R&D daily

第一弾の送り出し終了
週明けは開梱作業？

４～５年おきの引っ越しローテーションから抜けられない。
どうしてこうなった。

分野にもよるとは思うけど、実績あれば、５０代でも６０代でも
外から呼ばれる程度には、仕事はあるもんなんだなあ、と実感。

まだまだ精進しないといけないな。

剥き身のIMUを使うような趣味なんて、普通、あるとは思わないな。

ボの営業さん、世界が広がってよかった。

今日も自宅からベースキャンプへの戻りの新幹線車内で、諸々作業。
最近の国際線の飛行機もだけど、PCの電源が用意できるので、
体力の続く限り作業できる。

疲れても、15分か30分寝ると、ずいぶんリフレッシュできるんだけど。
通常の作業環境で、好きな時にスパッと寝るってのも
なかなか難しい。

その所為で、通常は作業効率が落ちても、簡単には
復帰できないことが多いんだけど。

まあ織り込み済み、ってことで特に対策は打たない。

趣味の開発だと、さらに時間が限られていて、
効率ははるかに重要なので、移動中開発は大変重要だ。

出張とかの移動中に、開発作業の大半をできるようにしておく。

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ターゲットボードを、シリアルでのフルコントロールと、
ブレッドボードの組み合わせとすることで、出先での
開発の自由度が広がる。



一日終わって、宿まで戻れるなら、はんだごてと
オシロスコープくらいならターゲットになるんだけど。

昔はビジネスホテルの部屋は、コンセントの設置が少なくて
（鏡の前のドライヤー用と、湯沸かし用くらいしかなかった）
自前でテーブルタップをたくさん持ち込んでいたけど。

今どきは、みんなスマホだのなんだのを、
たくさん持ち歩いている所為か、ビジネスホテルの部屋も
コンセントだらけになった。

助かる。

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今日の帰路では、stmの書き込みツールのブラッシュアップ作業。

面接のときに、お茶を飲むのがマナー違反かどうかは、
TPOによると思う。

ループ内で、sprintfを使わないように書き替えると、
丁度、スタックポインタがDWT_COMP0を超えたところで
例外に入るようだ。

やはりsprintfで、200バイト弱は、AUTO変数で使われるということか。

新幹線移動中の開発により、DWTを動作させることができるようになった。
割り込みで処理を追加した後に、正常動作に復帰できるし、これはいい。

純粋にデバッガの動作だけど、オンチップペリフェラルだけで
（アダプタとかプローブの類なしで）実現できるのはありがたい。

スタックの上限（というか余裕を持たせた警告エリアの方がいいが）
にウオッチポイントとアクセス方法（読み、書きの別など）を設定しておく。

スタックが侵食して、アクセスの条件が成立すると、
デバッグベクタに分岐して、通常の割り込みと同様に処理できる。

スタックポインタに余裕を持たせておけば、破綻することなしに
処理が続けられ、スタックの残りが少ないことが
実行されているプログラム自身で把握できる。

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今回のターゲットはstm32l433だけど、Cortex-M3,M4なら
どれでも使える可能性はありそうだ。
設定例は以下。

プログラムの初期設定部分に記述して、DWTを有効にする。

    //  デバッグ例外、モニタ制御レジスタ
    CoreDebug->DEMCR =
        (1 << 24)|    //    TRCENA
        (1 << 16)|    //    MON_EN
        0;

    CoreDebug->DHCSR =
        (0xa05f << 16) |        //    書き込みキー
        (1 << 0) |
        0;

    *(volatile unsigned long*)(0xe0001020) = 0x2000e000;    //    DWT_COMP0
    *(volatile unsigned long*)(0xe0001024) = 0x00000000;    //    DWT_MASK0
    *(volatile unsigned long*)(0xe0001028) = 0x00000007;    //    DWT_FUNCTION0  書き込み／読み出しのウオッチポイント
    *(volatile unsigned long*)(0xe0001000) |= 0x00000001;    //    DWT_CONTROL




割り込みハンドラも記述する。

//****************************************************************
//          デバッグ   割り込みハンドラ
//****************************************************************
void DebugMon_Handler(void) {

    static unsigned char temp[32];
    volatile int i;

    sprintf(temp, "\r\nDebug [%08X]\r\n\r\n", *(volatile unsigned long*)(0xe0001020));
    Puts(temp);

    stop = 1;

}

DWTがウオッチポイントへのアクセスを検出すると、
ハンドラが呼ばれるので、コンソールにメッセージを出力する。

0xe0001020は、DWTのコンペアレジスタ。
全部で４つあるので、最大４つのアドレス（エリア）を
同時に監視できる。
グローバル変数で定義されているstopにフラグを立てて戻る。

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テストに、実際にスタックポインタを進めて、
どの辺で止まるか試してみる。

再起呼び出しで、毎回AUTO変数を定義するコードを書く。
一回の呼び出しで、116バイト分の変数を宣言するのだけど
実際のアドレスは、変数の呼び出し分のレジスタ退避エリア
などで、もう20バイト使われて、136バイトづつ消費されるようだ。

スタックの初期値は、0x20010000。
DWTの設定は上記のコードの通り、0x2000e000として、
動作させてみる。

シリアルコンソールに動作状態を出力させてみる。



58回目の呼び出しで、DWTが動作して、再起呼び出しが停止している。
この時のAUTO変数のポインタは、0x2000e0bcあたりを示していて、
DWTの設定値には、もう少しあるようにも見える。

今の場合でnewlib(sprintfとか)が、内部で使っているエリアが、180バイトくらい
あるのかなあ、という印象。

まあ、現実的な処かな？と思うので、なんとなく意図通りの
動きはしているように思える。

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スタックの監視だけでなく、任意のエリアの不正なアクセスも
実行状態で、オーバヘッドなしにソフトウエアだけで監視できるので、
発見しにくいバグ（アクセス違反）を押さえるのに、大変役立ちそうだ。

標準コマンドとして整備しよう。

来るべき、長時間通勤の日々に備え、電車内開発環境の整備にいそしむ。

まあ、もともとノートPCだけで完結するシステムを作ってはいるんだけど。
ターゲットボードをUSB接続して、ボードには一切手を触れずに
書き込み、再起動、諸々をできるように考える。

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想定しているターゲットはハーフマウスなので、実機運用時に不要なものは
使いたくない。（デバッグポートとか、USBバス直接接続はNG）
stm32をメインで使っているとはいえ、プロセッサ依存も避けたいので、
フラッシュ書き込みも含め、シリアル接続一択だ。

通常のTxDとRxDに加え、DTRとRTSも使えるように自家製USB
(CP2102)シリアルケーブルを改造。

ターゲットボードも、モードピンとリセットをコントロール
できるように、回路追加。
ピンを増やしたくない（増やせない）ので、モードピンと
リセットを一つのピンでコントロールできるように改造。

書き込みツールも、stm32L4は公式が対応しておらず
自前で作ったので、このツールもDTRとRTSを
コントロールするように書き直す。

st公式のFlash Loader Demonstratorは、RTS、DTRを
動かしてないのか．．．
公式ツールを使うときは、RTS、DTRを切り離せるような
エクステンションハーネスが必要になるな。

まあ、現行で使っている、F3、F4、L4は全て自前ツールで
書けるようだから、当面問題ないかな。

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見た目怪しいターゲットボードを仕舞ったまま、
コード編集、書き込み、実行のサイクルが可能になったので、
さっそく新幹線移動中に、DWTのデバッグ中．．．

シリアルターミナルから、ターゲットの再起動が
できるようになったので、色々捗る。

これは快適だ。

ああ。

なんか、多くの言葉は要らないなあ．．．思い当たるのがいくつも。
でも投資家は欲に目がくらんで、素人目にもどうしようもない物でも、
お金を出すんだよなあ。

で、実体が発覚しても、限界までひた隠しにするんだよなあ。
発覚しないように、出した方と受け取った方が結託すらしたりする。

これじゃ、投資なんてリスクにしか見えなくて、
本当に投資を必要とするところは、
いい迷惑だよなあ、と何度も思った。

専門的な話は分からないんだけど、といつも前置きされるんだけど。

いや、有史以来、あなたに対して、専門的な話はおろか、
単語レベルですら、会話に出したことはないと
断言できるんだけどなあ．．．

何かの予防線を張っているのか、１０年以上経つがいまだ分からない．．．

知る限り、他にそんなことを言ってくる人は居ない。
一体何なんだろう？

あり得る可能性としては。
話が通じないことに対し、専門性の問題だ、ということ
にしたいのかな？と言う辺り。
それならまあ、分からんでもないのだが．．．

話が通じないのは、専門性の有無では無（以下規制）

事実上、USBのコネクタを汎用電源ポートとして使うようになって久しい。

規格上は、5V、0.5Aを超える出力を取り出すときは、
ホストとハンドシェイクして、あれやこれややった後でないと、
取り出せないことになっているハズだけど。

実際には、5V3A出力とかの、USBコネクタのついた
ACアダプタなんかが普通に出回ってるし、
そういうもんらしい。

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〇ワット数が大きい
〇カロリー総量が少ない
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×USBを用意して下さい（～メモリの意）
×ギガが少ない（～ビット/月の意）

（※個人の意見です）

stm32で、Cortex-MのMPUを使って、スタックオーバーフローを
検出する方法について。

これですかね。

なかなか、思惑通りには進んでないみたいですけど．．．．

USBを電源として使うときには、電流制限は上流側に
入っているので、あまりポリスイッチの類は使わないですかね。

ポリスイッチの動作を見ていると、リミットに対する応答が遅いので
USBポートみたいなところでは使いにくいように思います。

バッテリを電源とした場合のように、異常時には
正常時に対して10倍とかの電流が流れるような条件でないと、
有意な時間（数秒程度）に動作しないような。

ブレーカーもそうですけど、定格電流の2倍流れている状態で、
切れるまで数十秒かかるとかなので、
もともと0.5Aまでしか許容しないUSBで、
許容電流内かつ、まともな時間で応答するポリスイッチの定格は、
50mA程度になってしまいます。

電流リミットを動作させたいなら、FPF2002とかの電源分配スイッチ
を使う方がよいでしょう。

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ポリスイッチとかは、上流のPC側にもついているので、
ショートで壊すことは無いですけど、
（今使っているPCは壊れてた．．．
SMDポリスイッチのはんだが、自己発熱で外れて、
自分ではんだやり直して復旧）
外部サージでは、USB側の保護が効かず、
一発でマザーボートが逝きます。

このサージに対しては、USBポートは、かなり耐電圧低いです。
（10V以下位？）
なので、外部サージ対策も込みで、逆接防止のダイオードは
必須です。

サージが発生する様な負荷はかなり危険です。
モーター回すときは、回生ブレーキが電源に還流しないように
しとかないと、突然死したりします。

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あと、USBの規格から、外部に付けられる電源用の
コンデンサの容量が決まります。

数値は覚えてないですが、かなり小さいはず。
100uFなんてつけるのは、本当は全然無理だったような。
（付けたりするけど）

ハッピーなUSB電源ライフをお過ごしください。

自宅に帰還。
やはり普請の違いは快適さに直結するんだよな．．．

若い頃ならいざ知らず、この年になると日々を過ごすだけでも
それなりのエネルギーを消耗する。
過酷な環境で、無駄にベースラインを上げなきゃいけないのは
つらいものだ。

と、いうわけでもないけど。
キャンプ撤収も、実に天の采配のような気もしてくるのだ。

今月は撤収の手続きで終始かなあ。

直流モーターをPWM駆動するときに、俗にいう
”電流連続モード”になるかどうかは、回路定数や
PWM周波数だけじゃ決まらなくて、モーターの運転状態
次第だと思うのだけど。

新年らしいことをしたりする。
開発は、いったん休み。

明けましておめでとうございます。
本年も宜しくお願い致します。

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さて、２月より、愛知県となりました。
近隣の皆様、どうぞよろしくお願いいたします。

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今の構成のマウスも3年目となって、概ね必要なことも
まとまってきたし、構造に起因するトラブルも頻発しているので
この際、新規に仕立てたいと思います。

まあ、生活ペースがつかめるかどうかにもよりますが．．．

ちょっと話題になっていた、スタックオーバーフローの話。
スタックの上限部分にガードエリアを設定して、マジックナンバで埋めて
アクセスがあったことを判定する話が出ていた。

stm32（Cortex-M）だったら、ガードエリアをMPUでアクセス禁止にしておけば、

マウスを通常運用するのに、何らかの入力デバイスが欲しいのだけど。
今のマウスは小さくて、スイッチを付けても押しづらいので、
各人色々工夫している所。

ホールICとか、加速度センサなんかを使っている例が多いように思う。
スタートは、センサを手で切ってスタートってのが多いな。

去年～今年の大会で出て来た、音声コマンド入力。
絵的にも面白いし、デバイスの取り付け位置がかなり自由なのもいい。

ただ普通のマイクエレメントを付けようとすると、
プリアンプが必要になったり、あれやこれやでついてくるものが多かった。


最近は、秋月なんかで、直接デジタル信号として扱えるマイクが手に入る。
stm32にはこれの接続に使える、SAIが搭載されている。
この組み合わせでうまく行くならば、指笛でスタートってのが実現できそうだ。

いつものテストボードに、秋月モジュールを取り付けてテスト。

ひとまずそれっぽい波形を取り込んではいるようだ。
続けてテストしてみる。

うまく取り込めるようなら、次の機体に採用だな。

うーん。
直流かけて、そこまで容量変化する
ような種類のコンデンサの容量自体に、
どれほどの意味が有るのかといえば．．．

逆に、こんな特性のコンデンサが、
製品として出回っているということは、
容量に意味がないアプリケーション
がたくさんあって、そういう用途専用って
ことなんでしょうね。

LCDモジュール換装してみたが、何も表示されず．．．

よくよく見ると、この液晶モジュール、青白だな。
元のモジュールは、白黒なんだが。
同じ型番でも、違うのがあるってことか。
ということは．．．コントラスト調整電源をいじってみる。

なんとか、表示が見える範囲に調整できるようになった。
やはり、元々の白黒液晶用の電圧では全然ダメみたいだ。
ハンダごてで、ちょっと細工。

けど、青白液晶って、見える角度範囲も狭いし、そもそもコントラスト
低いんだよな．．．まあ格安部品だから仕方ないか。
なんか、モジュール内にゴミ入ってるし．．．

でもまあ、贅沢を言わなきゃ、オシロスコープとしては
機能を回復したようだ。

一時はどうなるかと思ったけど、冬休み一発目の工作としては、
なんとかまとまったかな。

当日の朝まで自宅に居たのだけど、10時の新幹線に乗り、
直接大岡山へ。
前日調整していた時に、左側のエンコーダーが反応しなくなり、
諦めてしまったのだけど。

現地で起動してみると、エンコーダーが機能回復している。
急いで準備するも、やはり前壁センサの誤検知で、まともに走れなかった．．．

なかなかこのマウスをゴールに入れるのは難しい。

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大会は、ノリが良くて、楽しく過ごせた。
運営お疲れさまでした。

参加者自体は去年より、少し少ないか？と言う感じだったけど、
無印12台、クラシック27台？もエントリがあり、
一昔前の東日本地区大会並みだ。

MATLABマウスタイマーの再現度が凄いｗ
公式にリンクされていても不思議でないレベル。
よくまあ、こんなの作るよな．．．

ただ、無線コントロールの部分はちょっと苦戦していた模様。
経験的にイベント（人が集まる）時って、無線（wifiとかの2.4GHz系）は、
なかなか厳しいことがある。
有線でもつなげられるように作っておくのが堅い。

本業で、過去に何度もひどい目に遭った。
始まる直前まで平気で動いてるのに、始まった瞬間に
無線全部落ちる、なんていつものことだ。
多分、みんなが持ち歩いている無線端末（スマホとかwifiルーター）
の影響だと思っているんだけど。

全日本大会の３週間後というのも、いいタイミングに思う。
本大会の日程が短くなって、ちょっと忙しいのもあって、
このタイミングの大会は、エキシビション感があっていいな。

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なんだろう？と思っていたら、アジレントが社名変更したのか。

その前は、ヒューレット・パッカードだったけど。

なるほど。
確かにそれじゃ、全面探査するしかないけど。

逆に、スタート区画に（後ろの壁とかに）ゴール座標が
書いてあるってのはどうだろう？

調整中に左のエンコーダが反応しなくなった。
やっちまったか．．．

まあ、そもそもポリウレタン線の空中配線だから、
普通に使っていても、断線するんだけど。
ここまで何度も修理しているけど、左側は初めてだな。
ここ（自宅）では、機材の問題で、これ以上作業ができない。
明日までの修理は無理だ。

まあ、こんな構造で何とかしようってのが無理なんだけど。
ここまで粘ったおかげで、目途が立ったことは多いので、
本来の形になるように、作り直すかなあ．．．

普段家を空けているので、久々にいくつか家メンテ。

ばらして掃除して、水洗いして組みなおす。
不調だったものが復帰。
うむ。

まあPCとかも大概、動作が重い、なんてときは
ばらしてヒートシンク周り掃除すると、
途端に速度が戻ったりするもんだ。

ノートPCも、てきめんFANが静かになったりする。