Tutorial: criar um aplicativo com capacidade em tempo real

• Instale CMake e Ninja para Windows ou para Linux.

• Instale Visual Studio Code para Windows ou para Linux.
• Instale CMake e Ninja para Windows ou para Linux.

• Instale o Visual Studio e a extensão do Azure Sphere.

Configurar hardware para exibir a saída

Atualmente, cada núcleo em tempo real dá suporte a um UART somente TX. O RTApps pode usar esse UART para enviar a saída de log do dispositivo. Durante o desenvolvimento e depuração do aplicativo, normalmente você precisa de uma maneira de ler e exibir a saída. O exemplo HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal mostra como um aplicativo pode gravar no UART.

Use um adaptador USB para serial, como o FTDI Friend, para conectar o UART no núcleo em tempo real a uma porta USB em seu computador. Você também precisará de um emulador de terminal para estabelecer uma conexão serial com configurações de terminal 115200-8-N-1 (115200 bps, 8 bits, nenhum bit de paridade, um bit de parada) para exibir a saída.

Para configurar o hardware para exibir a saída de um RTApp, siga estas etapas. Você precisará consultar a documentação do fabricante de hardware para determinar os locais do pino. Se você estiver usando hardware que segue o hardware RDB (design de placa de referência) MT3620, como o Kit de Desenvolvimento MT3620 do Seeed Studios, então examinar os cabeçalhos da interface RDB pode ajudá-lo a determinar os locais do pino.

1. Conecte o GND no adaptador USB para serial ao GND em seu kit de desenvolvimento. No hardware de RDB MT3620, GND é Cabeçalho 3, pino 2.
2. Conecte o RX no adaptador USB para serial ao IOM4-0 TX em seu kit de desenvolvimento. No hardware de RDB MT3620, O IOM4-0 TX é Cabeçalho 3, pino 6.
3. Conecte o adaptador USB a serial a uma porta USB gratuita em seu computador de desenvolvimento e determine a qual porta o dispositivo serial está conectado. No Windows, inicie Gerenciador de Dispositivos, selecione Exibir>Dispositivos por contêiner e procure por 'UART USB'. Por exemplo, o UART USB FT232R indica o adaptador FTDI Friend.
4. Inicie um programa de emulador de terminal e abra um terminal 115200-8-N-1 para a porta COM usada pelo adaptador. Consulte a documentação do emulador de terminal para descobrir como especificar a porta e a velocidade.

Configurar hardware para exibir a saída

Atualmente, cada núcleo em tempo real dá suporte a um UART somente TX. O RTApps pode usar esse UART para enviar a saída de log do dispositivo. Durante o desenvolvimento e depuração do aplicativo, normalmente você precisa de uma maneira de ler e exibir a saída. O exemplo HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal mostra como um aplicativo pode gravar no UART.

Use um adaptador USB para serial, como o FTDI Friend, para conectar o UART no núcleo em tempo real a uma porta USB em seu computador. Você também precisará de um emulador de terminal para estabelecer uma conexão serial com configurações de terminal 115200-8-N-1 (115200 bps, 8 bits, nenhum bit de paridade, um bit de parada) para exibir a saída.

Para configurar o hardware para exibir a saída de um RTApp, siga estas etapas. Você precisará consultar a documentação do fabricante de hardware para determinar os locais do pino. Se você estiver usando hardware que segue o hardware RDB (design de placa de referência) MT3620, como o Kit de Desenvolvimento MT3620 do Seeed Studios, então examinar os cabeçalhos da interface RDB pode ajudá-lo a determinar os locais do pino.

1. Conecte o GND no adaptador USB para serial ao GND em seu kit de desenvolvimento. No hardware de RDB MT3620, GND é Cabeçalho 3, pino 2.

2. Conecte o RX no adaptador USB para serial ao IOM4-0 TX em seu kit de desenvolvimento. No hardware de RDB MT3620, O IOM4-0 TX é Cabeçalho 3, pino 6.

3. Conecte o adaptador USB a serial a uma porta USB gratuita em seu computador de desenvolvimento e determine a qual porta o dispositivo serial está conectado.

   • No Windows, inicie Gerenciador de Dispositivos, selecione Exibir>Dispositivos por contêiner e procure por 'UART USB'. Por exemplo, o UART USB FT232R indica o adaptador FTDI Friend.

   • No Linux, digite o seguinte comando:

     dmesg | grep ttyUSB
     

     A porta deve ser chamada de ttyUSBn, em que n indica o número da porta. Se o dmesg comando listar várias portas USB, a que está conectada ao normalmente o último relatado como anexado. Por exemplo, no seguinte, você usaria o ttyUSB4:

   ~$ dmesg | grep ttyUSB
   [  144.564350] usb 1-1.1.2: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB0
   [  144.564768] usb 1-1.1.2: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB1
   [  144.565118] usb 1-1.1.2: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB2
   [  144.565593] usb 1-1.1.2: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB3
   [  144.570429] usb 1-1.1.3: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB4
   [  254.171871] ftdi_sio ttyUSB1: FTDI USB Serial Device converter now disconnected from ttyUSB1
   

4. Inicie um programa de emulador de terminal e abra um terminal 115200-8-N-1 para a porta COM usada pelo adaptador. Consulte a documentação do emulador de terminal para descobrir como especificar a porta e a velocidade.

Criar e executar o aplicativo RTApp do HelloWorld com o Visual Studio

1. Inicie o Visual Studio. Selecione Abrir uma pasta local, navegue até a pasta em que você extrai o arquivo Azure_Sphere___Hello_World.zip baixado e selecione a pasta HelloWorld_RTApp_MT3620_Baremetal.

2. Se você não estiver usando um RDB MT3620, atualize o arquivo app_manifest.json e o código de exemplo para especificar o UART correto, por exemplo, ISU1.

3. Se a geração CMake não começar automaticamente, selecione o arquivo CMakeLists.txt.

4. Na janela Saída do Visual Studio , a saída do CMake deve mostrar as mensagens CMake generation started. e CMake generation finished..

5. Selecione Compilar>Compilar Tudo. Se o menu não estiver presente, abra Gerenciador de Soluções, clique com o botão direito do mouse no arquivo CMakeLists.txt e selecione Compilar. O local de saída do aplicativo HelloWorld_RTApp_MT3620_Baremetal é exibido na janela Saída .

6. No menu Selecionar Item de Inicialização , selecione HelloWorld_RTApp_MT3620_Baremetal (RTCore).

7. Pressione F5 para implantar o aplicativo.

8. O emulador de terminal conectado deve exibir a saída do programa HelloWorld_RTApp_MT3620_Baremetal. O programa envia as seguintes palavras em intervalos de um segundo:

   Tick

   Tock

9. Use o depurador para definir pontos de interrupção, inspecionar variáveis e tentar outras tarefas de depuração.

Criar e executar o aplicativo RTApp do HelloWorld com Visual Studio Code

1. Em Visual Studio Code, abra a pasta HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal na pasta em que você extraí o arquivo de Azure_Sphere___Hello_World.zip baixado. Se você tiver solicitado que selecione um kit, escolha Não usar um kit.

2. Se você não estiver usando hardware de RDB MT3620, atualize o arquivo app_manifest.json e o código de exemplo para especificar o UART correto, por exemplo, ISU1.

3. Pressione F5 para iniciar o depurador. Se o projeto não tiver sido criado anteriormente ou se os arquivos tiverem sido alterados e a reconstrução for necessária, Visual Studio Code criará o projeto antes do início da depuração.

4. A janela de saída do Azure Sphere deve mostrar "Implantando imagem..." seguido pelos caminhos para o SDK e o compilador.

5. O emulador de terminal conectado deve exibir a saída do programa HelloWorld_RTApp_MT3620_Baremetal. O programa envia as seguintes palavras em intervalos de um segundo:

   Tick

   Tock

6. Use Visual Studio Code recursos de depuração para definir pontos de interrupção, inspecionar variáveis e tentar outras tarefas de depuração.

Solucionando problemas

O aplicativo pode começar a ser executado antes que o OpenOCD faça uma conexão. Como resultado, os pontos de interrupção definidos no início do código podem ser perdidos. Uma solução alternativa simples para isso é atrasar o início do aplicativo até que o OpenOCD se conecte.

1. Insira o código a seguir no início do ponto de entrada do aplicativo RTCoreMain. Isso fará com que o aplicativo insira e permaneça em um while loop até que a variável f seja definida como true.

    volatile bool f = false;
    while (!f) {
       // empty.
    }
   

2. Pressione F5 para iniciar o aplicativo com a depuração (F5) e, em seguida, inicie a execução.

3. No painel Locals de depuração, altere o valor de f zero para um.

4. Passe o código como de costume.

Compilar o exemplo

1. Abra uma interface de linha de comando usando o PowerShell, o Prompt de Comando do Windows ou o shell de comando do Linux. Navegue até o diretório de build do projeto.

2. No diretório de build do projeto, no prompt de comando, execute o CMake com os seguintes parâmetros:

   cmake --preset <preset-name> <source-path>
   

   • --preset <preset-name>

     O nome predefinido de configuração de build, conforme definido em CMakePresets.json.

   • --build <cmake-path>

     O diretório binário que contém o cache CMake. Por exemplo, se você executar o CMake em um exemplo do Azure Sphere, o comando de build será cmake --build out/ARM-Debug.

   • <source-path>

     O caminho do diretório que contém os arquivos de origem do aplicativo de exemplo. No exemplo, o repositório de exemplos do Azure Sphere foi baixado em um diretório chamado AzSphere.

     Os parâmetros CMake são separados por espaços. O caractere de continuação de linha (^ para linha de comando do Windows, \ para linha de comando linux ou ' para PowerShell) pode ser usado para legibilidade, mas não é necessário.

   Os exemplos a seguir mostram os comandos CMake para um RTApp. Quando indicado, substitua <o caminho> do arquivo pelo caminho de instalação do GNU Arm Embedded Toolchain em seu sistema.

   • Windows
   • Linux

   Prompt de Comando do Windows

   cmake ^
   --preset "ARM-Debug" ^
   "C:\AzSphere\azure-sphere-samples\Samples\HelloWorld\HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal"
   

   Windows PowerShell

   cmake `
   --preset "ARM-Debug" `
   "C:\AzSphere\azure-sphere-samples\Samples\HelloWorld\HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal"
   

3. Execute o Ninja para criar o aplicativo e criar o arquivo de pacote de imagem:

   ninja -C out/ARM-Debug
   

   O Ninja coloca os arquivos de aplicativo e .imagepackage resultantes no diretório especificado.

   Você também pode invocar o Ninja por meio do CMake com o seguinte comando:

   cmake --build out/<binary-dir>
   

   Defina <binary-dir> como o diretório binário que contém o cache CMake. Por exemplo, se você executar o CMake em um exemplo do Azure Sphere, o comando de build será cmake --build out/ARM-Debug.

Ao solucionar problemas, especialmente depois de fazer alterações nos comandos do CMake, exclua todo o build e tente novamente.

Executar o exemplo

1. Exclua todos os aplicativos que já estão implantados no dispositivo:

   az sphere device sideload delete
   

2. No diretório do projeto, no prompt de comando, carregue o pacote de imagem que o ninja criou:

   az sphere device sideload deploy --image-package <path-to-imagepackage>
   

   O aplicativo começará a ser executado logo após ser carregado. O seguinte será exibido no emulador de terminal conectado:

   Tick
   
   Tock
   
   Tick
   .
   .
   .
   

3. Obtenha a ID do componente para a imagem:

   az sphere image-package show --image-package <path-to-imagepackage>
   

   O comando retorna todos os metadados do pacote de imagem. A ID do componente do aplicativo é exibida na seção Identidade do Tipo de Imagem do Aplicativo. Por exemplo:

   ...
     "Identity": {
       "ComponentId": "<component-id>",
       "ImageId": "<image-id>",
       "ImageType": "Application"
     },
   ...
   

   Você pode usar os seguintes comandos para parar, iniciar e obter o status do aplicativo:

   az sphere device app stop --component-id <component id>
   

   az sphere device app start --component-id <component id>
   

   az sphere device app show-status --component-id <component id>
   

Depurar o exemplo

1. Pare o aplicativo se ele estiver em execução.

   az sphere device app stop --component-id <component id>
   

2. Reinicie o aplicativo para depuração.

   az sphere device app start --debug-mode true  --component-id <component id>
   

   Esse comando retorna o núcleo no qual o aplicativo está em execução.

   <component id>
   App state   : running
   Core        : Real-time 0
   

3. Navegue até a pasta Openocd para o sysroot com o qual o aplicativo foi criado. Os sysroots são instalados na pasta de instalação do SDK do Azure Sphere. Por exemplo, no Windows, a pasta é instalada por padrão em C:\Program Files (x86)\Microsoft Azure Sphere SDK\Sysroots\*sysroot*\tools\openocd e no Linux, em /opt/azurespheresdk/Sysroots/*sysroot*/tools/sysroots/x86_64-pokysdk-linux.

4. Execute openocd como mostra o exemplo a seguir. O exemplo pressupõe que o aplicativo esteja sendo executado no núcleo 0. Se o aplicativo estiver em execução no núcleo 1, substitua "targets io0" por "targets io1".

   • Windows
   • Linux

   openocd -f mt3620-rdb-ftdi.cfg -f mt3620-io0.cfg -c "gdb_memory_map disable" -c "gdb_breakpoint_override hard" -c init -c "targets io0" -c halt -c "targets"
   

5. Navegue até a pasta que contém o arquivo .out do aplicativo e inicie arm-none-eabi-gdb, que faz parte do GNU Arm Embedded Toolchain:

   • Windows
   • Linux

   Prompt de Comando do Windows

   "C:\Program Files (x86)\GNU Arm Embedded Toolchain\9 2020-q2-update\bin\arm-none-eabi-gdb" HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal.out
   

   Windows PowerShell

   & "C:\Program Files (x86)\GNU Arm Embedded Toolchain\9 2020-q2-update\bin\arm-none-eabi-gdb" HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal.out
   

6. O servidor OpenOCD fornece uma interface do servidor GDB em :4444. Defina o destino para depuração.

   target remote :4444

7. Agora você pode executar comandos gdb.

8. O emulador de terminal conectado deve exibir a saída do aplicativo.