R8C/M120AN R8C/M110AN

R8C sources

R8C 各ディレクトリー、及び概要など

これは R8C と、そのコンパイラである m32c-elf-gcc,g++ によるプログラムです。

現在は、主に「R5F2M110ANDD」及び「R5F2M120ANDD」に対応した、ヘッダー、関連ライブラリーなどです。

※R8C/M110AN、R8C/M120AN

※M110AN、M120AN は通常、プログラムエリア２キロバイト、ワークエリア２５６バイトのデバイスですが、
実際は、プログラムエリア６４キロバイト、ワークエリア１３６６バイトを保有していて、フラッシュライター
の制御ファイルを修正する事で、全領域を利用する事が可能です。（ロットにより異なる場合があると考えられる）
現在では、Windows、OS-X、Linux (Ubuntu-64) で動作確認が済んだ、専用書き込みプログラムも実装して
あり、色々な環境で、開発が出来るようになっています。

プロジェクトは、Makefile、及び、関連ヘッダー、ソースコードからなり、専用のスタートアップルーチン、
リンカースクリプトで構成されています。
その為、専用のブートプログラムやローダーは必要なく、作成したバイナリーをそのまま実行できます。

デバイスＩ／Ｏ操作では、C++ で構成されたテンプレートクラスライブラリーを活用出来るように専用のヘッダーを用意
してあり、各種デバイス用の小さなクラスライブラリーの充実も行っています。

R8C プロジェクト・リスト

プロジェクト(DIR)	詳細
r8cprog	R8C フラッシュへのプログラム書き込みツール（Windows、OS-X、※Linux 対応）
M120AN	M120AN,M110AN デバイス、Ｉ／Ｏポート定義テンプレートクラス
chip	I2C、SPI、専用チップ、IC 固有テンプレートクラス
common	R8C 共有クラス、小規模なクラスライブラリーなど
pfatfs	ぷち FatFS 関係ソース、ヘッダー
FIRST_sample	ＬＥＤ点滅サンプル
UART_sample	シリアルインターフェースの送信、受信サンプル
TIMER_sample	タイマーＲＢのサンプル（インターバルタイマー）
SWITCH_sample	スイッチ入力テスト（チャタリング除去とトリガー判定）
ENCODER_sample	ロータリーエンコーダー、カウント、サンプル
ADC_sample	Ａ／Ｄ変換のサンプル
THERMISTOR_sample	サーミスターを使った温度検出、サンプル（A/D 利用）
DATA_FLASH_sample	データフラッシュの初期化、リード、ライト
PWM_sample	タイマーＲＣのサンプル（ＰＷＭ出力）
RC_SERVO_sample	ラジコン用サーボの動作テスト（ＰＷＭ、２出力）
PLUSE_OUT_sample	タイマーＲＪを使ったパルス出力テスト
PLUSE_INP_sample	タイマーＲＪを使った周波数計測テスト
COMP_sample	コンパレーターのサンプル
DS1371_sample	I2C RTC デバイスのサンプル（DS1371）
DS3231_sample	I2C RTC デバイスのサンプル（DS3231）
EEPROM_sample	I2C EEPROM デバイスのテスト
VL53L0X_sample	I2C VL53K0X レーザー距離センサのサンプル
MPU6050_sample	I2C MPU6050 加速度、ジャイロ、センサー、サンプル
BMP180_sample	I2C Bosh BMP180 温度、標高、センサー、サンプル
TOUCH_sample	タッチスイッチのテスト
PLUSE_OUT_LCD	タイマーＲＪ、ＬＣＤ、エンコーダ
MAX7219_sample	SPI LED ディスプレイ・ドライバー、サンプル
MAX6675_sample	SPI 接続、ｋ熱電対温度センサー、サンプル
ARITH_sample	文字列による計算式、評価サンプル
LCD_DOT_sample	128x32 mono color graphics のテスト
SD_sample	pFatFS を使った、SD カードのテスト
SD_monitor	pFatFS を使った、SD カードのモニター（未完）
SD_WAV_play	SD カード上の WAV 形式ファイルの PWM 再生
RC_SERVO_tester	ラジコン用サーボのテスター（ＪＲ、又はフタバＰＷＭ出力、１チャネル用）
USB_CHECKER	USB 電流、電圧チェッカー
AD9833_sample	SPI DDS デバイスのサンプル（AD9833）
PSG_sample	PWM 出力を利用して、疑似 PSG で音楽演奏

R8C 開発環境準備（Windows、MSYS2）

Windows では、事前に MSYS2 環境をインストールしておきます。
MSYS2 には、msys2、mingw32、mingw64 と３つの異なった環境がありますが、msys2 で行います。
msys2 のアップグレード

pacman -Sy pacman
pacman -Syu

コンソールを開きなおす。（コンソールを開きなおすように、メッセージが表示されるはずです）

pacman -Su

アップデートは、複数回行われ、その際、コンソールの指示に従う事。
※複数回、コンソールを開きなおす必要がある。
gcc texinfo gmp mpfr mpc diffutils automake zlib tar make unzip, git コマンドなどをインストール
必ず、一つづつ行って下さい（念の為）

pacman -S gcc
pacman -S texinfo
pacman -S mpc-devel
pacman -S diffutils
pacman -S automake
pacman -S zlib
pacman -S tar
pacman -S make
pacman -S unzip
pacman -S zlib-devel
pacman -S git

gcc のバージョン
時期により異なる

$ gcc --version
gcc (GCC) 13.2.0
Copyright (C) 2021 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

VSCode のインストールをお勧め

テキストエディターは、好みの問題があり、未だに古い手慣れた物を使っている人がいます
それが悪いとは言いませんが「最高」だとは言えないと思います
新しい最新の環境は優れているものです
vi、emacs 派など、非常に好み（キーバインドなど）が強いアプリケーションです
C# や、Windows アプリのプログラミングで Visual Studio を好む人もいます
Unity の editor が最高だと言う人もいます
どれも、フリーで利用出来るアプリです
自分は、vscode が色々な意味で優れていると感じますので、お勧めしておきます
R8C/RL78/RX マイコンのフレームワークを使った開発では、ある程度インテリセンスが利くので、便利です
github のアーカイブには、vscode の環境ファイルも含まれます
拡張機能で、emacs のキーバインドを追加したり（自分は、emacs を愛用していました）
マークダウンをプレビューしたり
MSYS2 のコンソールを直接ドッキングして操作する出来ます（make を直接実行できます）

git 関係コマンドは何を使うべきか？

windows に MSYS2 環境をインストールした場合、MSYS2 に git も入れると思います
ですが、それとは別に、「Git For Windows」もあります
MSYS2 の git と併用が可能です
MSYS2 に敢えて git を入れずに、Git For Windows をメインに使う事も考えられます
どの選択が正しいか、判断が出来ません、自分は併用しています
併用した場合の注意として、クローンしたり新規に作成したリポジトリの操作は、どちらかに統一する必要があります
クローンを MSYS2 で行い、コミットを Git For Windows で行うなどは決してやっては駄目です
Git For Windows をインストールすると、MSYS2 とは異なるコンソールも増えて多少複雑にもなります
vscode を使う場合は、もれなく Git For Windows をインストールする必要があります

MSYS2 環境の修正

素の MSYS2 環境は、何かと使いづらい事もあるので、以下の修正を行うとより良く使えると思います
環境ファイルは、/c/msys64/home/xxxx にあります
'ls -a' コマンドによる秘密ファイルの表示

./   .bash_history  .bash_profile  .emacs     .inputrc  .profile
../  .bash_logout   .bashrc        .emacs.d/  .lesshst

テキストファイルの修正は、最近では VSCode で行っています
.bashrc の修正
コメントの '#' を外して有効にします
ls コマンドの出力をカラー化する
好みの環境を選択して下さい

# Some shortcuts for different directory listings
alias ls='ls -hF --color=tty'                 # classify files in colour
# alias dir='ls --color=auto --format=vertical'
# alias vdir='ls --color=auto --format=long'
# alias ll='ls -l'                              # long list
# alias la='ls -A'                              # all but . and ..
# alias l='ls -CF'

.bash_profile の末尾に追加する
カレントディレクトリが表示される

# prompt
PS1='\h.\w % '

R8C 開発環境準備（OS-X）

OS-X では、事前に macports をインストールしておきます。（brew は柔軟性が低いのでお勧めしません）
OS−X のバージョンによっては、事前にX−Code、Command Line Tools などのインストールが必要になるかもしれません）
macports のアップグレード

sudo port -d self update

ご存知とは思いますが、OS−X では初期段階では、gcc の呼び出しで llvm が起動するようになっています。
しかしながら、現状では llvm では、gcc のクロスコンパイラをビルドする事は出来ません。
そこで、macports で gcc をインストールします、バージョンは５系を使う事とします。

sudo port install gcc5
sudo ln -sf /opt/local/bin/gcc-mp-5  /usr/local/bin/gcc
sudo ln -sf /opt/local/bin/g++-mp-5  /usr/local/bin/g++
sudo ln -sf /opt/local/bin/g++-mp-5  /usr/local/bin/c++

再起動が必要かもしれません。
一応、確認してみて下さい。

gcc --version

   gcc (MacPorts gcc5 5.4.0_0) 5.4.0
   Copyright (C) 2015 Free Software Foundation, Inc.
   This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
   warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

texinfo、gmp、mpfr、mpc、diffutils、automake コマンドなどをインストール

sudo port install texinfo
sudo port install gmp
sudo port install mpfr
sudo port install libmpc
sudo port install diffutils
sudo port install automake

R8C 開発環境準備（Ubuntu）

Linux 環境は、複数あるので、ここでは「Ubuntu 16.04 LTS」環境の場合を書いておきます。

texinfo、gmp、mpfr、mpc、diffutils、automake コマンドなどをインストール(Ubuntu 22.04では、clangもインストール)

sudo apt-get install texinfo
sudo apt-get install libgmp-dev
sudo apt-get install libmpfr-dev
sudo apt-get install libmpc-dev
sudo apt-get install diffutils
sudo apt-get install automake
sudo apt-get install zlib1g-dev
sudo apt-get install clang (Ubuntu 22.04の場合)

R8C 開発環境構築

R8C は M32C のサブセット版ですので、M32C 用 gcc を構築します。
R8C 用コンパイラ（m32c-elf-gcc,g++）は gcc-4.9.4 を使います。
binutils-2.28.1.tar.gz をダウンロードしておく
gcc-6.4.0.tar.gz をダウンロードしておく
newlib-2.4.0.tar.gz をダウンロードしておく

binutils-2.28.1 をビルド

cd
tar xfvz binutils-2.28.1.tar.gz
cd binutils-2.28.1
mkdir m32c_build
cd m32c_build
../configure --target=m32c-elf --prefix=/usr/local/m32c-elf --disable-nls --with-system-zlib
make
make install     OS-X,Linux: (sudo make install)

/usr/local/m32c-elf/bin へパスを通す（.bash_profile を編集して、パスを追加）

PATH=$PATH:/usr/local/m32c-elf/bin

コンソールを開きなおす。

m32c-elf-as --version

アセンブラコマンドを実行してみて、パスが有効か確かめる。

C コンパイラをビルド

cd
tar xfvz gcc-6.4.0.tar.gz
cd gcc-6.4.0
mkdir m32c_build
cd m32c_build
../configure --prefix=/usr/local/m32c-elf --target=m32c-elf --enable-languages=c --disable-libssp --with-newlib --disable-nls --disable-threads --disable-libgomp --disable-libmudflap --disable-libstdcxx-pch --disable-multilib --enable-lto --with-system-zlib
make
make install     OS-X,Linux: (sudo make install)

newlib をビルド

cd
tar xfvz newlib-2.4.0.tar.gz
cd newlib-2.4.0
mkdir m32c_build
cd m32c_build
../configure --target=m32c-elf --prefix=/usr/local/m32c-elf
make
make install     OS-X: (sudo make install)

Linux 環境では、sudo コマンドで、ローカルで設定した binutils のパスを認識しないので、「make install」が失敗する、その為、以下のようなスクリプトを書いて実行する。

#!/bin/sh

PATH=${PATH}:/usr/local/m32c-elf/bin
make install

sudo m32c_install.sh

C++ コンパイラをビルド

cd
cd gcc-6.4.0
cd m32c_build
 ../configure --prefix=/usr/local/m32c-elf --target=m32c-elf --enable-languages=c,c++ --disable-libssp --with-newlib --disable-nls --disable-threads --disable-libgomp --disable-libmudflap --disable-libstdcxx-pch --disable-multilib --enable-lto --with-system-zlib
make
make install     OS-X,Linux: (sudo make install)

R8C フラッシュプログラマーの構築

Renesas R8C Series Programmer Version 0.82b
Copyright (C) 2015, Hiramatsu Kunihito ([email protected])
usage:
r8c_prog[options] [mot file] ...

Options :
-d, --device=DEVICE             Specify device name
-e, --erase                     Perform a device erase to a minimum
    --erase-all, --erase-chip   Perform rom and data flash erase
    --erase-rom                 Perform rom flash erase
    --erase-data                Perform data flash erase
-i, --id=xx:xx:xx:xx:xx:xx:xx   Specify protect ID
-P, --port=PORT                 Specify serial port
-a, --area=ORG,END              Specify read area
-r, --read                      Perform data read
-s, --speed=SPEED               Specify serial speed
-v, --verify                    Perform data verify
    --device-list               Display device list
-V, --verbose                   Verbose output
-w, --write                     Perform data write
    --progress                  display Progress output
-h, --help                      Display this

ハードウェアーの接続は、「デバイスへのプログラム書き込み方法」を参照して下さい。
r8c_prog のビルドには「boost_1_74_0」が必要です。
~~boost はヘッダーのみ利用なので、ビルドの必要はありません、boost_1_60_0.zip を展開するだけです。~~
~~又は、mingw64 環境などに pacman を使い boost をインストールして、そのパスを設定しても良いでしょう。~~
~~ビルドには「boost」が必要です。（通常最新バージョンを使う）~~
boost はヘッダーのみ利用なので、ビルドの必要はありません。
~~mingw64 環境などに pacman を使い boost をインストールして使っています。~~

Windows MSYS2 環境の場合：

最新の MSYS 環境で mingw64 にインストールされた boost を使うには問題がある事が判りました。
boost のバージョンが新しい場合に、コンパイル出来ません。
boost_1_74_0.tar.gz をダウンロードしておきます。(/d/Download に配置)

cd /c/
tar xfvz /d/Download/boost_1_74_0.tar.gz

r8c_prog の Makefile は、boost が、「C:\boost_1_74_0」にある事を前提にしています。
r8c_prog のビルド（MSYS2）
ビルドした実行ファイルは、~/bin 又は、/usr/local/bin に配置します。

Raspberry Pi の場合：

Raspberry Pi では、カレントの gcc が 4.6 であるので、コンパイルに失敗します。
gcc のバージョンを確認するには「gcc --version」と打ち込みます。
4.8 系の gcc をインストールする。
4.8 gcc の優先順位を上げる。
標準の Makefile では、clang でコンパイルする設定なので、それを gcc に変更する。
標準の Makefile では、C++14 でコンパイルする設定なので、それを C++11 に変更する。

[Makefile:53] CP    =  clang++             --->   CP    =  g++
[Makefile:54] CC    =  clang               --->   CC    =  gcc
[Makefile:55] LK    =  clang++             --->   LK    =  g++
[Makefile:59] POPT  =  -O2 -std=gnu++14    --->   POPT  =  -O2 -std=gnu++11

Raspberry Pi、C++ コンパイラ関係の参考リンク
http://developer.wonderpla.net/entry/blog/engineer/CPlusPlus_RaspberryPi/
MSYS2 での構築

Ubuntu 22.04 の場合:

コンパイルに失敗するのでMakefileで、-fdeclspec を付与

[Makefile:78]  POPT	=	-O2 -std=gnu++14 ---> POPT	=	-O2 -std=gnu++14 -fdeclspec

cd r8cprog
make
mkdir ~/bin
cp r8c_prog.exe ~/bin/.
cp r8c_prog.conf ~/bin/.

Linux、OS-X での構築

cd r8cprog
make
mkdir ~/bin
cp r8c_prog ~/bin/.
cp r8c_prog.conf ~/bin/.

※「.bashrc」などを編集して、~/bin にパスを通しておく。
r8c_prog.conf を編集して、接続する COM ポートを設定する。

port_win   = COM11
port_osx   = /dev/tty.usbserial-DA00X2QP
port_linux = /dev/ttyUSB0

Windown、OS-X、Linux と、システム毎に異なる「ポート名」に対応している。
/dev/ttyS10 -> COM11 に相当します。（数字に＋１する）※MSYS2 では、どちらの名称でも OK。
r8c_prog.conf を編集して、ボーレートの設定をする。（最大は、115200）

speed = 115200
#speed = 57600
#speed = 38400
#speed = 19200

OS-X では、/dev/tty.usbserial-xxxxxxxxxx などのデバイス名になります。
Linux では、/dev/ttyUSB[0 to 9] などのデバイス名になります。
Linux では、シリアルデバイスのパーミッションが、標準では設定されていないので、変更します。
r8cprog/KiCAD/ に、R8C シリアル・プログラマーの参考回路などが含まれます。
6P（２回路）スイッチで、書き込み／通常（RUN）を切り替える。
FT231X を使った、シリアルモジュールの参考回路

R8C プロジェクトのソースコードを取得

git clone https://github.com/hirakuni45/R8C.git

プロジェクトを全てコンパイル

sh all_project_build.sh

プロジェクトを全てコンパイル（クリーン）

sh all_project_build.sh clean