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マイクロコントローラへのプログラムのアップロード

ソースコードが生成され，コンパイルされて機械コードができたら，それをマイクロコントローラにアップロードする必要がある．フラッシュメモリにプログラムを入れるために，マイクロコントローラはプログラミングピンと呼ばれるピンをいくつか用いる．これらのプログラミングピンは外部プログラマと呼ばれるデバイスを通してPCと接続される．プログラマと呼ばれるソフトウェアが外部プログラマを通してマイクロコントローラ上にプログラムをアップロードする．

デフォルト設定を使用する場合は，プログラムをアップロードするようにツールチェーン全体を指定する必要はない．例えば，Arduino Unoについては，外部プログラマと，その延長線上で考えて，ボードそのものが接続される接続ポートを指定すれば十分である．

パッケージをロードする．
Wolfram Language code: Needs["MicrocontrollerKit`"]
指定のポートを通してArduino Unoにコードをダウンロードする．
Wolfram Language code: sys = NonlinearStateSpaceModel[{{Which[x > 0, 0, True, 1]}, {x}}, {x}, {}, {Automatic}, Automatic, SamplingPeriod -> 1];
Wolfram Language code: MicrocontrollerEmbedCode[sys, <|"Target" -> "ArduinoUno", "Outputs" -> 13 -> "Digital"|>, <|"ConnectionPort" -> "/dev/cu.usbmodem14101"|>]
プログラマ，外部プログラマ，接続ポートを指定する．
Wolfram Language code: MicrocontrollerEmbedCode[sys, <|"Target" -> "ArduinoUno", "Outputs" -> 13 -> "Digital"|>, <| "ProgrammerName" -> "avrdude", "ExternalProgrammer" -> "arduino", "ConnectionPort" -> "/dev/cu.usbmodem14101"|>]

Adafruit Trinketは外部プログラマとしてUSBtiny USBプログラマを使用する．

USBtinyプログラマを使ってAdafruit Trinketにダウンロードする．
Wolfram Language code: MicrocontrollerEmbedCode[sys, <|"Target" -> "AdafruitTrinket5V", "Outputs" -> 1 -> "Digital"|>, <|"ExternalProgrammer" -> "usbtiny"|>]

スタンドアロンのマイクロコントローラにアップロードするためには，電源が適切に接続されていると同時に，プログラミングピンが外部プログラマに接続されていなければならない．

以下にusbaspプログラマを使ってATmega168をプログラムする接続を示す．

2.gif

ATmega168A_ 28PDIPマイクロコントローラをプログラムする．
Wolfram Language code: MicrocontrollerEmbedCode[sys, <|"Target" -> "ATmega168A_28PDIP", "Outputs" -> 15 -> "Digital"|>, <|"ExternalProgrammer" -> "usbasp"|>]

Arduino Unoは外部プログラマとして使用することもできる．Arduino IDEから「File」▶「Examples」▶「Arduino ISP」▶「Arduino ISP」を選び，それをArduinoにアップロードする．これでArduinoボードはAVRISP (AVR In System Programmer)となる．マイクロコントローラのプログラミングピンを以下に示すようにArduinoのピンに接続すると，ボードがマイクロコントローラにアップロードする準備が整う．

3.gif

Arduino Unoを使ってATmega168A_ 28PDIPマイクロコントローラをプログラムする．
Wolfram Language code: MicrocontrollerEmbedCode[sys, <|"Target" -> "ATmega168A_28PDIP", "Outputs" -> 15 -> "Digital"|>, <|"ExternalProgrammer" -> "avrisp", "ConnectionPort" -> "/dev/cu.usbmodem14101", "BaudRate" -> 19200|>]

プログラマと外部プログラマには以下の設定が指定できる：

"ProgrammerName"使用するプログラマ
"ProgrammerInstallation"プログラマソフトウェアの場所
"ProgrammerConfigurationName"使用するプログラマ設定
"ProgrammerConfigurationInstallation"プログラマ設定ソフトウェアの場所
"ExternalProgrammer"使用する外部プログラマ
"ConnectionPort"外部プログラマが接続されるポート
"BaudRate"コードをアップロードするボーレート
"f"プログラマフラグ f

プログラムのアップロード設定

プログラマ，プログラマの場所，Macの接続ポートを指定する．
Wolfram Language code: p = <|"ProgrammerName" -> "avrdude", "ProgrammerInstallation" -> FileNameJoin[{$RootDirectory, "Applications", "Arduino.app", "Contents", "Java", "hardware", "tools", "avr", "bin"}], "ConnectionPort" -> "/dev/cu.usbmodem14101"|>;
Wolfram Language code: MicrocontrollerEmbedCode[sys, <|"Target" -> "ArduinoUno", "Outputs" -> 13 -> "Digital"|>, p]
冗長な診断出力を取得し，それをログファイルに入れる．
Wolfram Language code: lfile = CreateFile[FileNameJoin[{$TemporaryDirectory, "mclog.txt"}]];
Wolfram Language code: p = <|"v" -> "", "l" -> lfile, "ConnectionPort" -> "/dev/cu.usbmodem14101"|>;
Wolfram Language code: MicrocontrollerEmbedCode[sys, <|"Target" -> "ArduinoUno", "Outputs" -> 13 -> "Digital"|>, p]
ログファイルをインポートする．
Wolfram Language code: Pane[Framed[Import[lfile], Background -> ColorData["Atoms", "Sc"]], {550, 250}, Scrollbars -> True]