TI MSP430 on CCS IDE

MSP430 / Introduction CCS IDE

初めに
 CCS IDE 導入
 プログラム作成のトライアル
 追加情報

変更履歴
2011年5月2日　FreeRTOS関連更新
2011年1月4,5日　追加（MSP-FET430UIF関連）
2011年1月1日　新規作成開始

MSP430に関してはここからスタートしてください

2006年（？）にTexas Instrumentsが主催するセミナー(確か秋葉原の会場）に参加した際に、
左記の評価ボート（MSP-EXP430FG4618）をいただきました。
その頃は、簡単な動作をさせただけでしたが、今回再登場させました。
尚、私がいただいた基板には、RAM容量が少ないMSP340FG4619が載っています。
FLASH（120KB）は充分でもRAM(4KB)が心配です。

左の白いボックスは、年末（12月29日）にDigi-Keyに注文していた、MSP-FET430UIFです。
本日(1月4日朝）受取り、Debugを始めています。
年末年始の航空便が忙しいと思われる時期に、早い到着で驚いています。

ここに、作業内容を記します。

CCS(Code Composer Studio)起動画面 FreeRTOSの開発事例
コンパイルエラーは無くなったが、未だ実機確認出来ず出来ず

Olimex MSP430-169LCD Olimex MSP430-449STK2

2006年当時にMSP430関連で(一人で）盛り上がっていたころに、OlimexにPCB製作依頼と並行して購入した基板が、
その後何もせずに放置したまま残っていました
今回、Web上で無線関連の記事を見て奮起、再びDDS-VFO作成を決意したところです(どうなる事やら）

初めに

＜何故また＞

2010年は、PIC24を始めてGPSロガーに熱中し、その後LPC1768に乗り換えてmbedやLPCXpressoを中心に楽しんできましたが、暮れに無線関連のWebを尋ねたところ、再びDDS-VFOを製作することを決意するに至りました。
DDS-VFOは、以前にここでいくつかの製作事例を紹介しています。
         VFO
         QRPトランシーバー
         ネットワークアナライザー

2007年に下記の様なDDS-VFOを計画し、実は部品も一部購入していたのですが、当時は仕事の関係もあり途中で中断してしまいました。

回路図

PCBレイアウト

基本コンセプトは、低消費電力タイプのハンディーQRP機に使えるようにと検討したものです。
DDSはいつもAD9851(555mW＠180MHz)が中心でしたが、結構大食いだったのでAD9834(20mW＠3V)に変更して回路設計しました。
さて再開するに際しては、CPU選定が一番の悩みです。
昨年からの流れでLPC1768が妥当なところですが、もう一度MSP430に戻ろうと思います。
今更、MSP430に戻るのは大変だと覚悟しています。大きな難点は、RAMサイズです。
あまりにも制限が多く、値段と性能のバランスを見るとLPC1768を含めARMが良いことは疑いありません。
MSP430上でもCPUによっては、FreeRTOSも動くでしょうが、FreeRTOSを動かすだけでかなりのRAMを消費して、本末転倒の感があります。
しかし、低消費電力の魅力は絶大で、何とかこのCPUの利点を最大限、活かしたいと思いました。
以前の活動は、下記にあります。
MSP430 / eZ430-F2013
Sample_0 Project
Sample_1 Project

＜開発環境＞

再開するにあたり、ソフトウェア開発環境をどう構築するかが最初のポイントでした。
考えたのは、下記です(無償の開発環境が前提なもので）。

開発環境名提供者入手先コメント参考としたWeb

CCS Texas Instruments TI Code Composer Studio IDE Eclipseをベースにした開発環境
16KBのコード制限あり ROINOSを参考にさせていただきました

IAR-KICKSTART Texas Instruments IAR Embedded Workbench Kickstart 4KBのコード制限あり

MSP GCC GCC SourceForge 制限なし

GCCはプログラムサイズが大きくなった場合の選択肢として、先ずはTI提供のCCSを使ってみようと考えました。
何しろ、[FLASH １KB RAM 128B]なんてCPUもファミリー内にあるので、アッセンブラも辞さない覚悟が必要です。
既に、C言語でやりたいことを越えてしまいこのCPUの難しさを経験しています。
JTAGアダプタを用意する必要がありそうで、色々と物色したのですが、最終的にはTI純正のものを使用することにして、Digi-Keyに発注しました。
以前は、MSP430F2013を使用していた為に、開発環境が大きく異なっていましたので、MSP430でJTAGを使用するのは今回初めてとなる。

＜コミュニティ＞

Webで色々と調べている最中に、"TI E2E Comunity / MSP430 16-bit Ultra-Low Power MCUs"のサポートフォーラムに辿りつつ来ました。
困った時には覗いて見るつもりです。
先ずは、このコメントが重要でしょう。
日本語では、このページがMSP430の入り口です。

CCS IDE 導入

＜ソフトウェアの入手とインストール＞

順序作業アクセス場所等画像コメント

1 ダウンロード CCS-FREEの入手先残念ですが、
１６KBのサイズ制限があります

2 上記
ダウンロード
ボタンを
操作 .

3 ダウンロード
前に登録
しないと
いけません色々と記入しないといけない部分が
ありますが、記入しないとダウンロード
出来ません

E-mailで情報確認のプロセスが
あるかもしれません

メール確認要！

4 ダウンロード ZIPファイルは、
380MBとかなり大きなファイルです

5 解凍＆インストール C:\Program Files\Texas Instruments\ccsv4 私の場合には、
左記のDirectoryにインストールしました
430.22MBに展開されました

プログラム作成のトライアル

＜FreeRTOSのインプリメント例→こちらを参照＞

順序作業ポイントコメント

2011年5月1日
下記内容は古い情報となりました。
V7.0.0をMSP430へ移植することが出来ました。
新しい内容は、こちらを参照ください。

1 ソフトウェアの入手 FreeRTOSのWebサイトから最新版のV6.1.0を入手 CPU依存部も含め全てが
1つのZIPファイルになっています

2 ソフトウェアの分離 MSP430用のソフトウェアを分離します
結果としてCCS IDEを使用する場合には、下記Dir内のファイル利用
①FreeRTOSV6.1.0\Demo\msp430_IAR
②FreeRTOSV6.1.0\Source\portable\IAR
その他のファイルに関しては、下記のDir参照のこと
CCSは、最初にGCCをベースに
していると思ってファイルの選択を
したのですが、上手くいきませんでした

この場所にある、
[Code Composer Studio™ v4.2
User's Guide for MSP430™ User's
Guide]
P27 Appendix Bに、
Source code for the TI CCS C
compiler and source code for
the IAR Embedded Workbench
compiler are not fully compatible.
とあり、IARと（フルではないが）
コンパチ部分があると書かれている

この記述から、CCSのコンパイラーは
IAR製でFreeRTOSはIAR用ソース
ファイルが使用出来ると予想した

予想は当っていたが、アッセンブラ
ソースは全く互換性なしで、修正要
(下記参照）

3 CCS IDE環境設定 Header FileのPath設定をしてからコンパイルしないと、エラーが多発します
設定は、ここを参照してください
この画面は、[Project]->[Property]で表示されますファイルの修正前に必ず実行のこと

4 プログラム修正修正が必要なファイルは、全部で9ファイル
その中で、下記のように分類出来る
①サンプルと違うCPU設定に伴いReg等の設定が違うファイル群

main.c
ParTest.c
serial.c
②アプリケーション別に変更が必要となるファイル群

FreeRTOSConfig.h
FreeRTOS.h
③不要な部分でエラー発生を抑えるため

IntQueue.c
④アッセンブラ記述のファイルで、作り直しをしたファイル群
　　（IARアッセンブラとCCSアッセンブラの互換性なし）

serialASM.s43　(portasm.hをInclude出来ずに内部に展開）
portext.s43　　　(portasm.hをInclude出来ずに内部に展開）
⑤リンクファイル先を明示した為

portable.h
左記の変更を含め全体ファイルは下記に
①前半
②後半

5 一様
コンパイル完了コンパイル結果
　（サンプルアプリケーションが殆ど無いので、
　ほぼ全ての領域をFreeRTOSでの使用）

CPU： MSP430F47176 (92KB FLASH / 8KB RAM)
RAM: 　2768B消費　(約34%消費を既に消費！厳しい現実）
FLASH：　8022B消費
　　　　　　（約8.5%消費、１６KBの使用制限から換算すると49%）

<-　上記情報も現時点で少し怪しい状況です。
再度Debug完了まで、情報は削除します。
但し、動作未確認
確認を始めましたが、どうも動いていない様子
Debugを本格的に実施する必要がありそうです
(2011年1月5日時点）

2011年5月1日
こちらを参照ください。
動作し始めました。

＜MSP-EXP430FG4618基板とJTAG Debuggerでの開発例（1月4日開始）＞

TIのサポートページに、ボード関連情報があり、サンプルソフト（MSP430FG4618/F2013 Experimenter's Board Software (Rev. A) (zip 4264 KB)）も入手できる。
下記プログラムは、CCS IDE上で問題無く動作することを確認した。これで、放置していた基板の動作確認が完了。

プログラムファイル構成修正部分

RTC(Real Time Clock) FG4618_RTC.c 無し

LCD Board.h
Board.c
LCD.h
LCD.c #include <???>
->
#include "????"
各ファイル内のBoard.h、LCD.hの部分を書き直し

引き続き、このボードにFreeRTOSの移植を実行中(1月4日）です。
本日(1月5日）、Debug作業を実施中。割込み処理後の復帰で上手く動作していない様子。
少し時間がかかりそうです。

追加情報

MSP430の情報は今後、こちらを参照ください。

	2006年（？）にTexas Instrumentsが主催するセミナー(確か秋葉原の会場）に参加した際に、左記の評価ボート（MSP-EXP430FG4618）をいただきました。その頃は、簡単な動作をさせただけでしたが、今回再登場させました。尚、私がいただいた基板には、RAM容量が少ないMSP340FG4619が載っています。 FLASH（120KB）は充分でもRAM(4KB)が心配です。左の白いボックスは、年末（12月29日）にDigi-Keyに注文していた、MSP-FET430UIFです。本日(1月4日朝）受取り、Debugを始めています。年末年始の航空便が忙しいと思われる時期に、早い到着で驚いています。ここに、作業内容を記します。

CCS(Code Composer Studio)起動画面	FreeRTOSの開発事例コンパイルエラーは無くなったが、未だ実機確認出来ず出来ず


Olimex MSP430-169LCD	Olimex MSP430-449STK2
2006年当時にMSP430関連で(一人で）盛り上がっていたころに、OlimexにPCB製作依頼と並行して購入した基板が、その後何もせずに放置したまま残っていました今回、Web上で無線関連の記事を見て奮起、再びDDS-VFO作成を決意したところです(どうなる事やら）

開発環境名	提供者	入手先	コメント	参考としたWeb
CCS	Texas Instruments	TI Code Composer Studio IDE	Eclipseをベースにした開発環境 16KBのコード制限あり	ROINOSを参考にさせていただきました
IAR-KICKSTART	Texas Instruments	IAR Embedded Workbench Kickstart	4KBのコード制限あり
MSP GCC	GCC	SourceForge	制限なし

順序	作業	アクセス場所等	画像	コメント
1	ダウンロード	CCS-FREEの入手先		残念ですが、１６KBのサイズ制限があります
2		上記ダウンロードボタンを操作		.
3		ダウンロード前に登録しないといけません		色々と記入しないといけない部分がありますが、記入しないとダウンロード出来ません E-mailで情報確認のプロセスがあるかもしれませんメール確認要！
4		ダウンロード		ZIPファイルは、 380MBとかなり大きなファイルです
5	解凍＆インストール		C:\Program Files\Texas Instruments\ccsv4	私の場合には、左記のDirectoryにインストールしました 430.22MBに展開されました

順序	作業	ポイント	コメント
2011年5月1日下記内容は古い情報となりました。 V7.0.0をMSP430へ移植することが出来ました。新しい内容は、こちらを参照ください。
1	ソフトウェアの入手	FreeRTOSのWebサイトから最新版のV6.1.0を入手	CPU依存部も含め全てが 1つのZIPファイルになっています
2	ソフトウェアの分離	MSP430用のソフトウェアを分離します結果としてCCS IDEを使用する場合には、下記Dir内のファイル利用 ①FreeRTOSV6.1.0\Demo\msp430_IAR ②FreeRTOSV6.1.0\Source\portable\IAR その他のファイルに関しては、下記のDir参照のこと	CCSは、最初にGCCをベースにしていると思ってファイルの選択をしたのですが、上手くいきませんでしたこの場所にある、 [Code Composer Studio™ v4.2 User's Guide for MSP430™ User's Guide] P27 Appendix Bに、 Source code for the TI CCS C compiler and source code for the IAR Embedded Workbench compiler are not fully compatible. とあり、IARと（フルではないが）コンパチ部分があると書かれているこの記述から、CCSのコンパイラーは IAR製でFreeRTOSはIAR用ソースファイルが使用出来ると予想した予想は当っていたが、アッセンブラソースは全く互換性なしで、修正要 (下記参照）
2	ソフトウェアの分離
3	CCS IDE環境設定	Header FileのPath設定をしてからコンパイルしないと、エラーが多発します設定は、ここを参照してくださいこの画面は、[Project]->[Property]で表示されます	ファイルの修正前に必ず実行のこと
4	プログラム修正	修正が必要なファイルは、全部で9ファイルその中で、下記のように分類出来る ①サンプルと違うCPU設定に伴いReg等の設定が違うファイル群 main.c ParTest.c serial.c ②アプリケーション別に変更が必要となるファイル群 FreeRTOSConfig.h FreeRTOS.h ③不要な部分でエラー発生を抑えるため IntQueue.c ④アッセンブラ記述のファイルで、作り直しをしたファイル群　　（IARアッセンブラとCCSアッセンブラの互換性なし） serialASM.s43　(portasm.hをInclude出来ずに内部に展開） portext.s43　　　(portasm.hをInclude出来ずに内部に展開） ⑤リンクファイル先を明示した為 portable.h	左記の変更を含め全体ファイルは下記に ①前半 ②後半
5	一様コンパイル完了	コンパイル結果　（サンプルアプリケーションが殆ど無いので、　ほぼ全ての領域をFreeRTOSでの使用） CPU： MSP430F47176 (92KB FLASH / 8KB RAM) RAM: 　2768B消費　(約34%消費を既に消費！厳しい現実） FLASH：　8022B消費　　　　　　（約8.5%消費、１６KBの使用制限から換算すると49%） <-　上記情報も現時点で少し怪しい状況です。再度Debug完了まで、情報は削除します。	但し、動作未確認確認を始めましたが、どうも動いていない様子 Debugを本格的に実施する必要がありそうです (2011年1月5日時点） 2011年5月1日こちらを参照ください。動作し始めました。

プログラム	ファイル構成	修正部分
RTC(Real Time Clock)	FG4618_RTC.c	無し
LCD	Board.h Board.c LCD.h LCD.c	#include <???> -> #include "????" 各ファイル内のBoard.h、LCD.hの部分を書き直し