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rp2350にrustで書きたい〜picotool苦労編〜

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Rust
RP2350
tech

目的

Raspberry pi pico2 wでRustによる組み込み開発を行いと考えましたが、思ったよりも苦労したので書き留めます。

変遷

以前にembassyの公式リポジトリをクローンして実装していたのですが、それをローカルで初めから作ろうとした際に、Block loop というエラーに悩まされました。

probe-rsを使用するという手もありましたが、pico2wのデバッグソケットのケーブルを持っていなかったため、picotoolによる書き込みにチャレンジ中です。

embassyのexample

Rustの組み込みフレームワークであるEmbassyのexampleにはpico2用のexampleが存在しています。

とってくるファイルは以下の通り

  • .vscode
  • cyw43のファームフォルダ「cyw43-firmware」
  • blinky-wifi.rs
  • Cargo.toml
  • memory.x

このうち、blinkyの中身については少し変更がありますので、以下に掲載します。

//! This example tests the RP Pico 2 W onboard LED.
//!
//! It does not work with the RP Pico 2 board. See `blinky.rs`.

#![no_std]
#![no_main]

use cyw43_pio::{PioSpi, RM2_CLOCK_DIVIDER};
use defmt::*;
use embassy_executor::Spawner;
use embassy_rp::bind_interrupts;
use embassy_rp::gpio::{Level, Output};
use embassy_rp::peripherals::{DMA_CH0, PIO0};
use embassy_rp::pio::{InterruptHandler, Pio};
use embassy_time::{Duration, Timer};
use static_cell::StaticCell;
use {defmt_rtt as _, panic_probe as _};

// グローバルロガー（defmt→RTT）
use defmt_rtt as _;
// panic時のバックトレース＆停止（probe-rs 連携）
use panic_probe as _;

// ✅ defmtのパニックハンドラを提供（_defmt_panic を満たす）
#[defmt::panic_handler]
fn panic() -> ! {
    panic_probe::hard_fault()
}

// Program metadata for `picotool info`.
// This isn't needed, but it's recommended to have these minimal entries.
#[unsafe(link_section = ".bi_entries")]
#[used]
pub static PICOTOOL_ENTRIES: [embassy_rp::binary_info::EntryAddr; 4] = [
    embassy_rp::binary_info::rp_program_name!(c"Blinky Example"),
    embassy_rp::binary_info::rp_program_description!(
        c"This example tests the RP Pico 2 W's onboard LED, connected to GPIO 0 of the cyw43 \
        (WiFi chip) via PIO 0 over the SPI bus."
    ),
    embassy_rp::binary_info::rp_cargo_version!(),
    embassy_rp::binary_info::rp_program_build_attribute!(),
];

bind_interrupts!(struct Irqs {
    PIO0_IRQ_0 => InterruptHandler<PIO0>;
});

#[embassy_executor::task]
async fn cyw43_task(
    runner: cyw43::Runner<'static, Output<'static>, PioSpi<'static, PIO0, 0, DMA_CH0>>,
) -> ! {
    runner.run().await
}

#[embassy_executor::main]
async fn main(spawner: Spawner) {
    let p = embassy_rp::init(Default::default());
    let fw = include_bytes!("../../cyw43-firmware/43439A0.bin");
    let clm = include_bytes!("../../cyw43-firmware/43439A0_clm.bin");

    // To make flashing faster for development, you may want to flash the firmwares independently
    // at hardcoded addresses, instead of baking them into the program with `include_bytes!`:
    //     probe-rs download ../../cyw43-firmware/43439A0.bin --binary-format bin --chip RP235x --base-address 0x10100000
    //     probe-rs download ../../cyw43-firmware/43439A0_clm.bin --binary-format bin --chip RP235x --base-address 0x10140000
    //let fw = unsafe { core::slice::from_raw_parts(0x10100000 as *const u8, 230321) };
    //let clm = unsafe { core::slice::from_raw_parts(0x10140000 as *const u8, 4752) };

    let pwr = Output::new(p.PIN_23, Level::Low);
    let cs = Output::new(p.PIN_25, Level::High);
    let mut pio = Pio::new(p.PIO0, Irqs);
    let spi = PioSpi::new(
        &mut pio.common,
        pio.sm0,
        // SPI communication won't work if the speed is too high, so we use a divider larger than `DEFAULT_CLOCK_DIVIDER`.
        // See: https://github.com/embassy-rs/embassy/issues/3960.
        RM2_CLOCK_DIVIDER,
        pio.irq0,
        cs,
        p.PIN_24,
        p.PIN_29,
        p.DMA_CH0,
    );

    static STATE: StaticCell<cyw43::State> = StaticCell::new();
    let state = STATE.init(cyw43::State::new());
    let (_net_device, mut control, runner) = cyw43::new(state, pwr, spi, fw).await;
    spawner.spawn(cyw43_task(runner)).unwrap();

    control.init(clm).await;
    control
        .set_power_management(cyw43::PowerManagementMode::PowerSave)
        .await;

    let delay = Duration::from_millis(250);
    loop {
        info!("led on!");
        control.gpio_set(0, true).await;
        Timer::after(delay).await;

        info!("led off!");
        control.gpio_set(0, false).await;
        Timer::after(delay).await;
    }
}

続いて、ルートディレクトリに.cargo/config.tomlを作成し、以下の通り指定します。

[build]
target = "thumbv8m.main-none-eabihf"

[target.thumbv8m.main-none-eabihf]
# runner = "picotool load --update --verify --execute -t elf"
runner ="picotool load -u -v -x -t elf"

rustflags = [
  "-C", "link-arg=-Tlink.x",                # cortex-m-rt のリンクスクリプト
  "-C", "link-arg=-Map=target/wifi.map",    # リンクマップ出力（任意）
  # "-C", "link-arg=-Tmemory.x",            # ← 独自 memory.x を使うならこちらを有効化（重複禁止）
]

[env]
# DEFMT_LOG = "info"  # ← defmt を使わないなら不要（log/embassy-usb-logger には効きません）

書き込み

raspberry pi pico2 wをBootモードで接続し、以下のコマンドを実行します。

picotool load -u -v -x -t elf target/thumbv8m.main-none-eabihf/release/blinky_wifi

自動で再起動し、正常に動作しました。

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