1 Embedded Systems 2 FAQ ¶

1.1 Test der virtuellen Maschine ¶

(Ab WS23/24 verwenden wir nicht mehr die VirtualBox VM, sondern steigen auf das Windows Subsystem for Linux in der Version 2 (WSL2) um)

20. Oktober 2020

Ich habe den Test auf einem Notebook Lenovo T420 gemacht (Core i5). Als Host-Betriebssystem ist ebenfalls Xubuntu Linux 20.04.1 installiert.

Anleitung zum Einrichten der VM

https://ti-wiki.informatik.hs-augsburg.de/doku.php?id=rt-labor_rtvm
Virtualbox 6.1.14
Gastbetriebsystem: Xubuntu Linux (Ubuntu 20.04.1 LTS „focal“)
Immer als gewöhnlicher User „rtlabor“ arbeiten. Für Administrationsaufgaben immer nur kurzzeitig Superuser (root) werden.
Praktisch: Clipboard zwischen Host- und Gastbetriebssystem einrichten (VM Settings -> General -> Advanced -> Shared Clipboard : auf „bidirectional“ setzen)
Software-Updater starten („Aktualisierungsverwaltung“)
Pakete nachinstallieren (gdb benötigt diese):
- libncurses5
- libpython2 (es kann auch sein, dass dieses Paket bei Ihnen libpython2.7 heisst!)
- python3-docutils (das Programm rst2html.py wird in manchen Makefiles benoetigt)
USB Anschluss für den OpenOCD in VirtualBox konfigurieren durch Einrichten eines USB Filters. Können Sie auch erst mal überspringen, falls Sie noch kein Board haben.

Die Ausgabe des Kommandos lsusb auf der VM muss folgende Zeile enthalten:
```
Bus 002 Device 005: ID 0483:374b STMicroelectronics ST-LINK/V2.1
```
Die Datei ~/.tmux-conf muss richtig ~/.tmux.conf heissen! Also umbenennen, wenn Sie mit tmux arbeiten möchten. Der Inhalt kann gerne nach Geschmack angepasst werden. In meiner Vorgabe ist der Standard Kommando-Präfix Ctrl-b durch Ctrl-z ersetzt!
Auch ~/.vimrc anpassen, wenn man möchte.
Einen ssh Schlüsselpaar anlegen. Ich habe das mit dem Aufruf von ssh-keygen -t ed25519 erledigt, so wie das in

https://gitlab.informatik.hs-augsburg.de/help/user/ssh.md

beschrieben ist. Der öffentliche Schlüssel (~/.ssh/id_ed25519.pub) muss in gitlab eingetragen werden. Nur wenn man das gemacht hat, kann man ein git Repository per ssh://… klonen.
Das estool Programm updaten:

Git Repo klonen:
```
git clone ssh://git@gitlab.informatik.hs-augsburg.de:2222/hhoegl/estool.git
```
Installieren, bzw Updaten wegen der -U Option:
```
cd estool
pip3 install -U .
```
Der Update erfolgt mit User Rechten, da die Installation im Home-Verzeichnis unter ~/.local liegt.

Es muss danach mindestens folgende Version ausgegeben werden:
```
rtlabor@rtvm:~$ estool --version
ESTOOL version 0.25 (2020-10-22)
```

Beispiel „starter“ testen (vorher das Nucleo Board anstecken!):

cd ~/es2/starter
git pull               # Updaten
estool --start-oocd    # OpenOCD im Hintergrund starten. Siehe auch --ask-oocd
make                   # kompilieren
make flash             # Programm auf STM32 uebertragen. USB Verbindung zum Board muss funktionieren.
                       # Ab hier läuft das Programm auf dem STM32
make gdb               # Debugger starten. Verlassen mit "q" oder "quit"
estool --stop-oocd     # OpenOCD beenden

Im Gitlab ist das Beispiel unter https://gitlab.informatik.hs-augsburg.de/es2/es2-nucl476/starter zu finden.

Wer im gdb schon mal eine kleine Übung machen möchte, der kann „n [RET]“ eingeben, also ein n (= next) und die Eingabetaste („Return“). Damit wird die nächste Quelltextzeile im Debugger ausgeführt. Danach gibt man nur noch wiederholt [RET] ein, um Zeilen auszuführen.

So sah das ungefähr aus: Desktop mit gdb

1.2 RTLAB-Remote ¶

Der Rechner rtlab-remote hat eine Intel i7-3770K CPU mit 8 Kernen und 16 GByte Speicher.

1.2.1 Einloggen ¶

VPN Verbindung zur Hochschule aufbauen

ssh <rzlogin>@rtlab-remote.informatik.hs-augsburg.de

In ~/.bashrc aufnehmen:

export PATH=/opt/openocd-dev/bin:/opt/gcc-arm-none-eabi-9-2020-q2-update/bin:$PATH
. /opt/py_venv3.8.3/bin/activate

Datei einlesen mit . ~/.bashrc. Nun sollte das Kommando estool zur Verfügung stehen.

1.2.2 Beispiel „starter“ von gitlab holen und kompilieren ¶

git clone ssh://git@gitlab.informatik.hs-augsburg.de:2222/es2/es2-nucl476/starter.git

Dazu muss vorher der öffentliche ssh Schlüssel in gitlab eingetragen worden sein.

In das Verzeichnis starter wechseln mit cd starter

Das Programm mit make kompilieren. Die Ausgabe sollte so ausschauen:

(py_venv3.8.3) hhoegl@gorilla:~/gorilla/starter$ make
[MKDIR] obj
mkdir -p obj
[CC] startup.c
arm-none-eabi-gcc -g3 -Wall -Wpedantic -Wextra -std=gnu99 -mcpu=cortex-m4 -mthumb -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16  -c -o obj/startup.o Src/startup.c
[CC] osc.c
arm-none-eabi-gcc -g3 -Wall -Wpedantic -Wextra -std=gnu99 -mcpu=cortex-m4 -mthumb -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16  -c -o obj/osc.o Src/osc.c
[CC] usart.c
arm-none-eabi-gcc -g3 -Wall -Wpedantic -Wextra -std=gnu99 -mcpu=cortex-m4 -mthumb -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16  -c -o obj/usart.o Src/usart.c
[CC] itoa.c
arm-none-eabi-gcc -g3 -Wall -Wpedantic -Wextra -std=gnu99 -mcpu=cortex-m4 -mthumb -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16  -c -o obj/itoa.o Src/itoa.c
[CC] main.c
arm-none-eabi-gcc -g3 -Wall -Wpedantic -Wextra -std=gnu99 -mcpu=cortex-m4 -mthumb -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16  -c -o obj/main.o Src/main.c
arm-none-eabi-gcc  -TSTM32L476RG_FLASH.ld -Wl,-Map,main.map -nostdlib -mcpu=cortex-m4 -mthumb -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16 -nostartfiles -o main.elf obj/startup.o obj/osc.o obj/usart.o obj/itoa.o
obj/main.o
[SIZE] main.elf
arm-none-eabi-size main.elf
  text    data     bss     dec     hex filename
  1280       8    1572    2860     b2c main.elf
arm-none-eabi-objcopy -Obinary main.elf main.bin
arm-none-eabi-objdump -S main.elf > main.lst

1.2.3 Board mit estool verwalten ¶

Prüfen

$ estool  --bs-check
Board server running
No board reserved

Reservieren

Die Boards werden durch die Zahlen 0, 1, 2, 3 gekennzeichnet. Das erste Board hat also die Id 0. Man kann nur ein Board zu einer Zeit reservieren.

$ estool --bs-reserve
Reserved board 0 for user hhoegl
Started Openocd (pid 2382)

Prüfen

$ estool --bs-check
Board server running
Board 0 reserved for user hhoegl
Openocd is running (pid=2382, telnet_port=4445 gdb_port=3334)
Usage time: 2/20 min
Board Access (use VPN!):
- Webcam (Video Stream): http://rtlab-remote.informatik.hs-augsburg.de:8091 (nur HTTP, kein HTTPS!)
- Saleae Logic (VNC): rtlab-remote.informatik.hs-augsburg.de:5901
- Nucleo serial port: /dev/rtlab/nucleo1_tty

Freigeben

$ estool --bs-free
Freeing board 0 for user hhoegl

Board zurücksetzen

$ estool --bs-erc reset

Eingänge einlesen

$ estool --bs-erc leds

Ausgänge setzen

$ estool --bs-erc buttons=8     # user button druecken (log. 0) ...
$ estool --bs-erc buttons=0     # ... und wieder loslassen (log. 1)

Ausgänge lesen

$ estool --bs-erc buttons

1.2.4 Programm flashen und ausführen ¶

$ make flash

1.2.5 Serielle Schnittstelle ¶

Die serielle Schnittstelle zum Ziel-Mikroprozessor wird über die Gerätedatei geöffnet, die beim Kommando --bs-check als „Nucleo serial port: …“ angezeigt wird. Wenn diese Gerätedatei z.B. /dev/rtlab/nucleo1_tty ist, dann kann man auf dem Server das Kommando

$ picocom -b 9600 /dev/rtlab/nucleo1_tty

verwenden. Die Zahl 9600 ist die Baudrate. Sie muss identisch sein mit der Baudrate, die auf dem Mikrocontroller programmiert wurde. Picocom beendet man mit Ctrl-A-X (Ctrl drücken, dann nacheinander A und X).

Es sind ausserdem die Programme minicom und putty installiert.

Es gibt noch eine zweite Möglichkeit: Dazu gibt man einfach estool --termemu ein. Das wird im Makefile beim Target make serial verwendet. In diesem Fall ist das Kommando in .estool/estool.yaml vorkonfiguriert. Der übliche Eintrag in dieser Datei ist:

termemu-command: [picocom, -b, '9600', --quiet, '{termemu_device}']

Den Platzhalter {termemu_device} füllt estool selber aus mit der aktuellen Gerätedatei zur seriellen Schnittstelle. Man kann dieses Kommando jederzeit ändern. Wichtig ist, dass man die korrekte Schreibweise (eckige Klammern, Komma) einhält.

1.2.6 Board über Webcam betrachten ¶

VPN Verbindung zur Hochschule aufbauen.

Den Webcam-Videostrom betrachtet man z.B. mit vlc:

vlc http://rtlab-remote.informatik.hs-augsburg.de:8091 kein HTTPS!)

Hinweis: Der genaue URL wird von estool --bs-check ausgegeben, falls Board reserviert wurde.

1.2.7 GUI des Saleae Logikanalysators betrachen ¶

Das Programm Logic läuft auf dem rtlab-remote Rechner.

Einen VNC Client installieren, z.B. Tiger-VNC oder Remmina.

Tiger VNC: apt install tigervnc-viewer tigervnc-common

VPN Verbindung zur Hochschule aufbauen

$ vncviewer rtlab-remote.informatik.hs-augsburg.de:5901

Als Passwort mypasswd eingeben.

Hinweis: IP-Nummer und Port wird von estool --bs-check ausgegeben, falls Board reserviert wurde.

1.2.8 Boardserver ¶

Auf dem rtlab-remote Server läuft das Programm boardserver im Hintergrund, es erledigt alle Sachen die beim Reservieren und Freigeben der Boards nötig sind. Der Quelltext (Python) ist frei, siehe

https://gitlab.informatik.hs-augsburg.de/hhoegl/boardserver

Auch estool kann man sich ansehen, siehe

https://gitlab.informatik.hs-augsburg.de/hhoegl/estool

Für Verbesserungen und Fehlerberichte bin ich immer dankbar.

1.3 Rekursive Suche in Verzeichnissen ¶

Zum Beispiel mit rg Kommando („ripgrep“, https://github.com/BurntSushi/ripgrep). Ist auf dem RTLab-Remote Server installiert.
Suche nach dem String „EXTI“ in allen .c und .h Dateien in und unter dem aktuellen Verzeichnis:
```
rg -g '*.[ch]' EXTI
```
Kommandoübersicht: https://www.philipdaniels.com/blog/2019/ripgrep-cheatsheet

1.4 Microcom holen und übersetzen ¶

(Hinweis: Microcom sollte auch in den Distributionen enthalten sein. In Debian/Ubuntu einfach installieren mit apt install microcom).

sudo apt install libreadline-dev
git clone git://git.pengutronix.de/tools/microcom
cd microcom
autoreconf -i
./configure
make
# nun sollte man das "microcom" Executable im aktuellen Verzeichnis haben

# Default speed ist 115200, default port /dev/ttyS0
microcom --speed=115200 --port=/dev/ttyS0

Beenden: Mit Ctrl-\ kommt man zu einem Menue, dann "quit" tippen. Ctrl ist auf deutschen
Tastaturen die Strg Taste.

1.5 OpenOCD 0.12.0 kompilieren ¶

(Hinweis: OpenOCD ist in allen gängigen Distributionen enthalten und ist somit einfach z.B. mit sudo apt install openocd zu installieren)

102.10.2023

OpenOCD Archiv holen

wget https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/es2/tools/openocd-0.12.0.tar.bz2

Ein paar Abhängigkeiten installieren (falls sie noch nicht installiert sind).
```
apt install libtool pkg-config libusb-1.0-0-dev automake autoconf
```

Entpacken

tar jxvf openocd-0.12.0.tar.bz2
cd openocd-0.12.0

Bootstrap ausführen
```
./bootstrap
```

Konfigurieren und kompilieren

./configure --enable-stlink --prefix=/opt/openocd-0.12.0
make

Installieren
```
sudo make install
```