SOLID for Raspberry Pi 4 (連載11)

実践するにあたっては、Rustっぽく、クレートを使ってI/Oをアクセスするような格好いいプログラムを書いてみたいところです。

以前、GPIOを操作しLチカするアプリをRustで書いたときに、I/Oアクセス用のPACを使用した記憶があります。

ここで再度、PACを見てみましょう。
https://github.com/KyotoMicrocomputer/solid-rapi4-examples/tree/main/common/bcm2711_pac

沢山ありますね！
センサの接続としては、SPIあたりが使えそうです。

という事で、せっかくなので、SPIを使って何かセンサをアクセスするようなプログラムを書いてみます。

SOLID-OS側アプリで読む、大量のx, y, zの値を、どこにどうしましょうか。

ここで、思い出すのは、SOLID-OSとLinuxのCPU間通信のこと。
SOLID-OSは、ネットワークソケット機能を提供しており、それは、Linuxのネットワークドライバを使用して実現しています。

それなら、このネットワークソケット機能を使用して、センサデータを送ってみましょう！

という事で、Linuxの役目は、
「ネットワーク機能を提供すること」
に決まり！です。

SOLID-OS側で高速にセンサを読む役目をリアルタイムOSに専念してもらい、ネットワーク送信の役目をLinuxに課すことで、Dual-OSのメリットが出せそうです。

という事で、以下のようなデモを作成したいと思います。

[ハードウェア構成]

Raspberry pi 4Bの各端子について今回使用する設定と、対応する加速度センサADXL345との結線は以下となります。

Raspberry Pi端子番号	bcm2711 GPIO番号	使用する端子機能	Function select No.	ADXL345端子名
19	GPIO10	SPI0_MOSI	ALT0	SDI
21	GPIO9	SPI0_MISO	ALT0	SDO
23	GPI11	SPI0_SCLK	ALT0	SCLK
24	GPIO8	SPI0_CE0#	ALT0	CS

※Function select No.とは、bcm2711に設定するための端子マルチプレクス設定番号です。

[ソフトウェア構成]

・Windows PC側

簡単なTCP/IPクライアントをC#で書く

・Raspberry pi 側

以下のようなソフトウェアブロックになる

作っている途中、何かに気が付いたら柔軟に仕様変更をしつつ、作り上げていきたいと思いますので、長くなりそうですがお付き合いいただければ嬉しいです。