96Boards Carbon 用 MakeCode Arcade bootloader の構築

2月 14, 2024

一年以上放置状態の、MakeCode Arcade の忘備録

はじめに

Microsoft の MakeCode Arcade は、Web 上のノーコード開発ツール(や Javascript / Python)でゲームなどが作れる環境です。 STEM教育などにも使われています。

いくつかのメーカからハードウェアが発売されていますが、回路図なども公開されているので、自前でハードウェアを作ることも可能です。

手持ちの STM32F401 ボードがありましたので、これ上に MakeCode Arcade の実行環境を構築したいと思います。

Carbon とは

今回使ったのは 96Boards というメーカから発売されていた Carbonというボードです。 Zephyr OSのために作られたボードということらしいです。 Zepher は高機能な RTOS なのですが、今流にいえば Unikernel なので、コードのビルドに時間がかかるという開発的にはちょっと使いづらい OS です。

このボード自体は seeed studio のセールで安かったのでいくつか買っていた積みボードの一つです。

ボード上には、メインMCUとして STM32F401RE、サブMCUとして Bluetooth 通信用の nRF51822 が搭載されています。 Bluetooth 用アンテナの半田付けが甘く、取れやすいのが欠点かと。 (今回つかったボードもアンテナ行方不明…)

Carbon用 bootloader の構築

STM32F4 の bootloader の元はこちらになります。 https://github.com/mmoskal/uf2-stm32f

これを持ってきて、boards の下に新しいディレクトリ(今回は carbon)をつくって以下のファイルを board.h という名前で置きます。ボタン設定は、ボードのコネクタ上に出ているピンに割り当てています。

#ifndef BOARD_H
#define BOARD_H

#define OSC_FREQ 16
#define USBDEVICESTRING "96B Carbon"
#define USBMFGSTRING "Contoso Ltd."
#define BOARD_FLASH_SECTORS 8
#define BOARD_FLASH_SIZE (512 * 1024)


#ifdef DEFINE_CONFIGDATA
__attribute__((section(".config"))) __attribute__((used)) //
const uint32_t configData[] = {
    /* CF2 START */
    513675505, 539130489, // magic
    32, 100,  // used entries, total entries
    4, 0x26, // PIN_BTN_A = PC06
    5, 0x27, // PIN_BTN_B = PC07
    13, 0x03, // PIN_LED = PA03
    32, 0x1D, // PIN_DISPLAY_SCK = PB13
    33, 0x1E, // PIN_DISPLAY_MISO = PB14
    34, 0x1F, // PIN_DISPLAY_MOSI = PB15
    35, 0x1c, // PIN_DISPLAY_CS = PB12
    36, 0x01, // PIN_DISPLAY_DC = PA01
    37, 0xa0, // DISPLAY_WIDTH = 160
    38, 0x80, // DISPLAY_HEIGHT = 128
    39, 0x020180, // DISPLAY_CFG0 = 0x80 ST7735(160x128 GreenTAB)
    39, 0x80, // DISPLAY_CFG0 = 0x80
    40, 0x603, // DISPLAY_CFG1 = 0x603
    41, 0x16, // DISPLAY_CFG2 = 0x16
    43, 0x00, // PIN_DISPLAY_RST = PA00
    44, 0x02, // PIN_DISPLAY_BL = PA02
    47, 0x22, // PIN_BTN_LEFT = PC02
    48, 0x23, // PIN_BTN_RIGHT = PC03
    49, 0x24, // PIN_BTN_UP = PC04
    50, 0x25, // PIN_BTN_DOWN = PC05
    51, 0x26, // PIN_BTN_MENU = PC08
    60, 0x16, // PIN_JACK_TX = PB06
    64, 0x13, // PIN_JACK_PWREN = PB03
    65, 0x1A, // PIN_JACK_SND = PB10
    204, 0x80000, // FLASH_BYTES = 0x80000
    205, 0x18000, // RAM_BYTES = 0x18000
    208, 0x59ea3b60, // BOOTLOADER_BOARD_ID = 0x59ea3b60
    209, 0x57755a57, // UF2_FAMILY = STM32F401
    210, 0x10, // PINS_PORT_SIZE = PA_16
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
    /* CF2 END */
};
#endif

#endif /* BOARD_H */

置いたら

make BOARD=carbon

でビルドします。ビルドすると bootloader.bin というファイルができるので、CubeProgrammer などで書き込みます。

使ってみる

ブートローダを書き込んだ後に、PC に接続すると Raspberry Pi zero や mbed ボードのように USB マスストレージデバイスとして見えますので、 USBドライブ上にファームウェアファイル(uf2) をコピーすれば実行されます。

ファームウェア書き込み待ち。

Arcade Bootloader

実行したところ。

Arcade paint

いい加減にボードを完成させないと…