QuickLogic Featherを入手しました。Quickfeather development kitの動作確認とプログラム開発環境を構築します。最初にQuickfeather development kitの仕様を次に示します。

  • SoC – QuickLogic EOS S3 with Arm Cortex-M4F Microcontroller @ up to 80 MHz and 512 Kb SRAM, plus an embedded FPGA (eFPGA) with 2400 effective logic cells and 64Kb RAM
  • Storage – 16Mbit SPI NOR flash
  • Sensors – mCube MC3635 accelerometer, Infineon DPS310 pressure sensor, Infineon IM69D130 PDM digital microphone
  • Misc – RGB LED, user push-button, reset push-button
  • Power：USB micro Type-B connector (regulated to 3.3 V)
    Li-Po battery　On-board charging circuitry – Microchip MCP73831/2　Standard Li-Po JST connector

入手したQuickfeather development kitの画像を次に示します。動作確認のため、Quickfeather development kit上のLEDを赤く点灯させました。

Quickfeather development kitの動作確認

Quickfeather development kitは購入した時点でファームウェアがすでに書き込まれています。「QuickFeater Low Power MCU Open Source Hardware Development Kit User Guide」の手順に従って、Quickfeather development kitの動作確認を行います。

  1. usbケーブルでパソコンとQuickfeather development kitを接続し、「RST 」ボタンを押して数秒待つと、デバイスマネージャーに 次のようにUSB-UARTデバイス「COM16」として表示されます。

  2. Tera Termを起動し、速度「115200」でCOM16を開くと次のように起動画面が表示されます。
    3. ##########################
Quicklogic QuickFeather LED / User Button Test
SW Version: qorc-sdk/qf_apps/qf_helloworldsw
Jun  7 2020 12:04:51
##########################

Hello world!!

#*******************
Command Line Interface
App SW Version: qorc-sdk/qf_apps/qf_helloworldsw
#*******************
[0] >
  3. 「diag」を入力して診断メニューを表示し、「red」を入力すると、Quickfeather development kit上のLEDが赤く点灯します。
    4. diag
[1] diag > red
[1] diag > red
[1] diag >

Quickfeather development kitのプログラム開発環境のインストール

Quickfeather development kitのプログラム開発環境は、ノートパソコン「Ubuntu 16.04 LTS」で作成します。Quickfeather development kitのプログラム開発環境のインストール手順を次に示します。詳細については「QORC SDK」を参照してください。

  1. 「GNU Arm Embedded Toolchain Downloads」から「gcc-arm-none-eabi-10-2020-q4-major-x86_64-linux.tar.bz2」をダウンロードします。
  2. 次のコマンドでダウンロードしたファイルを任意のパス「/BASEPATH/TO/TOOCHAIN/」に解凍します。 
    3. $ sudo tar xvjf gcc-arm-none-eabi-10-2020-q4-major-x86_64-linux.tar.bz2 -C /BASEPATH/TO/TOOCHAIN/
  3. 次のように「 ~/.bashrc 」にコンパイラのパスを登録します。
    4. $ export PATH=/BASEPATH/TO/TOOCHAIN/gcc-arm-none-eabi-your-version/bin/:$PATH

Quickfeather development kitのプログラム作成

  1. 次のコマンドを使って、「QORC SDK」リポジトリからクーロンを作成します。
    2. $ git clone --recursive https://github.com/QuickLogic-Corp/qorc-sdk
  2. エディタを使用して、サンプルプログラムのファイル「qorc-sdk/qf_apps/qf_helloworldsw/src/main.c.」のライン「dbg_str(“\n\nHello world !!\n\n”)」を「dbg_str(“\n\nHello TomoSoft !!\n\n”)」に変更します。

  3. 次の手順でサンプルプログラムをコンパイルします。
    4. $ cd qorc-sdk/qf_apps/qf_helloworldsw/GCC_Project
$ make

Quickfeather development kitのプログラム実行

TinyFPGA Programmerを使ってQuickfeather development kitに作成したプログラムを書き込みます。なお、TinyFPGA Programmerの動作は、Python3.6以上を必要とします。詳細については「TinyFPGA-Programmer-Application」を参照してください。

次の手順に従って、TinyFPGA Programmerをインストールします。

  1. リポジトリをクーロンし、依存するライブラリをインストールします。
    2. $ git clone --recursive https://github.com/QuickLogic-Corp/TinyFPGA-Programmer-Application.git
$ python3 -m pip install tinyfpgab
  2. 次のように「 ~/.bashrc 」にTinyFPGA Programmerのエイリアスを登録します。
    3. 	
$ alias qfprog="python3 /PATH/TO/BASE/DIR/TinyFPGA-Programmer-Application/tinyfpga-programmer-gui.py"
$ source ~/.bashrc

次の手順に従って、TinyFPGA Programmerを使って、作成したプログラムをQuickfeather development kitに書き込み実行します。

  1. ノートパソコンにQuickfeather development kitを接続し、「RST 」ボタンを押して青のLEDが点滅している間に、「USR」ボタンを押して「flash」モードに切り替えます。
  2. 次のコマンド「lsusb 」で接続しているUSBを表示させ、「OpenMoko, Inc.」が接続されていることを確認します。
    3. 	
$ lsusb
Bus 002 Device 004: ID 1d50:6140 OpenMoko, Inc.
　　　　・・・
  3. もし、「OpenMoko, Inc.」が接続されていない場合は、次のコマンドでインストールします。
    4. $ python3 -m pip  install apio
$ apio drivers --serial-enable
  4. 次のコマンドでQuickfeather development kitのファームウェアを書き換えます。
    5. $ qfprog --port /dev/ttyACM0 --m4app output/bin/qf_helloworldsw.bin --mode m4
CLI mode
ports =  ['/dev/ttyACM0 (QuickFeather)'] 1
Using port  /dev/ttyACM0 (QuickFeather)

Programming m4 application with  output/bin/qf_helloworldsw.bin
Erasing designated flash pages
Erase  64.0 KiB ( 0xd8 ) at  0x80000
Erase  32.0 KiB ( 0x52 ) at  0x90000
Erase  4.0 KiB ( 0x20 ) at  0x98000
Erase  4.0 KiB ( 0x20 ) at  0x99000
Erase  4.0 KiB ( 0x20 ) at  0x9a000
Erase  4.0 KiB ( 0x20 ) at  0x9b000
Writing  binary
Write  112364  bytes
[XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX]
Verifying  binary
FastREAD 0x0B ( 112364 )
[XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX]
Success: read_back == data
Writing metadata
Erasing designated flash pages
Erase  4.0 KiB ( 0x20 ) at  0x13000
Writing  metadata
Write  8  bytes
[X]                                               ]
Verifying  metadata
FastREAD 0x0B ( 8 )
[X]                                               ]
Success: read_back == data
operating mode : [m4]
setting appfpga inactive
writing new image_info to metadata
Erasing designated flash pages
Erase  4.0 KiB ( 0x20 ) at  0x11000
Writing  metadata
Write  12  bytes
[X]                                               ]
Verifying  metadata
FastREAD 0x0B ( 12 )
[X]                                               ]
Success: read_back == data
setting m4app active
writing new image_info to metadata
Erasing designated flash pages
Erase  4.0 KiB ( 0x20 ) at  0x13000
Writing  metadata
Write  12  bytes
[X]                                               ]
Verifying  metadata
FastREAD 0x0B ( 12 )
[X]                                               ]
Success: read_back == data
    • エラーメッセージ「can’t open device “/dev/ttyACM0”: Permission denied」が表示されると、次のコマンドで「/dev/ttyACM0 」に書き込み権限を持たせます。
      • $ sudo usermod -a -G dialout xx　（xx：ユーザID）
$ sudo chmod a+rw /dev/ttyACM0
    • エラーメッセージ「: error: the following arguments are required: –mode」が表示されると、コマンド「qfprog」のパラメータが誤っているので、最後に「 –mode m4」を追加します。
  5. パソコンにQuickfeather development kitを接続し直してTera Termを起動し、速度「115200」でCOM16を開くと、次のように書き換えた「Hello TomoSoft!!」が表示されます。
    6. ##########################
Quicklogic QuickFeather LED / User Button Test
SW Version: qorc-sdk/qf_apps/qf_helloworldsw
Jan  7 2021 07:31:51
##########################

Hello TomoSoft!!

#*******************
Command Line Interface
App SW Version: qorc-sdk/qf_apps/qf_helloworldsw
#*******************
[0] >