FRDM-K64Fのスタート・ガイド

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• SWDとJTAGによるデバッグ・サポート
• 柔軟性の高いソフトウェア
• ペリフェラル・ドライバ一式（ソース・コードあり）
• アプリケーション・サンプルとプロジェクト・ファイル

• 拡張性に優れたオープンソース・リアルタイム・オペレーティング・システム (RTOS)
• 複数のハードウェア・アーキテクチャをサポート
• リソースに制約のあるデバイス向けに最適化
• セキュリティを重視した設計

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• オンライン・コンパイラ（SWDやJTAGのデバッグなし）
• シンプルで高度に抽象化されたプログラミング・インターフェース
• 使いやすいが制限のあるドライバ（ソース・コードあり）
• コミュニティに投稿されたサンプル・コード

MCUXpresso SDKのインポート

1. MCUXpresso IDEを開きます
2. MCUXpresso IDEウィンドウ内のビューを［Installed SDKs（インストール済みSDK）］に切り替えます
3. Windowsエクスプローラを開き、FRDM-K64F SDKの（展開済みの）ファイルを［Installed SDKs（インストール済みSDK）］ビューにドラッグ＆ドロップします
4. 次のポップアップが表示されます。［OK］をクリックしてインポートを続行します。
5. インストールされたSDKは、以下に示すように［Installed SDKs（インストール済みSDK）］ビューに表示されます。

サンプル・アプリケーションのビルド

次の手順に従ってhello_worldサンプルを開きます。

1. 左下隅にあるクイックスタート・パネルを確認します

   

2. その中の［Import SDK example(s)...（SDKサンプルのインポート）］をクリックします。

   

3. サンプルをインポートして実行させるボードとして、frdmk64fボードをクリックして選択し、［Next（次へ）］をクリックします

   

4. 矢印ボタンを使用して［demo_apps］カテゴリを展開し、hello_worldの横にあるチェックボックスをクリックして、hello_worldプロジェクトを選択します。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［Enable semihost（セミホストを有効にする）］のチェックボックスのチェックを外します。その後、［Next（次へ）］をクリックします

   

5. 出力用にCライブラリの一般的な機能の代わりにMCUXpresso SDKのコンソール機能を使用するには、「Advanced Settings（詳細設定）」ウィザードで、［Redirect SDK “PRINTF” to C library “printf”（SDKの「PRINTF」をCライブラリの「printf」にリダイレクトする）］のチェックボックスのチェックを外します。その後、［Finish（完了）］をクリックします

   

6. ここで、プロジェクト名をクリックし、［Build（ビルド）］アイコンをクリックして、プロジェクトをビルドします

   

7. ビルドの進捗状況は［Console（コンソール）］タブで確認できます

   

サンプル・アプリケーションの実行

1. プロジェクトがコンパイルされたので、ボードにフラッシュしてプロジェクトを実行できます
2. FRDM-K64Fボードが接続されていることを確認し、［Debug（デバッグ）］をクリックして、「frdmk64f_demo_apps_hello_world」をデバッグします。

3. MCUXpresso IDEは接続されたボードを確認し、FRDM-K64Fに統合されたOpenSDA回路の一部であるMBED CMSIS-DAPデバッグ・プローブを検出します。［OK］をクリックして続行します

   

4. ファームウェアがボードにダウンロードされ、デバッガが起動します

   

5. ターミナル・プログラムを開き、ボードがカウントしたCOMポートに接続します。ボーレート115,200、8データ・ビット、パリティなし、1ストップ・ビットを使用します

6. ［Resume（再開）］ボタンをクリックすると、アプリケーションが開始されます。

   

7. hello_worldアプリケーションが実行され、ターミナルにバナーが表示されます。表示されない場合は、ターミナルの設定と接続を確認してください

   

8. 命令の一時停止、ステップ・イン、ステップ・オーバーを行うにはメニュー・バーのコントロールを使用します。デバッグ・セッションを停止するには、［Terminate（終了）］アイコンをクリックします。

   

サンプル・アプリケーションのビルド

次の手順に従ってhello_worldアプリケーションを開きます。他のサンプル・アプリケーションでは、手順がわずかに異なる場合があります。アプリケーションによってはパスのフォルダ階層が深くなるためです。

1. 目的のサンプル・アプリケーション・ワークスペースをまだ開いていない場合はここで開きます。ほとんどのサンプル・アプリケーション・ワークスペースのファイルは、次のパスに置かれています。

    /boards////iar 

   hello_worldデモをサンプルとして使用する場合、パスは次のようになります。

    /boards/frdmk64f/demo_apps/hello_world/iar 

2. ドロップダウン・リストから、目的のビルド・ターゲットを選択します。ここでは、「hello_world - Debug」ターゲットを選択します

   

3. アプリケーションをビルドするには、下の図で赤色でハイライト表示されている［Make（作成）］ボタンをクリックします

   

4. ビルドが正常に完了します。

CMSISデバイス・パックのインストール

MDKツールをインストールした後、デバッグ目的でデバイスをフル・サポートするには、CMSIS (Cortex^® Microcontroller Software Interface Standard) デバイス・パックをインストールする必要があります。このパックには、メモリ・マップ情報、レジスタ定義、フラッシュ・プログラミング・アルゴリズムなどが含まれています。下記の手順に従って、適切なCMSISパックをインストールしてください。

1. µVisionという名前のMDK IDEを開きます。IDEで［Pack Installer（パック・インストーラ）］アイコンを選択します
2. ［Pack Installer（パック・インストーラ）］ウィンドウで、Kinetisパックのセクションに移動します（アルファベット順に並んでいます）。Kinetisパックの名前は、「Keil::Kinetis」で始まり、マイクロコントローラ・ファミリ名が続きます（「Keil::Kinetis_K60_DFP」など）。ここではFRDM-K64Fプラットフォームを使用するため、K60ファミリのパックを選択します。パックの横にある［Install（インストール）］ボタンをクリックします。このプロセスを正常に完了するには、インターネット接続が必要となります
3. インストールが完了したら、［Pack Installer（パック・インストーラ）］ウィンドウを閉じて、µVision IDEに戻ります

サンプル・アプリケーションのビルド

次の手順に従ってhello_worldアプリケーションを開きます。他のサンプル・アプリケーションでは、手順がわずかに異なる場合があります。アプリケーションによってはパスのフォルダ階層が深くなるためです。

1. 目的のデモ・アプリケーション・ワークスペースをまだ開いていない場合は以下で開きます。

    /boards////mdk 

   ワークスペース・ファイルの名前は、.uvmpwです。今回の例の場合、実際のパスは次のようになります。

    /boards/frdmk64f/demo_apps/hello_world/mdk/hello_world.uvmpw 

2. デモ・プロジェクトをビルドするには、［Rebuild（リビルド）］ボタン（赤色でハイライト表示）を選択します
3. ビルドが正常に完了します

サンプル・アプリケーションの実行

FRDM-K64Fボードには、工場出荷時にmbed/CMSIS-DAPデバッグ・インターフェースが搭載されています。ボードのデバッグOpenSDAアプリケーションを変更している場合、http://www.nxp.com/opensdaにアクセスして、ボードを更新または工場出荷時の状態に復元する方法をご確認ください。

1. 開発プラットフォームをPCに接続します。ボード上の「SDAUSB」USBポートとPCのUSBコネクタをUSBケーブルでつないでください
2. PCのターミナル・アプリケーション（PuTTY、Tera Termなど）を開き、事前に確認したデバッグCOMポートに接続します。次の設定値を用いてターミナルを設定します。
   • ボーレート15,200
   • パリティなし
   • 8データ・ビット
   • 1ストップ・ビット
3. アプリケーションが正しくビルドされたら、［Download（ダウンロード）］ボタンをクリックして、アプリケーションをターゲットにダウンロードします
4. ［Download（ダウンロード）］ボタンをクリックすると、アプリケーションがターゲットにダウンロードされ、自動的に実行されます。アプリケーションをデバッグする場合、［Start/Stop Debug Session（デバッグ・セッションの開始/終了）］ボタン（赤色でハイライト表示）をクリックします
5. ［Run（実行）］ボタンをクリックすると、コードが実行され、アプリケーションが開始されます
6. hello_worldアプリケーションが実行され、ターミナルにバナーが表示されます。表示されない場合は、ターミナルの設定と接続を確認してください

ツールチェーンのセットアップ

ここでは、Kinetis SDKでサポートされているように、Arm GCCツールチェーンを使用してKSDKデモ・アプリケーションのビルドと実行を行う際に必要となるコンポーネントをインストールする手順について説明します。Arm GCCツールの使用方法はさまざまですが、今回の例では、Windows環境に焦点を当てています。ここでは省略しますが、GCCツールは、Linux OSやMac OSXの環境でも利用できます。

GCC Arm Embeddedツールチェーンのインストール

launchpad.net/gcc-arm-embeddedからインストーラをダウンロードして、実行します。これは実際のツールチェーンです（コンパイラ、リンカなど）。Kinetis SDKリリース・ノートに記載されている、サポート対象の最新バージョンのGCCツールチェーンを使用する必要があります。

MinGWのインストール

MinGW (Minimalist GNU for Windows) 開発ツールは、サード・パーティ製のCランタイムDLL（Cygwinなど）に依存しないツール・セットを備えています。KSDKで使用されているビルド環境ではMinGWビルド・ツールを使用せず、MinGWとMSYSのベース・インストールを活用しています。MSYSは、Unixに似たインターフェースと各種ツールを備えた基本シェルを提供します。

1. 最新のMinGW mingw-get-setupインストーラをsourceforge.net/projects/mingw/files/Installer/からダウンロードします
2. インストーラを実行します。インストール・パスとしては「C:\MinGW」を推奨しますが、他のどの場所にでもインストールできます

注：インストール・パスにスペースを含めることはできません。

3. ［Basic Setup（基本セットアップ）］で、「mingw32-base」と「msys-base」が選択されていることを確認します
4. ［Installation（インストール）］メニューで［Apply Changes（変更を適用）］をクリックし、残りの手順に従って、インストールを完了します

5. Windows OSのPath環境変数に適切なアイテムを追加します。これは、［Control Panel（コントロール・パネル）］>［System and Security（システムとセキュリティ）］>［System（システム）］>［Advanced System Settings（システムの詳細設定）］の［Environment Variables...（環境変数）］セクションで設定します。パスは次のとおりです。

   \bin

   デフォルトのインストール・パスであるC:\MinGWを使用した例を以下に示します。パスが正しく設定されていないと、ツールチェーンは機能しません。

   注：PATH変数に「C:\MinGW\msys\x.x\bin」が設定されている場合（KSDK 1.0.0向けの旧仕様）、これを削除してください。削除されていないと、新しいGCCビルド・システムが正しく機能しない場合があります。

   

ARMGCC_DIR向けの新しい環境変数を追加します。

新しいシステムの環境変数を作成して、「ARMGCC_DIR」という名前を付けます。この変数の値で、Arm GCC Embeddedツールチェーンのインストール・パスを指定します。今回の例では、次のようになります。

C:\Program Files (x86)\GNU Tools Arm Embedded\4.9 2015q3

インストール・フォルダの正確なパス名については、GNU Arm GCC Embeddedツールのインストール・フォルダを参照してください。



CMakeのインストール

1. CMake 3.0.xをwww.cmake.org/cmake/resources/software.htmlからダウンロードします

2. CMakeをインストールします。インストール時には、必ず［Add CMake to system PATH（CMakeをシステムPATHに追加）］オプションを選択します。すべてのユーザーが使用できるパスにインストールするか、現在のユーザーのみが使用できるパスにインストールするかは、ユーザーが選択します。今回の例では、すべてのユーザーに対してインストールしています

   

3. インストーラの残りの手順に従います

4. PATHの変更を適用するには、システムの再起動が必要になる場合があります

サンプル・アプリケーションのビルド

サンプル・アプリケーションをビルドする手順は次のとおりです。

1. GCC Arm Embeddedツールチェーンのコマンド・ウィンドウが開いていない場合はここで開きます。ウィンドウを開くには、Windows OSの［スタート］メニューから、［プログラム］>［GNU Tools Arm Embedded ］に移動して、［GCC Command Prompt（GCCコマンド・プロンプト）］を選択します

2. サンプル・アプリケーションのプロジェクト・ディレクトリに移動します。パスは次のようになります。

    /boards////armgcc 

   このガイドの場合、実際のパスは次のようになります。

    /boards/frdmk64f/demo_apps/hello_world/armgcc 

3. コマンドラインで「build_debug.bat」と入力するか、Windows OSのエクスプローラで「build_debug.bat」ファイルをダブルクリックして、ビルドを実行します。次のような出力画面が表示されます。

サンプル・アプリケーションの実行

GCCツールを使用するには、J-Linkデバッグ・インターフェースが必要となります。ボードのOpenSDAファームウェアを最新のJ-Linkアプリケーションにアップデートするには、www.nxp.com/opensdaにアクセスしてください。J-Link OpenSDAアプリケーションをインストールしたら、www.segger.com/downloads.htmlからJ-Linkドライバとソフトウェア・パッケージをダウンロードします

1. 開発プラットフォームをPCに接続します。ボード上の「SDAUSB」USBポートとPCのUSBコネクタをUSBケーブルでつないでください
2. PCのターミナル・アプリケーション（PuTTY、Tera Termなど）を開き、事前に確認したデバッグCOMポートに接続します。次の設定値を用いてターミナルを設定します。
   • ボーレート15,200
   • パリティなし
   • 8データ・ビット
   • 1ストップ・ビット
3. J-Link GDBサーバ・アプリケーションを開きます。J-Linkソフトウェアがインストールされている場合、Windows OSの［スタート］メニューに移動し、［プログラム］>［SEGGER］>［J-Link J-Link GDB Server］を選択するとアプリケーションを起動できます
4. 次のように設定を変更します。この例で選択されているターゲット・デバイスは、「MK64FN1M0xxx12」であり、SWDインターフェースを使用しています
5. 接続すると、画面は次の図のようになります。
6. GCC Arm Embeddedツールチェーンのコマンド・ウィンドウが開いていない場合はここで開きます。ウィンドウを開くには、Windows OSの［スタート］メニューから、［プログラム］>［GNU Tools Arm Embedded ］に移動して、［GCC Command Prompt（GCCコマンド・プロンプト）］を選択します

7. デモ・アプリケーションの出力を格納するディレクトリに変更します。出力は、選択したビルド・ターゲットに応じて、次のいずれかのパスに格納されます。

    /boards////armgcc/debug /boards////armgcc/release 

   このガイドの場合、パスは次のようになります。

    /boards/frdmk64f/demo_apps/hello_world/armgcc/debug 

8. 「arm-none-eabi-gdb.exe .elf」というコマンドを実行します。この例の場合、「arm-none-eabi-gdb.exe hello_world.elf」というコマンドになります

9. 次のコマンドを実行します。

   • 「target remote localhost:2331」
   • 「monitor reset」
   • 「monitor halt」
   • 「load」
   • 「monitor reset」

10. アプリケーションがダウンロードされ、リセット・ベクタで停止します。「monitor go」コマンドを実行すると、サンプル・アプリケーションが開始されます

    hello_worldアプリケーションが実行され、ターミナル・ウィンドウにバナーが表示されます