FRDM-MCXW71のスタート・ガイド

最終更新日時: Aug 28, 2024サポート FRDM-MCXW71 | MCUXpresso開発者エクスペリエンス

このドキュメントの内容

  • 1

    接続
  • 2

    ソフトウェアの入手
  • 3

    ビルドと実行
  • 4

    作成
  • 5

    MCUXpresso開発者エクスペリエンス

1. 接続

FRDMボードを実際に使ってみましょう。ショート・ビデオで手順を視聴するか、以下に記載された詳細な手順を参考にして、作業を進めてください。

1.1 ボードの概要

FRDM-MCXW71ボードには、ワイヤレスのデモが事前にプログラム済みです。これは、開梱したデバイスが正常に動作することを検証するための動作確認用に使用できます。

FRDM-MCXW71 Board

FRDM-MCXW71 Board

1.2 ボードの接続

USB Type-CケーブルをコネクタJ10からホスト・コンピュータまたは電源に接続して、ボードに電源を供給し、デモ・プログラムを実行します。この時点で、RGB LEDが一定の周期で点滅しているのが確認できるはずです。

FRDM-MCXA153 Plug In the Board

2. ソフトウェアの入手

2.1 ツールチェーンをインストールする

NXPは、MCUXpresso IDEというツールチェーンを無償で提供しています。MCUXpresso v11.8.1以上をダウンロードしてください。

ツールチェーンを比較する

MCUXpresso IDE

MCUXpresso IDEを入手する

Visual Studio Code

VS Codeを入手する

以下のチュートリアルでは、ホストPCにVS Codeをインストールする方法を説明しています。

別のツールチェーンを使用したい場合も、

問題ありません。MCUXpresso SDKは、IARKeilコマンドラインGCCなどの他のツールをサポートしています。

GS Tool Logos

2.2 MCUXpresso SDKですぐに設計を開始する

MCUXpressoソフトウェアSDKは無償で利用することができ、オープンソースのライセンスに基づいて、すべてのハードウェア抽象化およびペリフェラル・ドライバ・ソフトウェアのすべてのソース・コードが提供されます。MCUXpresso SDKは、MCUXpresso SDKのウェブサイト (MCUXpresso SDK Builder) から直接インストールできます。下のボタンをクリックすると、このボードのSDKビルダが開きます。

MCUXPRESSO-SDK-TN

MCUXpresso Config Toolsを入手する

2.3 MCUXpresso Config Tools

MCUXpresso Config Toolsは、ユーザーがMCUXpresso SDKプロジェクトを新規に作成するための構成ツールの統合スイートであり、カスタム・ボード・サポート用の初期化Cコードを生成するためのピンとクロックのツールも備えています。MCUXpresso IDEの一部として完全に統合されており、別のIDEを使用する場合は独立したツールとしても使用できます。

以下の[MCUXpresso Config Toolsを入手する]をクリックして、Config Toolsインストーラを入手してください。

MCUXpresso Config Tools

MCUXpresso Config Toolsを入手する

2.4 プログラミング・ツールとプロビジョニング・ツール

NXPでは、量産試作および量産用にMCUXpressoセキュア・プロビジョニング (SEC) ツールを提供しています。このツールは、生産段階におけるNXPのマイクロコントローラでのセキュア・プログラミングとデバイス・プロビジョニングをサポートします。MCUXpressoセキュア・プロビジョニング (SEC) ツールは、NXPのMCUデバイスでブート可能な実行ファイルを簡単に生成およびプロビジョニングできる、GUIベースのアプリケーションです。

セキュア・プロビジョニングSDK (SPSDK) はオープンソースの開発キットであり、そのソース・コードはGitHubおよびPyPIでリリースされています。このコマンドライン・ツールは、カスタムまたはパートナーのプログラミング・ツールを操作する場合に役立ちます。

SEC

SECのインストール

2.5 ドライバのインストール

MCU-Linkは、Windows 10、MacOS X、およびUbuntu Linuxオペレーティング・システム (OS) 上で実行されているホスト・コンピュータでサポートされます。各OSのMCU-Linkファームウェア・パッケージが用意されています。パッケージには、ホスト・デバイス・ドライバ、MCU-Linkファームウェア、およびCMSIS-DAPとJ-Linkファームウェア・オプションをプログラムするためのスクリプトが含まれています。

ホスト・デバイス・ドライバをダウンロードしてインストールし、MCU-Linkファームウェアをアップデートするには、次の手順に従います。

  1. NXPウェブサイトのMCU-Linkページに移動します
  2. [Design Resources(設計・リソース)]をクリックします。次に、[SOFTWARE(ソフトウェア)]カテゴリをクリックします。互換性のある3つのOSすべての最新バージョンのインストール・パッケージが上部に表示されます
  3. ご使用のホストOS用のパッケージをダウンロードしてインストールするか (Linux/MacOS)、インストーラ・プログラムを実行します (Windows)。パッケージは MCU-LINK_installer_Vx_xxx_directoryにインストールまたは解凍されます
  4. ジャンパJP5を短絡させて、MCU-Linkを (USB) ISPモードに切り替えます
  5. USB micro-Bケーブルを使用して、ボード上のJ10コネクタをホスト・コンピュータのUSBポートに接続します。MCU-Linkは (USB) ISPモードで電源が入ります。ボードは、ヒューマン・インターフェース・デバイス (HID) クラス・デバイスとして列挙されます
  6. 「Readme.txt」ファイルの「Firmware Installation Guide(ファームウェア・インストール・ガイド)」セクションに記載されている手順に従って、MCU-Linkの内部フラッシュにMCU-Linkファームウェアをプログラムします。このファイルはMCU-LINK_installer_Vx_xxxディレクトリにあります。提供されているスクリプトを使用して、CMSIS-DAPまたはJ-Linkファームウェア・オプションをプログラムします
  7. ホスト・コンピュータからボードを取り外し、ジャンパJP5を取り外してから、ボードを再接続します

2.6 セキュア・プロビジョニング・コマンドライン・ツール (SPSDK)

Secure Provisioning SDK (SPSDK) は、NXP MCUポートフォリオ全体で動作する信頼性が高くて使いやすいPython SDK統合ライブラリです。お客様の迅速なプロトタイピングから生産の展開までをサポートする強力な基盤を提供します。

GS-K32W148EVK-SPSDK

SPSDKをインストールするには、以下の手順に従ってください。詳細や、別のOSを使用している場合は、「Secure Provisioning SDK (SPSDK)」に記載されているインストール・ガイドを参照してください

要件

必ずPython 3.7以降をインストールしてください(旧バージョンの2.xはサポートされていません)

Windowsユーザーの場合:

  1. SPSDKリポジトリを配置するフォルダを作成します。この例では、C:\spsdkを使用します
  2. リポジトリのクローンをこのフォルダに作成します
    1. git clone MCUXpresso Github
    2. Getting Started with the K32W148 Development Platform
  3. 同じフォルダ内で、仮想環境を作成してアクティブ化できます。

    Python仮想環境を作成します。

    1. python -m venv venv

      仮想環境をアクティブ化します

    2. venv\Scripts\activate

      仮想環境がアクティブになると、現在の作業パスの横のかっこ内に仮想環境の名前が表示されます。Getting Started with the K32W148 Development Platform

      SPSDKを使用する場合は必ず仮想環境をアクティブ化する必要があります。毎回新しい環境を作成する必要はありません。手順3.bのみを繰り返してください。Getting Started with the K32W148 Development Platform

  4. 依存関係をインストールします
    1. python -m pip install --upgrade pip
    2. c.pip install spsdk
  5. SPSDKのインストールが正常に完了していることを確認します。次のコマンドを実行すると、完全なメニューの出力が表示されます。
    1. spsdk -help
    Getting Started with the K32W148 Development Platform

3. ビルドと実行

興味のあるデモ・アプリケーションやドライバのサンプルがいくつかあれば、それをビルドおよびデバッグする方法を知りたくなることでしょう。MCUXpresso SDKのスタート・ガイドでは、SDKでサポートされているすべてのツールチェーンのデモを設定、ビルド、およびデバッグする方法について、わかりやすく手順に沿って解説しています。

3.1 ワイヤレス・サンプルのNBUのアップデート

NBU FWには次の2種類のイメージがあります。

  1. SB3ファイル・タイプ
    1. FRDM-MCXW71には、開発時の使いやすさを高めるためにセット・キーがプログラムされています
  2. XIPファイル・タイプ
    1. これは、キーがプログラムされていないサンプル用です。これらのデバイスでは、カスタム・キーを作成してから、このXIPイメージに基づいてSB3ファイルを作成できます
    XIP File Type

    NBUをアップデートするには、SPSDKコマンドライン・ツールを使用します。

    1. SPSDKフォルダへのパスを開き、仮想環境をアクティブ化します
      1. >> venv\Scripts\activate
    2. デバイスをISPモードにします。この例では、USBケーブルをJ10に接続してUARTペリフェラルを使用します。FRDMボードでは、次の方法でISPに入ることができます
      1. SW3を押したままにし、[Reset(リセット)]を押して離してから、SW3を離します
    3. デバイスが接続されたら、SPSDKを使用して利用可能なデバイスを確認して、接続されているCOMポートを見つけることができます
      1. >> nxpdevscan
    4. CODEK45
    5. 次に、「receive-sb-file」コマンドを実行してsb3ファイルをロードできます
      1. >> blhost -p COM27 receive-sb-file path_to_SDK\mcxw71_nbu_ble_hosted.sb3ファイル・タイプ

3.2 MCUXpresso IDEを使用したアプリケーションのビルドと書き込み

次の手順では、Cortex-M33アプリケーション向けにMCUXpresso IDEを使用したhello_worldデモ・アプリケーションについて説明します。MCUXpresso IDEのインストール手順およびMCXWシリーズのSDKについては、このスタート・ガイドの「ソフトウェアの入手」セクションを参照してください。

3.3 代替ツールチェーンを使用したアプリケーションのビルドと書き込み

MCUXpresso for Visual Studio Code (VS Code) は、コードの編集と開発向けに最適化された組込み開発者エクスペリエンスを提供します。VS Codeでアプリケーションをビルドし、フラッシュに書き込む方法を習得しましょう。

別のツールチェーンを使用する場合:

IARおよびKeilでのデモも提供しています。

4. 作成

4.1 MCUXpresso IDEからのサンプル・プロジェクトのクローン作成

次の手順では、汎用出力の操作方法について説明します。このサンプルでは、3つのPWM信号を生成してLEDの輝度を変更するためのTPMを設定します。

  1. 左下隅にある「Quickstart Panel(クイックスタート・パネル)」内の[Import SDK example(s)...(SDKサンプルのインポート)]をクリックします

    FRDM-MCXW71 Import SDK example(s)
  2. サンプルをインポートして実行させるボードとしてFRDM-MCXW71ボードをクリックして選択し、[Next(次へ)]をクリックします
  3. FRDM-MCXW71 Series Board

    FRDM-MCXW71 Series Board
  4. 矢印ボタンを使用してdriver_examplesカテゴリを展開し、次に[TPM examples(TPMサンプル)]を展開したら、frdmmcxw71_tpm_pwm_twochannelの横にあるチェックボックスをクリックしてサンプルを選択します。出力用にデフォルトのセミホスティングではなくUARTを使用するには、[Project Options(プロジェクト・オプション)]にある[SDK Debug Console(SDKデバッグ・コンソール)]のチェック・ボックスで[UART]を選択します。[Finish(完了)]をクリックします
  5. FRDM-MCXW71 TPM Examples

    FRDM-MCXW71 TPM Examples
  6. [Project Explorer(プロジェクト・エクスプローラ)]ビューでfrdmmcxw71_tpm_pwm_twochannelプロジェクトをクリックし、前のセクションで行ったようにデモをビルド、コンパイル、および実行します
  7. FRDM-MCXW71 Build and Debug Your Project

    FRDM-MCXW71 Build and Debug Your Project
  8. [Serial Terminal(シリアル・ターミナル)]を選択したら、UARTの設定をボーレート115,200、データ・サイズ8ビット、パリティなし、1ストップ・ビットに設定します。[OK]をクリックします。LEDの輝度を変更するための任意の数値を0~9の間で入力します
  9. デバッグ・セッションを終了します

4.2 サード・パーティ製IDE向けMCUXpresso Config Toolsを使用してサンプル・プロジェクトのクローンを作成する

次の手順では、汎用出力の操作方法について説明します。このサンプルでは、PWM信号を生成してLEDの輝度を変更するためのTPMを設定します。

  1. MCUXpresso Config Toolsを開きます
  2. 表示されるウィザードで、[Create a new configuration based on an SDK example or "hello world" project(SDKサンプルまたはhello worldプロジェクトに基づいて構成を新規作成する)]ラジオ・ボタンを選択し、[Next(次へ)]をクリックします
  3. FRDM-MCXW71 Create a New Configuration

    FRDM-MCXW71 Create a New Configuration
  4. 次の画面で、MCUXpresso SDKの場所を選択します。SDKパッケージは事前に解凍しておく必要があります。次に、使用中のIDEを選択します。SDKのビルド時にオンラインのSDKビルダで選択されたIDEのみが利用可能になることにご注意ください。「Clone the selected example for a board or kit(ボードまたはキットに対して選択したサンプルをクローンする)」をクリックします。次に、クローンを作成するプロジェクトを選択します。この例では、tpm_pwmサンプルを使用します。フィルタのボックスに「tpm」と入力してプロジェクトを絞り込み、frdmmcxw71_tpm_pwm_twochannelサンプル・プロジェクトを選択します。また、プロジェクトのクローンの作成先と名前を指定することもできます。[Finish(完了)]をクリックします
  5. FRDM-MCXW71 Clone Example

    FRDM-MCXW71 Clone Example
  6. サンプルのクローンの作成後、選択したディレクトリに移動し、IDEでプロジェクトを開きます。前のセクションで行ったように、プロジェクトをインポート、コンパイル、および実行します
  7. 赤色と緑色のLEDが交互に点灯するはずです
  8. デバッグ・セッションを終了します

4.3 MCUXpresso IDEのピン・ツールを使用する

  1. ファイル・エクスプローラ・ウィンドウの右上の[ConfigTools(設定ツール)]を選択し、次に[Open Pins(ピンを開く)]を選択することで、ピン・ツールを開きます
  2. FRDM-MCXW71 Config Tools
  3. これで、ピン・ツールにTPMプロジェクトのピン構成が表示されます
  4. FRDM-MCXW71 Pin Configuration

    FRDM-MCXW71 Pin Configuration

4.4 ピン・ツールを使用して、LEDがルーティングされたピンを変更する

  1. 以降の手順ではMCUXpresso IDEを使用しますが、サード・パーティ製IDE向け MCUXpresso Config Toolsの場合も同じ手順で実行できます。[Pins(ピン)]ビューの[Show dedicated pins(専用ピンを表示)]および[Show not routed pins(ルーティングされていないピンを表示)]のチェックボックスのチェックを外し、ルーティングされているピンのみを表示させます。ルーティングされたピンには、ピンの名称の横に緑色のボックスが表示されます。ルーティングされた各ピンに選択された機能は、緑色にハイライト表示されます
  2. FRDM-MCXW71 Routed Pins
  3. 現在の設定では、PTA21PTA20がTPMの出力としてルーティングされています。緑色LEDを有効にするためにピン構成を追加しましょう
  4. FRDM-MCXW71 Enable Green LED
  5. [Show not routed pins(ルーティングされていないピンを表示)]を選択し、他のすべてのオプションを表示させます。緑色LEDを有効にするには、PTA19を検索し、GPIO列でPTA19, 0を選択します
  6. FRDM-MCXW71 Filter PTA19

    FRDM-MCXW71 Filter PTA19
  7. 次に、[Routing Details(ルーティング詳細) ]ウィンドウでGPIOピンを出力として構成します
  8. FRDM-MCXW71 Routing Details

    FRDM-MCXW71 Routing Details
  9. 次に、ピン・ツールによって生成された、新たに更新されたpin_mux.cファイルとpin_mux.hファイルをエクスポートして、これらの変更をプロジェクトに実装します。メニュー・バーの[Update Project(プロジェクトの更新)]をクリックします
  10. FRDM-MCXW71 Update Project

    FRDM-MCXW71 Update Project
  11. ポップアップ画面に変更するファイルが表示されます。[diff]をクリックすると、現在のファイルとピン・ツールで生成された新しいファイルとの違いを確認できます。[OK]をクリックして、新しいファイルをプロジェクトに上書きします
  12. FRDM-MCXW71 Update Files

    FRDM-MCXW71 Update Files
  13. サンプルにいくつかコードを追加してみましょう。tpm_pwm_twochannel.cファイルを開き、次のマクロを追加して緑色LEDを初期化します
  14. FRDM-MCXW71 Definitions
  15. TPM出力の代わりにLEDを使用できるようにするマクロを追加すると、ボード上の動作を簡単に視覚化できます
  16. TPM0_CH2の初期化済み構造を追加します
  17. FRDM-MCXW71 Add TPM0_CH2 Structure

    FRDM-MCXW71 Add TPM0_CH2 Structure
  18. メイン関数の中のwhileループ内にTPM0_CH2制御関数を追加します
  19. FRDM-MCXW71 Add TPM0_CH2 Control Function

    FRDM-MCXW71 Add TPM0_CH2 Control Function
  20. 前のセクションで行ったように、プロジェクトをビルドしてダウンロードします
  21. アプリケーションを実行します。[Serial Terminal(シリアル・ターミナル)]を選択したら、UARTの設定をボーレート115,200、データ・サイズ8ビット、パリティなし、1ストップ・ビットに設定します。[OK]をクリックします。LEDの輝度を変更するための任意の数値を0~9の間で入力します。これにより、RGB LEDの輝度が変化し、その色も青/緑/赤の3色すべてのLEDが点灯していることを示す白色に変わります
  22. デバッグ・セッションを終了します

5. MCUXpresso開発者エクスペリエンス

以下の各セクションで、柔軟なプロトタイピングと開発のために提供されているエコシステムについてご覧ください。以下のビデオでは、FRDMプラットフォーム、フル機能のEVK、および拡張機能向けの互換シールドをご紹介しています。さらに、NXPのGitHubを通じて多数のアプリケーション・サンプルを提供するアプリケーション・コード・ハブ・ポータルについて詳しく説明します。

5.1 FRDMプラットフォーム、フル機能のEVK、シールド

NXPでは、迅速なプロトタイピングのためのプラットフォーム向けに、低コストのFRDMプラットフォームとフル機能のEVKの両方を提供しています。

FRDM開発ボードは、標準のフォーム・ファクタとヘッダ、MCU I/Oへの簡単なアクセス、オンボードMCU-Linkデバッガ、USB-Cケーブルを備えています。フル機能の評価キットには、I/Oおよびインターフェースへの拡張アクセス、Wi-Fi拡張機能のほか、追加のMCU-Link機能が含まれます。互換性のあるClickボードやArduinoシールドも多数あります。Open CMSIS Packでサポートされるものについては、ACHでサンプルが提供されている場合がありますが、そうでない場合でも、その多くがI²C、SPI、UARTなどのシリアル・インターフェースを利用して容易に使用でき、MCUXpresso SDKでドライバとサンプルが提供されています。

5.2 アプリケーション・コード・ハブ

アプリケーション・コード・ハブは、開発者がソフトウェアをすばやく見つけることができるインタラクティブなダッシュボードを提供することで、NXPのMCUXpressoの開発者エクスペリエンスをさらに向上させます。ACHに今すぐアクセスして、この新しいインタラクティブなアプリケーション・コード・ハブの詳細やその利点について確認しておきましょう。

アプリケーション・コード・ハブからアクセス可能なソフトウェアはNXPのGitHubリポジトリに置かれているため、その場所に直接アクセスして簡単にクローンを作成することができます。

5.3 デモのご紹介

次のデモでは、モータ制御シールドと低コストLCDを備えた、FRDMプラットフォームを基盤とするシステムを使用して、ACHからプロジェクトをインポートする方法を示しています。評価ボードがこのシステムと異なる場合でも、以降の手順はサポート対象のすべてのプラットフォームで同じように実施できます。

システム設計ガイド

ターミナル・アプリケーション

ツールチェーン

MCUXpresso for VS Code

デバッガ・ファームウェア

サポート

フォーラム

NXPのいずれかのコミュニティ・サイトで、他のエンジニアとつながり、FRDM-MCXW71を使用した設計に関する専門的なアドバイスを受けることができます。