Nucleoボードのジャンパ加工

仕事で使うモジュールの動作確認をするためにNucleo-F303REを使ったので、その際に必要となったジャンパの変更についてのメモ。
使う上での要求項目は次の通り。

• ST-Link部分は、J-Linkに書き換えて使うこととし、切り離さずに使う。本体部とのUSART接続もそのまま使う。
• クロックはNucleo本体側に実装する8MHzクリスタルを使うこととする。
• 電源は外部から3.3Vを供給することにする。
• USBを使いたいので、外部にミニBコネクタを追加。

必要となった作業は次の通り。

• 外部3.3Vからの電源供給
  • SB2を外して、ボード上のレギュレータと切り離す。
  • SB12を外してST-Link部分からのNRST信号を切り離す。
  • 3.3VはCN7のPin12とPin16から供給。
• 8MHzクリスタルの追加
  • C33とC34に20pFを実装。
  • R35とR37に0オームを実装。
  • SB50を外してST-Link部からのMCOを切り離す。
• ミニBコネクタの追加
  • PA11(CN10 Pin 14)をUSB DMにつなぐ。
  • PA12(CN10 Pin 12)をUSB DPにつなぐ。
  • USB DPを1.5Kでプルアップする。

STM32って、USB DPのプルアップが必要なデバイスと、内蔵でレジスタで制御できるデバイスとあるんですね。

SB12は外さなくても動くんじゃないかと思っていましたが、ONになったままだとなぜかUSBがちゃんと動きませんでした。外部3.3Vを使う場合にはマニュアル(UM1724)の指示通りにSB2とSB12の両方を外す必要があるようです。

J-Linkを使って通話録音してみる -- その2 J-Link RTT Logger編

前記事の続きです。J-Scopeを使って通話音声を記録することはできましたが、サポートするファイル形式の都合から録音/再生用途には向いているとは言えないものでした。

そこで、J-Scopeの代わりにJ-Link RTT Loggerを使うことにします。こちらのツールはRTTの特定チャネルに出力されたデータを、そのままファイルに記録するだけの極めて単純なログツールなんですが、PCM音声データを生で記録する目的にはこれだけで十分です。前記事の実験ではマイコン側ではチャネル1への出力をしていましたので、マイコン側のソフトへの変更は必要ありません。これまでRTT LoggerはWindows環境でしかサポートされていなかったのですが、今週リリースされたV.512f から OSXと Linuxのパッケージでもサポートされるようになったようです。



起動すると、必要なパラメータを逐次聞いてくるという仕様。引数で指定することはできないらしい。ディフォルトの値で良ければリターンを入れればいいだけなんですが、およそUnix環境向けの作りとは思えない仕様です。Windows版でも全く同じ動作仕様になっているのですが、どうやらマシな仕様にしたければ、「有償のSDK使えばお好きなようにできます。」ということらしい。

通話が終わったら、何かキーを押すことで動作を終了。ファイルをダンプしてみると、最初の無音部分には0とか-1が並んでいることが確認できます。



記録したデータをAudacityを使って録音状況を確認してみましょう。ファイル->取り込み->ロー(Raw)データの取り込みで、フォーマットを指定してファイルを読み込みます。





綺麗に再生できたので、録音にも問題がなかったことがわかります。このように音声信号程度のデータであれば、何の問題もなくRTTで送れるようです。

J-Linkを使って通話録音してみる -- その1 JScope編

J-LinkにはRTTというJTAGを介したメッセージ出力機能が用意されており、わたしはいつもデバックメッセージの出力に使っています。RTTでは、複数の論理的なチャネルを作ることができ、デバックメッセージ以外にもログデータを別のチャネルに出力することができます。今回の記事では、Bluetoothから受信した音声通話データをJScopeを使って表示、保存するという使い方を紹介しましょう。

まずはマイコン側のソフトの準備です。SEGGERが提供しているコードをプロジェクトに取り込めばいいのですが、ディフォルトでは２チャネル分のRTT Control Blockが用意されているものの、実際にバッファが割り当てられているのはメッセージ出力に使う最初の0チャネル目だけです。そこで、ログデータ出力に使う1チャネル目用にバッファを割り当てるとともに、JScopeで使うための名前をつけておきます。

SEGGER_RTT_ConfigUpBuffer(1, "JScope_i2", &JS_UpBUffer[0], sizeof(JS_UpBuffer), SEGGER_RTT_MODE_NO_BLOCK_SKIP);

JScopeは JScope_で始まる名前のバッファを探して、その中のデータを表示してくれます。i2は２バイト整数型のデータであることを示します。複数のデータを並べて送る場合には、それぞれの変数の型を示す名前をつけてやります。今回は 16bitの符号付きPCM音声データを送るだけなので、型指定もひとつだけです。

Bluetoothからの音声PCMデータは、DMAで80サンプルずつ受信しています。JScopeには、これを一度に送ってやればオーケーです。

SEGGER_RTT_Write(1, pcm_rxbuffer, sizeof(uint16_t)*80);

マイコン側の準備は、以上。続いて、J-LinkをPCとつなげて、音声データを読んでみましょう。残念ながらJ-ScopeはWindows環境でしかサポートされていないので、WindowsからJScopeを起動。



ターゲットマイコンの品番と、サンプリング方式としてRTTを選択したらOKボタンを押します。スコープのウィンドウが開いたら、赤いサンプリング開始ボタンを押してデータ収集開始。Bluetooth側を通話状態にしてやると、受信したデータが画面に現れます。



通話音声は16kHzなのですが、取りこぼしもなく綺麗に拾って表示してくれます。受信 /表示したデータは、FileメニューからExportすることができます。普通の ExportでCSV形式、Export Rawで生データをバイナリ形式で保存してくれます。Export Rawしてから、ファイルの内容を hexdump してみると....



ファイルの先頭部の無音部分です。PCMデータはすべてゼロなのですが、タイムスタンプも100刻みで記録されていることがわかります。記録時には何もタイムスタンプデータは出していないので、これはJScopeがテキトーに振ってくれているようです。

と、いうわけでで RTTを使って通話音声の記録ができることが確認できました。JScopeはとりあえずの確認には手ごろなツールですが、PCM音声データにするにはデータ内容を変換してやる必要があります。タイムスタンプのつかない、生のPCMファイルを作るにはRTT loggerを使った方が良さそうですが、この件については次の記事で書くことにします。

rootmydevice

Olimaxのブログを読んでいたら、トンデモない情報を発見。

安価な なんとかPi やタブレットで使用されていることで有名な Allwinnerが提供しているLinuxのイメージには裏口が用意されているとのこと。Shellが使えれば、echoコマンドを使うだけで root化できるそうです。まぁ、この裏口はソースレベルで公開されているようなんですが、ソースが開示されていない部分には何が隠されているのかわからない怖さがあるということでしょうか。。。