Sleepy Cat IDE

12. 12. 2011

Při řešení grantu FRVŠ G1 2011/2011 pro podporu výuky mikroprocesorových systémů jsme vytvořili platformu Sleepy Cat. Součástí této platformy je vývojové prostředí Sleepy Cat IDE a vývojová deska Sleepy Cat Kit.

Vývojové prostředí Sleepy Cat IDE je založeno na platformě NetBeans. Bylo upraveno pro potřeby vývoje aplikací pro mikrokontrolér s jádrem ARM. Obsahuje vývojové nástroje GNU Tools for ARM Embedded Processors, OpenOCD.

Projekt už není aktivní a původní stránky na pck338-242.feld.cvut.cz neexistují. Instalační soubory ani vzorové projekty už stáhnout nejde. Tento článek je památka. Odkazy označené (archiv) vedou do Internet Archive, ne na původní web.

Proč vlastní IDE

Vývojová prostředí pro mikrokontroléry byla tehdy většinou komerční a pro potřeby výuky měla obvykle dostatečnou verzi. Na katedře se používal například Keil µVision.

Pro někoho zvyklého na moderní desktopová vývojová prostředí to ale byl návrat o celou generaci zpátky. Zvýrazňování syntaxe nebo automatické doplňování kódu, které byly na desktopu samozřejmostí už léta, tato IDE neměla, nebo jen ve velmi chudé podobě. Podobně na tom bylo ladění: bylo těžkopádné a ve verzích pro výuku navíc omezené. K tomu se přidávala další omezení, například na velikost kódu.

Proto vzniklo Sleepy Cat IDE: moderní prostředí z desktopového světa, doplněné o volně dostupné nástroje pro ARM, bez omezení velikosti kódu a s plnohodnotným laděním.

Cílem bylo, aby prostředí s kitem fungovalo „out of the box“: nainstalovat, otevřít vzorový projekt, přeložit, nahrát do procesoru a ladit.

Sleepy Cat IDE

• NetBeans s úpravami pro vývoj v C (a od verze 8.2.2 i v C++) pro ARM.
• Kompilátor GCC z GNU Tools for ARM Embedded Processors, GDB a OpenOCD s vlastními úpravami (SCIDE patch).
• Nahrávání programu do procesoru a ladění přímo z IDE, podpora JTAG adaptéru Turtelizer 2, který byl součástí kitu, i ST-Link.
• Ladění s podporou FreeRTOS: v okně Threads byla vidět běžící vlákna.
• Od verze 8.2.4 výpis přes SWO/SWV (ITM).
• Nastavení linker scriptu a parametrů kompilace podle zvolené součástky (LPC23xx, LPC17xx, STM32Fxx), později i podpora STM32H7 a historického STR91.
• Nástroj gpdsc2nb pro převod projektu z STM32CubeMX (GPDSC) na projekt SC-IDE.
• Instalátor pro Windows, archiv pro Linux a DEB balíček.

Historie verzí

Verze	Datum	Hlavní změny
001	15. 2. 2012	první veřejná verze: NetBeans 7.1, GCC 4.6.1, GDB 7.2.5, OpenOCD 0.5.0
005	16. 3. 2012	podpora pro Linux
7.2-001	24. 10. 2012	NetBeans 7.2, GCC 4.6.2, OpenOCD 0.6.1, konfigurace OpenOCD v projektu
7.3-001	1. 3. 2013	NetBeans 7.3, GCC 4.7.3
7.4-001	17. 10. 2013	NetBeans 7.4, GCC 4.7.4, OpenOCD 0.7.0
7.4-004	12. 2. 2014	GCC 4.8.3, podpora STM32F429 s flash nad 1 MB
7.4.7	20. 8. 2014	OpenOCD 0.8.0, poslední verze s podporou SC Kitu
8.2.2	11. 12. 2017	NetBeans 8.2, GCC 6, OpenOCD 0.10.0, podpora C++
8.2.3	2. 3. 2018	podpora STM32H7 a STR91
8.2.4	9. 4. 2018	SWO/SWV přes ITM, konfigurace resetu MCU
8.2.6	16. 4. 2018	poslední verze: opravy pro ST-Link, nastavení optimalizace

Sleepy Cat Kit

Sleepy Cat Kit (SC Kit) je vývojová deska pro výuku mikroprocesorové techniky. Základem je mikrokontrolér STM32F207VC (ARM Cortex-M3).

Na desce je:

• Ethernet (PHY ST802RT1A), CAN (MCP2551), RS232, USB a slot na microSD kartu,
• grafický LCD displej 128×64 (RX12864D s řadičem ST8565),
• dvouosý akcelerometr AIS226DS a EEPROM 24C64,
• inkrementální enkodér, dvě tlačítka, osm LED a potenciometr,
• A/D a D/A převodník s konektory BNC,
• expanzní konektor s univerzálními vstupy a výstupy.

Součástí desky je i JTAG adaptér s obvodem FT2232 pro programování a ladění. Na stejné desce je převodník USB/UART pro jednoduchou komunikaci s PC. Deska adaptéru byla v základní verzi spojená s hlavní deskou, ale šla oddělit.

Vzorové projekty

Ke kitu patřily vzorové projekty pro předmět A4M38AVS (blikání LED, UART, enkodér, LCD, A/D a D/A převodník, akcelerometr, Ethernet, FreeRTOS) a sada příkladů s FreeRTOS: HTTP server, LCD, SD karta, SCPI server, PTP Ordinary Clock, Modbus/RTU a RTC.

Prostředí šlo použít i s deskami STM32 Discovery od ST. Pro STM32VL, F0, F3, F4 a F429I-Discovery byly připravené oficiální příklady od ST převedené na projekty SC-IDE.

Co bylo dál

Projekt jsme řešili jako doktorandi a po odchodu jednoho z kolegů jsme ho dokončili ve dvou. Tím ale život Sleepy Cat IDE neskončil.

S kolegou jsme ho pak ještě dlouhá léta používali pro vlastní projekty. Ve firmách, kde jsem pracoval, na mnoho let nahradilo komerční prostředí. Některá z nich byla doslova poznámkovým blokem s kompilátorem. Například Ride7, se kterým jsem se v jedné firmě setkal ještě kolem roku 2014, mělo jen okno s textem bez zvýraznění syntaxe a bez napovídání a tlačítko, které spustilo make a výpis ukázalo v dalším okně. Ladění žádné. A prodávalo se za peníze.

Sleepy Cat IDE jsme opustili teprve s příchodem PlatformIO.

Odkazy

• Sleepy Cat IDE – původní stránka (archiv)
• Sleepy Cat Kit – původní stránka (archiv)
• Popis zapojení a konektorů kitu (archiv)
• Schéma zapojení, PDF (archiv)
• Layout desky, PDF (archiv)

Projekt vznikl za podpory Fondu rozvoje vysokých škol, projekt č. 2011/2011 v tematickém okruhu G1 (tvůrčí práce studentů zaměřená na technické obory) s názvem „Modernizace výuky předmětů zaměřených na mikroprocesorovou techniku“.