Developing Ez430 Chronos Firmware on Linux With Gcc

10.1.2014 11:53 | Přečteno: 1419× | Hardware | poslední úprava: 10.1.2014 12:23

Recently, I bought the Ez430 Chronos watches from Texas Instruments. It is a very interresting toy, having a MSP430 processor inside, can measure ambient temperature, pressure and battery voletage, has an 3-axis accellerometer and can communicate over <1GHz RF (in my case 868MHz). With a well written firmware its battery can last for months. However in order to develop your own firmware you need an ugly IDE provided by TI. Fortunately there is an alternative solution: One can use the msp-gcc to compile the firmware and mspdebug to upload it (using the original USB dongle from TI). On Debian 7 this is very easy, since all the packages are available from the official repository.

First, you have to install MSP-Gcc et al. All you need is to do (as root):

apt-get install binutils-msp430 gcc-msp430 gdb-msp430 msp430-libc msp430mcu mspdebug

Then I just took an »Hello-World« example as found here. Here is my copy (slightly modified - but the original version should compile as well):

//******************************************************************************
//  eZ430 chronos hello world
//  Description: initializes lcd module and shows the string 'hi earth' on the 
//               lcd display becuase 'hello world' is too long
//  Author: Felix Genicio, Modified by: Petr Tomasek
//******************************************************************************

#include <msp430.h>

int main(void)
{  
	unsigned char * lcdmem;
	
    // Clear entire display memory
	*(unsigned char *)LCDBMEMCTL_ |= LCDCLRBM + LCDCLRM;

	// LCD_FREQ = ACLK/16/8 = 256Hz 
	// Frame frequency = 256Hz/4 = 64Hz, LCD mux 4, LCD on
	LCDBCTL0 = (LCDDIV0 + LCDDIV1 + LCDDIV2 + LCDDIV3) | (LCDPRE0 + LCDPRE1) | LCD4MUX | LCDON;

	// LCB_BLK_FREQ = ACLK/8/4096 = 1Hz
	LCDBBLKCTL = LCDBLKPRE0 | LCDBLKPRE1 | LCDBLKDIV0 | LCDBLKDIV1 | LCDBLKDIV2 | LCDBLKMOD0; 

	// I/O to COM outputs
	P5SEL |= (BIT5 | BIT6 | BIT7);
	P5DIR |= (BIT5 | BIT6 | BIT7);
  
	// Activate LCD output
	LCDBPCTL0 = 0xFFFF;  // Select LCD segments S0-S15
	LCDBPCTL1 = 0x00FF;  // Select LCD segments S16-S22
		
	// LCD_B Base Address is 0A00H page 30 y in SALS554 document
	// show 'h'
	lcdmem 	= (unsigned char *)0x0A21;
	*lcdmem = (unsigned char)(*lcdmem | (BIT2+BIT1+BIT6+BIT0));
	// show 'i'
	lcdmem 	= (unsigned char *)0x0A22;
	*lcdmem = (unsigned char)(*lcdmem | (BIT2));
	// show 'E'
	lcdmem 	= (unsigned char *)0x0A2B;
	*lcdmem = (unsigned char)(*lcdmem | (BIT4+BIT5+BIT6+BIT0+BIT3));
	// show 'A'
	lcdmem 	= (unsigned char *)0x0A2A;
	*lcdmem = (unsigned char)(*lcdmem | (BIT0+BIT1+BIT2+BIT4+BIT5+BIT6));
	// show 'r'
	lcdmem 	= (unsigned char *)0x0A29;
	*lcdmem = (unsigned char)(*lcdmem | (BIT6+BIT5));
	// show 't'
	lcdmem 	= (unsigned char *)0x0A28;
	*lcdmem = (unsigned char)(*lcdmem | (BIT4+BIT5+BIT6+BIT3));
	// show 'h'
	lcdmem 	= (unsigned char *)0x0A27;
	*lcdmem = (unsigned char)(*lcdmem | (BIT4+BIT5+BIT6+BIT2));
		
  __no_operation();  // For debugger
  return 0;
}

Just put it into a file named hello_world.c. Then you need to put the following content into the 'Makefile' (in the same directory, of course):

TARGET   = hello_world
SOURCES  = $(TARGET).c
#INCLUDES  = -Iinclude

PROG_DEVICE = rf2500

################
# Inspired by:
#  * http://sourceforge.net/apps/mediawiki/mspgcc/index.php?title=Example:Makefile 
#  * https://github.com/bhutley/OpenChronos/blob/master/makefile
#  * http://felicitus.org/2012/01/04/building-openchronos-for-ti-ez430-chronos-on-debian/
#

#######################################################################################
MCU       = cc430f6137
C_ARCH  = -D__MSP430_6137__ -DMRFI_CC430 -D__CC430F6137__
C_OPT     = -mmcu=$(MCU) $(C_ARCH)

CFLAGS    = $(C_OPT) -g -Os -Wall -Wunused $(INCLUDES)   
ASFLAGS   = $(C_OPT) -x assembler-with-cpp -Wa,-gstabs
LDFLAGS   = $(C_OPT) -Wl,-Map=$(TARGET).map
# ----------------------
CC       = msp430-gcc
LD       = msp430-ld
OBJCOPY  = msp430-objcopy

SIZE     = msp430-size
MAKETXT  = srec_cat
LOAD     = mspdebug

########################################################################################


all: $(TARGET).txt $(TARGET).size

OBJECTS = $(SOURCES:.c=.o)

$(TARGET).elf: $(OBJECTS)
	$(CC) $(OBJECTS) $(LDFLAGS) $(LIBS) -o $@

%.o: %.c
	$(CC) -c $(CFLAGS) -o $@ $<

%.hex: %.elf
	$(OBJCOPY) -O ihex $< $@

%.txt: %.hex
	$(MAKETXT) -O $@ -TITXT $< -I
#	unix2dos $(TARGET).txt

size: $(TARGET).size
$(TARGET).size: $(TARGET).elf
	@echo "# Size of Firmware $(TARGET).elf #" > $(TARGET).size
	$(SIZE) $(TARGET).elf >> $(TARGET).size
	@echo >> $(TARGET).size
	@cat $(TARGET).size


load: $(TARGET).txt
	$(LOAD) $(PROG_DEVICE) "prog $(TARGET).txt"

clean:
	rm -f *.o *.map *.hex $(TARGET).txt $(TARGET).size

Now just type make to compile the example and/or make load to upload it to the watch (connected to the USB dongle).

Update: You just need #include <msp430.h> instead of #include <cc430x613x.h>.

       

Komentáře

[w4rr10r]

srry for bad englando, no copy pasterino

[Petr Tomášek]

srry for bad englando,

Klidně mi můžeš poslat patch s korekutrama . Osobně jsem víc času neměl, ale třeba to i takhle bude někomu užitečný.

no copy pasterino

Pokud ti to nedošlo, tak jde primárně o ten Makefile. Žádný funkční Makefile jsem nenašel a tak jsem se snažil dát dohromady na základě dostupných informací a i tak mi to zabralo 2h, než jsem odladil něco použitelného...

[w4rr10r]

hi petr tomasek me name iz ivan stroganov me live in siberia and walk 17 hours day to get internet and read your donger blog sorry for not propeller england pls no copy pastarino

[Petr Tomášek]

nekecej

[Roman Došek]

Tím "ugly IDE" myslíš Code Composer? Jestli to, tak to je docela špatný vtip, protože když ho srovnám s dalšíma IDEčkama co se používají pro programování ARMovejch mikropočítačů, tak vcelku s přehledem všechny rozbije, co se funkcí, stability a jednoduchosti používání týče. A to jich mam vyzkoušenejch vcelku hodně (LPC Xpresso, Atollic TrueStudio, CooCox CoIDE, Altium Tasking VX).

Beztak je to všechno postavené na Eclipsu, skoro mezi nima není rozdíl a jen ten Code Composer trochu vyniká.

[Petr Tomášek]

„Ugly“ je to pro mně už jen proto, že aby jenom tohle člověk mohl nainstalovat, tak musí stáhnout nějakou pofiderní zazipovanou binárku, o které neví, jestli v ní není náhodou nějaký malware. Druhá věc, „ugly“ je pro mně vůbec fakt, že když člověk chce programovat pro určitý hardware, tak k tomu dostane naservírované i IDE bez kterého to nejde naprogramovat.

A konečně, pro mně je cokoliv jinḗho, než kombinace (v)vim + příkazová řádka + make prostě „ugly“ .

Čili jednotlivé IDE mezi sebou nesrovnávám, anžto je to pro mně hnusné vše . A kdybych už chtěl použít třeba Eclipse, pak rozhodně ne nějakou pošahanou binárku odkaďsi, ale pěkně balíček přímo z mé distribuce, které důvěřuji...

Čímž ostatním nevnucuji, že to taky tak musí mít, ale těm, kdo se cítí podobně jako já, se snažím nabídnou alternativu .

[Roman Došek]

A kdybyste použil procesor od jakéhokoliv jiného výrobce, tak vám pod Linuxem ani nic jiného nezbyde anžto je Ti jediné, kdo má verzi prostředí i pro linux.

[Petr Tomášek]

a) s tím bych si tak jistý nebyl; b) tady právěže nejde o IDE, ale možnost pomocí open-source překladače si kód přeložit a pak pomocí open-source nástroje firmware flašnout do procesoru a tato možnost existuje u různých typů procesorů...

[Matlák]

A konečně, pro mně je cokoliv jinḗho, než kombinace (v)vim + příkazová řádka + make prostě „ugly“

Moje slova. A koukni na openchronos...

[Petr Tomášek]

Mně se žádný z firmwarů k EZ430 Chronos, co jsem viděl, nelíbí , anžto všechno je to jen více či méně upravený originální firmware od TI. Takže můj plán je (až bude čas) začít od píky...