Tutorial: Crie um aplicativo capaz de trabalhar em tempo real

• Instale CMake e Ninja para Windows ou Linux.

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

• Instale a extensão Azure Sphere para Visual Studio.

Configurar o hardware para exibir a saída

Atualmente, cada núcleo em tempo real suporta um UART somente TX. RTApps pode usar este UART para enviar saída de log do dispositivo. Durante o desenvolvimento e a depuração de aplicativos, você normalmente precisa de uma maneira de ler e exibir a saída. O exemplo de 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 sua máquina. 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, sem bits de paridade, um bit de parada) para exibir a saída.

Para configurar o hardware para apresentar o resultado a partir de um RTApp, siga estes passos. Terá de consultar a documentação do fabricante do seu hardware para determinar as localizações afixadas. Se estiver a utilizar hardware que segue o hardware de estrutura de placa de referência (RDB) MT3620, como o Kit para Programador MT3620 da Seeed Studios, observar os cabeçalhos de interface RDB pode ajudá-lo a determinar as localizações afixadas.

1. Ligue o GND no adaptador USB para série ao GND no seu kit de programador. No hardware RDB MT3620, GND é Cabeçalho 3, marcador 2.
2. Ligue o RX no adaptador USB para série ao IOM4-0 TX no seu kit para programador. No hardware RDB MT3620, IOM4-0 TX é Cabeçalho 3, marcador 6.
3. Conecte o adaptador USB para serial a uma porta USB livre em sua máquina de desenvolvimento e determine a qual porta o dispositivo serial está conectado. No Windows, inicie o Gerenciador de dispositivos, selecione Exibir>dispositivos por contêiner e procure por 'USB UART'. Por exemplo, FT232R USB UART indica o adaptador FTDI Friend.
4. Inicie um programa 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 o hardware para exibir a saída

Atualmente, cada núcleo em tempo real suporta um UART somente TX. RTApps pode usar este UART para enviar saída de log do dispositivo. Durante o desenvolvimento e a depuração de aplicativos, você normalmente precisa de uma maneira de ler e exibir a saída. O exemplo de 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 sua máquina. 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, sem bits de paridade, um bit de parada) para exibir a saída.

Para configurar o hardware para apresentar o resultado a partir de um RTApp, siga estes passos. Terá de consultar a documentação do fabricante do seu hardware para determinar as localizações afixadas. Se estiver a utilizar hardware que segue o hardware de estrutura de placa de referência (RDB) MT3620, como o Kit para Programador MT3620 da Seeed Studios, observar os cabeçalhos de interface RDB pode ajudá-lo a determinar as localizações afixadas.

1. Ligue o GND no adaptador USB para série ao GND no seu kit de programador. No hardware RDB MT3620, GND é Cabeçalho 3, marcador 2.

2. Ligue o RX no adaptador USB para série ao IOM4-0 TX no seu kit para programador. No hardware RDB MT3620, IOM4-0 TX é Cabeçalho 3, marcador 6.

3. Conecte o adaptador USB para serial a uma porta USB livre em sua máquina de desenvolvimento e determine a qual porta o dispositivo serial está conectado.

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

   • No Linux, digite o seguinte comando:

     dmesg | grep ttyUSB
     

     A porta deve ser chamada ttyUSBn, onde n indica o número da porta. Se o dmesg comando listar várias portas USB, aquela que está conectada à normalmente a última relatada como anexada. Por exemplo, a seguir, você usaria 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 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 HelloWorld RTApp com o Visual Studio

1. Inicie o Visual Studio. Selecione Abrir uma pasta local, navegue até a pasta onde extraiu 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 iniciar automaticamente, selecione o arquivo CMakeLists.txt.

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

5. Selecione Build>Build All. Se o menu não estiver presente, abra o Gerenciador de Soluções, clique com o botão direito do mouse no arquivo de CMakeLists.txt e selecione Compilar. O local de saída do aplicativo HelloWorld_RTApp_MT3620_Baremetal aparece 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.

Crie e execute o aplicativo HelloWorld RTApp com o Visual Studio Code

1. No Visual Studio Code, abra a pasta HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal na pasta onde você extraiu o arquivo de Azure_Sphere___Hello_World.zip baixado. Se você for solicitado a selecionar um kit, escolha "Não usar um kit".

2. Se não estiver a utilizar o hardware RDB MT3620, atualize o ficheiro 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, o Visual Studio Code criará o projeto antes do início da depuração.

4. A janela de saída do Azure Sphere deve apresentar a mensagem "A implementar imagem…" seguida dos caminhos para o SDK e para 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 os recursos de depuração do Visual Studio Code para definir pontos de interrupção, inspecionar variáveis e tentar outras tarefas de depuração.

Resolução de 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 simples para isso é atrasar o início do aplicativo até que o OpenOCD se conecte.

1. Insira o seguinte código no início do ponto de entrada do aplicativo RTCoreMain. Isso fará com que o aplicativo entre 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 depuração (F5) e, em seguida, interromper a execução.

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

4. Percorra o código como de costume.

Criar o exemplo

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

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

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

   • --preset <preset-name>

     O nome da predefinição de configuração de compilação 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 build será cmake --build out/ARM-Debug.

   • <source-path>

     O caminho do diretório que contém os arquivos de origem para o aplicativo de exemplo. No exemplo, o repositório de exemplos do Azure Sphere foi baixado para 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 do 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 para o GNU Arm Embedded Toolchain em seu sistema.

   • Windows
   • Linux

   Linha de Comandos 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 Ninja para construir o aplicativo e criar o arquivo de pacote de imagem:

   ninja -C out/ARM-Debug
   

   Ninja coloca o aplicativo resultante e os arquivos .imagepackage no diretório especificado.

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

   cmake --build out/<binary-dir>
   

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

Ao solucionar problemas, especialmente depois de fazer alterações nos comandos do CMake, exclua toda a compilação e tente novamente.

Executar o exemplo

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

   azsphere device sideload delete
   

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

   • Azure Sphere CLI
   • CLI clássica do Azure Sphere

   azsphere device sideload deploy --image-package <path-to-imagepackage>
   

3. Obtenha o ID do componente para a imagem:

   • Azure Sphere CLI
   • CLI clássica do Azure Sphere

   azsphere image-package show --image-package <path-to-imagepackage>
   

   O comando retorna todos os metadados para o pacote de imagem. O ID do componente para o aplicativo aparece na seção Identidade do Tipo de Imagem do Aplicativo. Por exemplo:

   Image package metadata:
   Section: Identity
   Image Type:           Application
   Component ID:         <component id>
   Image ID:             <image id>
   

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

   • Azure Sphere CLI
   • CLI clássica do Azure Sphere

   azsphere device app stop --component-id <component id>
   

   azsphere device app start --component-id <component id>
   

   azsphere device app show-status --component-id <component id>
   

Depurar o exemplo

1. Pare o aplicativo se ele estiver em execução.

   • Azure Sphere CLI
   • CLI clássica do Azure Sphere

   azsphere device app stop --component-id <component id>
   

2. Reinicie o aplicativo para depuração.

   • Azure Sphere CLI
   • CLI clássica do Azure Sphere

   azsphere device app start --component-id <component id>
   

   Este comando retorna o núcleo no qual o aplicativo está sendo executado.

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

3. Navegue até a pasta Openocd para o sysroot com o qual o aplicativo foi construído. 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 está sendo executado no núcleo 0. Se o aplicativo estiver sendo executado 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

   Linha de Comandos 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 de 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.