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Seeed Studio XIAO RP2350 と C/C++ SDK

note

この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

はじめに​

RP2350 マイクロコントローラーを搭載した Seeed Studio XIAO RP2350 は、小型ながら高性能を発揮します。このガイドでは、XIAO RP2350 で C/C++ SDK をセットアップして使用するための基本的な手順を提供します。

前提条件​

開始する前に、以下を準備してください：

  • Windows、macOS、または Linux を実行しているコンピュータ
  • XIAO RP2350 をコンピュータに接続するための USB ケーブル
  • C/C++ プログラミングの基本的な知識

VSCode を使用したインストールガイド​

info

ネイティブな開発環境を好む方は、Raspberry Pi Pico C/C++ SDK ドキュメント または Raspberry Pi Pico SDK | GitHub を参照してください。

特に初心者にとって、SDK プログラミングをより簡単かつ効率的に行うために、Visual Studio Code (VSCode) 用の Raspberry Pi Pico 拡張機能をインストールすることをお勧めします。

この拡張機能は、必要なツールチェーンのインストールをガイドし、各ツールを手動でインストールする手間を省きます。ただし、システムが以下のプラットフォーム要件を満たしていることを確認してください：Windows x64、macOS (Sonoma 以降)、Linux x64 または arm64。

お使いのオペレーティングシステムに合わせた詳細なインストール手順については、Raspberry Pi Pico Extension for VSCode ページを参照してください。

ステップ 1: 拡張機能をインストールする​

VSCode に拡張機能をインストール

ステップ 2: 新しいプロジェクトを作成する​

ページが読み込まれると、必要なコンテンツが表示されます。

サンプルから新しいプロジェクトを作成

New Project From Examples を使用してプロジェクトを作成してみてください。

ステップ 3: プロジェクトを設定する​

  • 名前: 通常、これはサンプルプロジェクト名になります。この場合、blink プロジェクトを選択します。
  • ボードタイプ: Pico 2
  • 場所: XIAO RP2350 プロジェクトを保存する場所を選択します。
  • SDK バージョン: バージョン v2.0.0 以降である必要があります。
  • デバッガー: SWD デバッグインターフェースを使用する予定がある場合は、SWD Debugger オプションをチェックして後でデバッグを有効にします。

初めてセットアップを実行する場合、Create をクリックすると、拡張機能が SDK をダウンロードして管理します。Windows では、SDK は通常 %userprofile%\.pico-sdk に配置されます。セットアップにかかる時間はインターネット速度によります。完了すると、新しいウィンドウが開き、プロジェクトが表示されます。

ステップ 4: プロジェクトをビルドする​

注意

プロジェクトを初めてセットアップする際、CMake プロジェクト内のボードタイプを手動で変更する必要があります。拡張機能にはデフォルトで XIAO RP2350 ボードが含まれていないためです。以下のようにボードを seeed_xiao_rp2350 に設定してください：

ボードタイプを変更した後、build フォルダをクリーンアップ して、正しいボード設定を %userprofile%/.pico-sdk/sdk/2.0.0/src/boards/include/boards/seeed_xiao_rp2350.h から使用するようにします。その後、以下のコマンドを入力して、ビルドフォルダ内で CMake キャッシュを生成します：

cmake .. # build フォルダ内で

これにより、拡張機能のコンパイルタスクが正しく動作するようになります。

Compile ボタンを押してプロジェクトをビルドできます。これにより、build フォルダ内に blink.uf2 ファイルが生成されます。このファイルをコンピュータで認識された RP2350 ドライブにドラッグ＆ドロップしてください。

これまでに開発環境をセットアップし、VSCodeのRaspberry Pi Pico拡張機能を使用して新しいプロジェクトを作成しました。プロジェクトが準備でき、ツールが構成されている状態で、コードを簡単にコンパイルしてXIAO RP2350上で実行することができ、開発プロセスを効率化できます。

例1: LED点滅​

基本的なSDKの使用方法を示すために、以下の例ではオンボードLEDを点滅させるプログラムを説明します：

blink.c
#include "pico/stdlib.h"

const int sleep_time = 250;

int main() {
    const uint LED_PIN = PICO_DEFAULT_LED_PIN; // GPIO25
    gpio_init(LED_PIN);
    gpio_set_dir(LED_PIN, GPIO_OUT);
    while (true) {
        gpio_put(LED_PIN, 1);
        sleep_ms(sleep_time);
        gpio_put(LED_PIN, 0);
        sleep_ms(sleep_time);
    }
}

例2: RGB点滅​

/**
 * Copyright (c) 2020 Raspberry Pi (Trading) Ltd.
 *
 * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/pio.h"
#include "hardware/clocks.h"
#include "ws2812.pio.h"

#define IS_RGBW true
#define NUM_PIXELS 1

#ifdef PICO_DEFAULT_WS2812_PIN
#define WS2812_PIN PICO_DEFAULT_WS2812_PIN
#else
// ボードにデフォルトのWS2812ピンが定義されていない場合はピン2を使用
#define WS2812_PIN 22
#endif

static inline void put_pixel(uint32_t pixel_grb) {
    pio_sm_put_blocking(pio0, 0, pixel_grb << 8u);
}

static inline uint32_t urgb_u32(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b) {
    return
            ((uint32_t) (r) << 8) |
            ((uint32_t) (g) << 16) |
            (uint32_t) (b);
}

void pattern_snakes(uint len, uint t) {
    for (uint i = 0; i < len; ++i) {
        uint x = (i + (t >> 1)) % 64;
        if (x < 10)
            put_pixel(urgb_u32(0xff, 0, 0));
        else if (x >= 15 && x < 25)
            put_pixel(urgb_u32(0, 0xff, 0));
        else if (x >= 30 && x < 40)
            put_pixel(urgb_u32(0, 0, 0xff));
        else
            put_pixel(0);
    }
}

void pattern_random(uint len, uint t) {
    if (t % 8)
        return;
    for (int i = 0; i < len; ++i)
        put_pixel(rand());
}

void pattern_sparkle(uint len, uint t) {
    if (t % 8)
        return;
    for (int i = 0; i < len; ++i)
        put_pixel(rand() % 16 ? 0 : 0xffffffff);
}

void pattern_greys(uint len, uint t) {
    int max = 100; // 電流を過剰に消費しないようにする
    t %= max;
    for (int i = 0; i < len; ++i) {
        put_pixel(t * 0x10101);
        if (++t >= max) t = 0;
    }
}

typedef void (*pattern)(uint len, uint t);
const struct {
    pattern pat;
    const char *name;
} pattern_table[] = {
        {pattern_snakes,  "Snakes!"},
        {pattern_random,  "Random data"},
        {pattern_sparkle, "Sparkles"},
        {pattern_greys,   "Greys"},
};

int main() {
    //set_sys_clock_48();
    stdio_init_all();

    const int RGB_POWER = 23;
    gpio_init(RGB_POWER);
    gpio_set_dir(RGB_POWER, GPIO_OUT);
    gpio_put(RGB_POWER, 1);

    printf("WS2812 Smoke Test, using pin %d", WS2812_PIN);

    // todo get free sm
    PIO pio = pio0;
    int sm = 0;
    uint offset = pio_add_program(pio, &ws2812_program);

    ws2812_program_init(pio, sm, offset, WS2812_PIN, 800000, IS_RGBW);

    int t = 0;
    while (1) {
        int pat = rand() % count_of(pattern_table);
        int dir = (rand() >> 30) & 1 ? 1 : -1;
        puts(pattern_table[pat].name);
        puts(dir == 1 ? "(forward)" : "(backward)");
        for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
            pattern_table[pat].pat(NUM_PIXELS, t);
            sleep_ms(10);
            t += dir;
        }
    }
}

例 3: UART 出力​

USB シリアル

printf を使用して USB 経由でコンピュータに出力を行う場合、プロジェクトの CMakeLists.txt ファイルに以下の行を追加する必要があります。

pico_enable_stdio_usb(your_project_name 1)
CMake USB Enabled

さらに、コード内で標準 I/O を初期化するために、stdio_init_all(); をメイン関数に追加してください。

hello_uart.c
#include "hardware/uart.h"
#include "pico/stdlib.h"
#include <pico/stdio.h>
#include <pico/time.h>
#include <stdio.h>

#define UART_ID uart0
#define BAUD_RATE 115200

// ピン 0 と 1 を使用していますが、他の使用可能なピンについてはデータシートの GPIO 機能選択表を参照してください。
#define UART_TX_PIN 0
#define UART_RX_PIN 1

int main() {
   stdio_init_all();
  // 必要な速度で UART を設定
  uart_init(UART_ID, BAUD_RATE);

  // GPIO の機能選択を使用して TX および RX ピンを設定
  // 詳細はデータシートの機能選択を参照してください
  gpio_set_function(UART_TX_PIN, UART_FUNCSEL_NUM(UART_ID, UART_TX_PIN));
  gpio_set_function(UART_RX_PIN, UART_FUNCSEL_NUM(UART_ID, UART_RX_PIN));

  // 様々な UART 関数を使用してデータを送信
  // デフォルトシステムでは、printf もデフォルト UART 経由で出力されます

  // 変換なしで文字を送信
  uart_putc_raw(UART_ID, 'A');

  // CR/LF 変換を行って文字を送信
  uart_putc(UART_ID, 'B');

  // CR/LF 変換を行って文字列を送信
  uart_puts(UART_ID, " Hello, UART!\n");

  // テスト出力
  int i = 0;
  for (;;) {
    sleep_ms(500);
    printf("Hello %d", i++);
  }
}

例 4: バッテリー電圧の読み取り​

hello_adc.c
#include <stdio.h>
#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/gpio.h"
#include "hardware/adc.h"

void init_gpio() {
    const int gpio = 19;

    gpio_init(gpio);
    gpio_set_dir(gpio, GPIO_OUT);
    gpio_put(gpio, 1);
}

int main() {
    stdio_init_all();
    printf("ADC バッテリー例 - GPIO29 A3\n");

    init_gpio();
    adc_init();

    // GPIOを高インピーダンスに設定し、プルアップなどを無効化
    adc_gpio_init(29);
    // ADC入力0 (GPIO26) を選択
    adc_select_input(3);

    while (1) {
        // 12ビット変換、最大値 == ADC_VREF == 3.3 V と仮定
        const float conversion_factor = 3.3f / (1 << 12);
        uint16_t result = adc_read();
        printf("生データ値: 0x%03x, 電圧: %f V\n", result, result * conversion_factor * 2);
        sleep_ms(500);
    }
}

FAQ​

TinyUSB サブモジュールが初期化されていない; USB サポートが利用不可​

問題: プロジェクトをビルドする際、以下の警告が表示される場合があります:

TinyUSB submodule has not been initialized; USB support will be unavailable

解決策:

  1. ターミナルを開く (Linux/macOSの場合) または コマンドプロンプト/PowerShell/Git Bashを開く (Windowsの場合)。

  2. Pico SDK ディレクトリに移動:

    cd /path/to/your/pico-sdk

  3. サブモジュールを初期化:

    git submodule update --init

これにより、プロジェクトでUSBサポートが有効になります。

リソース​

技術サポート & 製品ディスカッション​

弊社製品をお選びいただきありがとうございます！製品をスムーズにご利用いただけるよう、さまざまなサポートを提供しています。お客様の好みやニーズに応じた複数のコミュニケーションチャネルをご用意しています。

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