-x64.exe と
VSCode用のRaspberry Pi Pico拡張機能を使用。

VSCode C/C++ Windows 11
ピコプローブ Raspberry Pi Pico
デバッグ対象 Raspberry Pi Pico W

 

ピコプローブとなるPicoにインストールする debugprobe_on_pico.uf2 を得るには。そしてインストール。uf2ファイルをPicoにインストールする手順は省きます。この記事を読む貴方は承知でしょうから。

↓ Raspberry Pi 公式サイトの Pico-series Microcontrollers ページにある Debugging using another Pico-series device の説明文で You can find the latest release of the firmware in the debugprobe GitHub repository. にリンクされたページに行くと debugprobe_on_pico.uf2 をダウンロード出来る。

 

↓ Pico同士のデバッグ用配線

↓ ピコプローブにUSBケーブルを差し込み(BOOTSELボタンは押さない)Windowsに認識された事を、デバイスマネージャーで確認。

 

さて、ピコプローブとデバッグ対象のPicoが配線されたら、いよいよデバッグです。

【注意】ここでデバッグしているプロジェクトは、Pico拡張機能の New C/C++ Project で作成した物です。

↓ 1、2、3の順に選択

1 Picoアイコン
2 Debug Project
3 Pico Debug(Cortex-Debug)

↓ デバッグが始まるとmain関数の最初の所で自動停止? 問題があるから停止した?

↓ 赤字で「warning: なんとか、かんとか」って警告されるけど、Continue (F5)ボタンを押すと先に正常に?進める。

 

このデバッグ環境を利用する New Pico Project を作る場合は以下の通り。

New Pico Project

Name SSD1331_test
Board type Pico W
Location c:\Users\JM1LXS\Documents\LXS_Pico
Select Pico SDK version v2.1.0
Features SPI
Stdio support Console over UART
Pico wireless options Pico W onboard LED
Code generation options Use project name as entry point file name
Generate C++ code
Debugger DebugProbe (CMSIS-DAP)

 

ソースコードに
printf(“TEST”\n);
を書いて置くとデバッグ中のシリアルモニターに、先程の文字を表示する事が出来る。またコード変更しても、USBケーブルの抜き差しやBOOTSELボタンやリセットボタンを押す必要が無くデバッグ出来る。

と言っても、初心者の私は良く分からずに、やっているだけだけど。

前回に続き、今回はロータリーエンコーダーを2個にしてみました。

複数のロータリーエンコーダーの同時読み取りは、switch-case分で対応出来ました。

その対応と言っても、人の指で2個のロータリーエンコーダーを普通にクルクル回す速さでの事です。モーターなどで機械的に高速で回した場合には対応出来ないかも。

「尚、私はロータリーエンコーダーを読み取るソースコードを書くのは始めたばかりだし、C言語も素人で、しかも初心者なので凄いソースコードは書けません。悪しからず」

この記事のソースコードや考えに誤り、非効率、プロならこんなソースコードは書かないとか、あるでしょうから先に言って置きます。

 

↓ 白色(PETG)の造形物は、私がOnshapeで設計、Ender-3 V3 SEで造形しました。

今は電子工作に3Dプリンターは、半田ごてくらいに必需品だと思う。無いなら自分で作ればいい。電子工作もその考えだし。3DCAD設計も楽しいしね。PC画面の3Dが現物になるんだから凄い。

3D model-viewer

 

 

↑↓ central_line の上下は0、x_speed(グラフ描画間隔)は1のロータリーエンコーダーで変化させる。

x_speedの値は待機時間。つまり、グラフ描画(左端から右端までの描画)後に、待機時間を設けて次のグラフ描画となる。オシロスコープで言う時間軸の変化みたいなもの。

 

 

↓ この関数で複数(2個)のロータリーエンコーダーの読み取りを行います。

void lxs_gpio_callback(uint gpio, uint32_t events)

↓ 次のソースコードは一部分ですが、core1で行うロータリーエンコーダーの読み取りに関係します。

// コールバック関数
// 1つ又は複数のロータリーエンコーダーを同時に回した時
// (割り込みが発生した時)に呼ばれる関数
// gpio の値でどのロータリーエンコーダーなのか特定出来る
void lxs_gpio_callback(uint gpio, uint32_t events) {

    int lxs_clk;

    // この関数実行中のみ点灯させて
    // ロータリーエンコーダーの
    // 立ち上がりや立ち下がりに
    // 発生する割り込みを確認するLED
    gpio_put(5, 1); // GP5のLED点灯

    // 割り込みの禁止
    gpio_set_irq_enabled(gpio, GPIO_IRQ_EDGE_FALL | GPIO_IRQ_EDGE_RISE, false);

    sleep_ms(3); // 0.003秒 念の為のチャタリング対策

    switch (gpio) {

        // DT0 の割り込み ///////////////////////
        case PIN_DT0: // 0のロータリーエンコーダー

            // CLK0の状態を取得
            lxs_clk = gpio_get(PIN_CLK0);

            switch (events) {

                // DT0 の立ち上がり割り込み
                case GPIO_IRQ_EDGE_RISE:        // 0x8u
                    if (lxs_clk == 1) {         // #A 右回り
                        central_line--;
                    } else if (lxs_clk == 0) {  // #C 左回り
                        central_line++;
                    }
                    break;

                // DT0 の立ち下がり割り込み
                case GPIO_IRQ_EDGE_FALL:        // 0x4u
                    if (lxs_clk == 0) {         // #B 右回り
                        central_line--;
                    } else if (lxs_clk == 1) {  // #D 左回り
                        central_line++;
                    }
                    break;

                // evetes値が12(0x0Cかな)とか意味不明の場合
                default:
                    central_line = central_line;
                    break;
            }
            break;

        // DT1 の割り込み ///////////////////////
        case PIN_DT1: // 1のロータリーエンコーダー
        
            // CLK1の状態を取得
            lxs_clk = gpio_get(PIN_CLK1);

            switch (events) {

                // DT1 の立ち上がり割り込み
                case GPIO_IRQ_EDGE_RISE:        // 0x8u
                    if (lxs_clk == 1) {         // #A 右回り
                        x_speed = x_speed + 10; // +10μ秒(+0.00001秒)
                    } else if (lxs_clk == 0) {  // #C 左回り
                        x_speed = x_speed - 10;
                    }
                    break;

                // DT1 の立ち下がり割り込み
                case GPIO_IRQ_EDGE_FALL:        // 0x4u
                    if (lxs_clk == 0) {         // #B 右回り
                        x_speed = x_speed + 10;
                    } else if (lxs_clk == 1) {  // #D 左回り
                        x_speed = x_speed - 10;
                    }
                    break;

                // events値が12(0x0Cかな)とか意味不明の場合
                default:
                    x_speed = x_speed;
                    break;
            }
            break;

        default: // gpio の値が想定外の時
            central_line = 45; // 初期値
            x_speed = 920; // 初期値
            break;
    }

    // 割り込み禁止の解除
    gpio_set_irq_enabled(gpio, GPIO_IRQ_EDGE_FALL | GPIO_IRQ_EDGE_RISE, true);

    gpio_put(5, 0); // GP5のLED消灯
}

void core1_entry() {

    const uint LED_PIN = 25;
    gpio_init(LED_PIN);
    gpio_set_dir(LED_PIN, GPIO_OUT);

    // GPIOの初期化(ロータリーエンコーダー用)
    gpio_init(PIN_CLK0); // GP4
    gpio_init(PIN_DT0); // GP3
    gpio_init(PIN_SW0); // GP2
    gpio_init(PIN_CLK1); // GP12
    gpio_init(PIN_DT1); // GP11
    gpio_init(PIN_SW1); // GP10

    // 立ち上がり、立ち下がりの割り込み確認用LED
    gpio_init(5); // GP5

    // 入出力設定
    gpio_set_dir(PIN_CLK0, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(PIN_DT0, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(PIN_SW0, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(PIN_CLK1, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(PIN_DT1, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(PIN_SW1, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(5, GPIO_OUT);

    // 内部プルダウン設定
    gpio_pull_down(PIN_CLK0);
    gpio_pull_down(PIN_DT0);
    gpio_pull_down(PIN_SW0);
    gpio_pull_down(PIN_CLK1);
    gpio_pull_down(PIN_DT1);
    gpio_pull_down(PIN_SW1);

    // ヒステレリス設定(シュミットトリガ利用)念の為のチャタリング対策
    gpio_set_input_hysteresis_enabled(PIN_CLK0, true);
    gpio_set_input_hysteresis_enabled(PIN_DT0, true);
    gpio_set_input_hysteresis_enabled(PIN_SW0, true);
    gpio_set_input_hysteresis_enabled(PIN_CLK1, true);
    gpio_set_input_hysteresis_enabled(PIN_DT1, true);
    gpio_set_input_hysteresis_enabled(PIN_SW1, true);

    // 割り込み用コールバック関数の登録
    gpio_set_irq_enabled_with_callback(PIN_DT0, GPIO_IRQ_EDGE_FALL | GPIO_IRQ_EDGE_RISE, true, &lxs_gpio_callback);
    gpio_set_irq_enabled_with_callback(PIN_DT1, GPIO_IRQ_EDGE_FALL | GPIO_IRQ_EDGE_RISE, true, &lxs_gpio_callback);

    // 割り込み禁止の解除
    gpio_set_irq_enabled(PIN_DT0, GPIO_IRQ_EDGE_FALL | GPIO_IRQ_EDGE_RISE, true);
    gpio_set_irq_enabled(PIN_DT1, GPIO_IRQ_EDGE_FALL | GPIO_IRQ_EDGE_RISE, true);

    // 基板実装LED(GP25)の点灯用ループ
    while (true) {
        if (gpio_get(PIN_CLK0) == 1) {
            gpio_put(LED_PIN, 1);
            //sleep_ms(2);
        } else {
            gpio_put(LED_PIN, 0);
            //sleep_ms(2);
        }
    }
}

 

まぁ〜、このソースコード、C言語初心者の私にとっては趣味に使える。

でも、以下の事が、今後解決したらいいと思う。

 

【理解不能】

↓ 上記ソースコードの一部で、自分で書いて置きながら、私には理解出来ない事がある。割り込み用コールバック関数の登録で、ロータリーエンコーダーが2個だから2つ書いているけど、1つだけでも同様に動作する。なんで?

// 割り込み用コールバック関数の登録
gpio_set_irq_enabled_with_callback(PIN_DT0, GPIO_IRQ_EDGE_FALL | GPIO_IRQ_EDGE_RISE, true, &lxs_gpio_callback);
gpio_set_irq_enabled_with_callback(PIN_DT1, GPIO_IRQ_EDGE_FALL | GPIO_IRQ_EDGE_RISE, true, &lxs_gpio_callback);

 

【意味不明】

上記の理解不能な件に加えて、コールバック関数内で使用するeventsの値が意味不明なのがある。
それは、ロータリーエンコーダーを回している時(1クリックごとに)、私が想定するeventsの値は0x4uと0x8uなんだけど、12(多分0x0Cuかな)が頻繁に発生する。
この12とは? なに? エラーとかファールのコード?
ググり方が不味いのか、ググっても解決していない。

これは仕方ないので、その部分のソースコードで想定外の値の時は、ロータリーエンコーダーを回しても(1クリック分だけ)変化しない事にした。↓

// evetes値が12(0x0Cかな)とか意味不明の場合
default:
    central_line = central_line;
    break;
// events値が12(0x0Cかな)とか意味不明の場合
default:
    x_speed = x_speed;
    break;

AmazonでポチったロータリーエンコーダーHW-040を、Raspberry Pi Picoの割り込みとC言語で読み取る記事。ただ私は素人なので誤りが有るかも知れません。

開発環境

VSCode C/C++ Windows 11
RP2040 Raspberry Pi Pico

 

 

↓ 目標はロータリーエンコーダーでcentral_lineを上下に動かす事。

 

↓ DTの立ち上がり割り込み、又は立ち下がり割り込みの時、CLKの値を読み取り右回り、又は左回りを判断して1クリック毎に central_line の値を変化させます。

尚、画像中の#A、#B、#C、#Dはソースコードにあるそれと一致します。

 

↓ ロータリーエンコーダーの読み取りはcore1で行い、ADCとOLEDの表示はcore0で行う。次のコードはcore1で処理する部分で、ロータリーエンコーダーの読み取りをGPIOの割り込みで処理します。尚、ソースコード中の#A、#B、#C、#Dは上記画像のそれと一致します。

// コールバック関数
// ロータリーエンコーダーを回した時(割り込み発生時)に呼ばれる関数
void lxs_gpio_callback(uint gpio, uint32_t events) {

    int lxs_clk;

    // この関数実行中のみ点灯させて
    // ロータリーエンコーダーの
    // 立ち上がり
    // 立ち下がり を確認する為のLED
    gpio_put(5, 1); // GP5のLED点灯

    // 割り込みの禁止
    gpio_set_irq_enabled(gpio, GPIO_IRQ_EDGE_FALL | GPIO_IRQ_EDGE_RISE, false);

    sleep_ms(3); // 0.003秒 念の為のチャタリング対策

    // CLKの状態を取得
    lxs_clk = gpio_get(PIN_CLK);

    // DTの立ち上がり割り込み
    if (gpio == PIN_DT && events == GPIO_IRQ_EDGE_RISE) {
        if (lxs_clk == 1) {         // #A
            central_line--;
        } else if (lxs_clk == 0) {  // #C
            central_line++;
        }

    // DTの立ち下がり割り込み
    } else if (gpio == PIN_DT && events == GPIO_IRQ_EDGE_FALL) {
        if (lxs_clk == 0) {         // #B
            central_line--;
        } else if (lxs_clk == 1) {  // #D
            central_line++;
        }
    }

    // 割り込み禁止の解除
    gpio_set_irq_enabled(gpio, GPIO_IRQ_EDGE_FALL | GPIO_IRQ_EDGE_RISE, true);

    gpio_put(5, 0); // GP5のLED消灯
}

void core1_entry() {

    const uint LED_PIN = 25;
    gpio_init(LED_PIN);
    gpio_set_dir(LED_PIN, GPIO_OUT);

    // GPIOの初期化(ロータリーエンコーダー用)
    gpio_init(PIN_CLK); // GP4
    gpio_init(PIN_DT); // GP3
    gpio_init(PIN_SW); // GP2

    // 立ち上がり、立ち下がりの割り込み確認用LED
    gpio_init(5); // GP5

    // 入出力設定
    gpio_set_dir(PIN_CLK, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(PIN_DT, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(PIN_SW, GPIO_IN);
    gpio_set_dir(5, GPIO_OUT);

    // 内部プルダウン設定
    gpio_pull_down(PIN_CLK);
    gpio_pull_down(PIN_DT);
    gpio_pull_down(PIN_SW);

    // ヒステレリス設定(シュミットトリガ利用)念の為のチャタリング対策
    gpio_set_input_hysteresis_enabled(PIN_CLK, true);
    gpio_set_input_hysteresis_enabled(PIN_DT, true);
    gpio_set_input_hysteresis_enabled(PIN_SW, true);

    // 割り込み用コールバック関数の登録
    gpio_set_irq_enabled_with_callback(PIN_DT, GPIO_IRQ_EDGE_FALL | GPIO_IRQ_EDGE_RISE, true, &lxs_gpio_callback);

    // 割り込み禁止の解除
    gpio_set_irq_enabled(PIN_DT, GPIO_IRQ_EDGE_FALL | GPIO_IRQ_EDGE_RISE, true);

    // 基板実装LED(GP25)の点灯用ループ
    while (true) {
        if (gpio_get(PIN_CLK) == 1) {
            gpio_put(LED_PIN, 1);
        } else {
            gpio_put(LED_PIN, 0);
        }
    }
}

 

↓ GP5に繋げた緑色のLEDは、ロータリーエンコーダーを回した時に呼ばれる関数 lxs_gpio_callback() の実行中だけ点灯。立ち上がり、立ち下がりの割り込みをLEDの点灯で分かる仕組み。

2021年2月15日投稿 Pi PicoのADCで電圧表示

↑ 以前作ったラズパイPicoのプログラムを、Windows11にインストールしたPico用VSCode C/C++開発環境にコピペする。

以前のCMakeLists.txtでは駄目で、エラーやファールばかりを繰り返して大変でした。そもそも私はズブの素人、CMakeLists.txtの役目を知らずにやっているのですから、本当に大変でした。
でも、最終的にエラーやファール、警告も無く正常にuf2ファイルが出来たので、忘れない内にその方法を残します。

どの様なプログラムかと言うと、次の画像がそのプログラムの実行中の様子で、ADC0の電圧をADCで測定しSSD1331に表示する。と言う事をCore0で無限ループする。それに加え並列してCore1でLEDの点滅をさせています。

 

環境作りは以下のリンクから pico-setup-windows-0.3.5-x64.exe をダウンロードして行う。

pico-setup-windows

VSCodeの立ち上げは、必ず Visual Studio Code for Pico のショートカットを使用する。このショートカットはドキュメントフォルダに作られたPicoフォルダの中にある。

↓ New C/C++ Projectをクリック。

 

↓ New Pico Project
Name SSD1331_test
Board type Pico
Location c:\Users\JM1LXS\Documents\LXS_Pico
Select Pico SDK version v2.1.0
Features spi
Stdio support Console over USB
Code generation options Use project name as entry point file name
Generate C++ code
Debugger DebugProbe

 

↓ CMakeLists.txtに追記

hardware_adc
pico_multicore
pico_bootsel_via_double_reset

↑ pico_bootsel_via_double_reset は、リセットボタンをダブルクリックするとBOOTSELモードになる。なのでUSBケーブルの抜き差しは不要。

 

次は、Cソースファイルの内容を丸ごと入れ替える。

以前も今回もソースファイルは1つだけ。

以前のソースファイル pico_ssd1331_oled.c
今回のソースファイル SSD1331_test.cpp

SSD1331_test.cppの中身は削除して空にする。以前のpico_ssd1331_oled.cの中身をコピーしてSSD1331_test.cppにペーストする。

font.hはコピーしてSSD1331_testフォルダにペーストする。

 

↓ ビルドが成功して最終的なファイルはこんな感じ。

 

 

この記事で扱ったソースファイルをダウンロード出来ます。

LXS-TEST.zip

尚、SSD1331を初期化するコード lxs_oled_init()内のコマンド 0xAE 0x25から始まるそれは、ネット上で見つけた物で、私には何故そのコマンドなのかなど説明出来ません。
また、font.h内のフォントデータもネットから拝借した物です。

私は素人なので質問されても良い回答が出来ないので悪しからず。

参考サイト: gdbgui installation
https://www.gdbgui.com/installation/

 

Raspberry Pi OS(ラズパイ5)にgdbguiをインストール。

$ sudo apt install pipx

$ pipx install gdbgui

$ pipx ensurepath

gdbguiを立ち上げる。

$ pipx run gdbgui

次のアドレスをブラウザで開く。

http://127.0.0.1:5000/dashboard

 

gdbguiの操作は左下のコマンドラインで行う感じです。gdbの操作と同じで
b main
run
n
みたいに操作。便利なのは変数などの値が右窓に表示される事ですね。