電子ブロック工房

MachiKania type Pのver 1.1では、USBケーブルで接続したPC上で、BASICプログラムの開発や、クラスライブラリーの開発が行えます。

下の写真は、開発環境の実行例です。操作としては、PC上のテキストエディターでBASICプログラムを編集し、MachiKaniaのリセットボタンを押すだけです。MMC/SDカードの抜き差しや、BASICファイルのドラッグ＆ドロップは必要ありません。



この機能は結構便利で、私自身が常用しています。MMC/SDカードの抜き差しをほとんどしなくなりました。以下で、開発環境の構築方法について述べます。

<MachiKania type Pの開発環境 のつづき>

MachiKania type Pでは、起動時に自動的に実行するBASICプログラムを指定することができます。これにより、Raspberry Pi Picoの電源を入れると指定のBASICプログラムがすぐに実行されます。

これを行うには、2つの異なる方法があります。

１．MMC/SDカードに、MACHIKAP.BASを保存する
２．MachiKania本体に、実行するBASICプログラムを埋め込む

１の方法は、単にMMC/SDカードのルートに、MACHIKAP.BASという名でBASICプログラムを保存するだけです。特に説明は必要ないと思います。また、MACHIKAP.INIを編集すると、起動時にMACHIKAP.BASとは異なるファイル名のBASICプログラムを実行することもできます。

この記事では、２の方法について述べます。１の方法と異なり、MMC/SDカードも液晶ディスプレイの接続も必須ではありません。Raspberry Pi Pico単体でMachiKaniaおよび埋め込んだBASICプログラムが走ります。従って、様々な組み込み用途でMachiKaniaを使用することができます。

<MachiKania type Pに、BASICプログラムを埋め込む のつづき>

現在、Raspberry Pi Pico用のMachiKaniaを、ケンケンさんと共同で開発中です。これは、MachiKania Type M, Type ZとコンパチブルなBASICコンパイラーを搭載し、表示装置にLCDを使った、Raspberry Pi Pico用のMachiKaniaで、コードネームにPhyllosomaと名付けたものです。正式名称は、MachiKania Type Pになる予定です。近々、公式にversion 1.0を公開します。

Type MやType Zでは、プログラムの実行にMMC/SDカードやNTSCディスプレイが必要でしたが、Type Pではそういったものが無い環境でもBASICプログラムを高速で実行し、I2CやSPIなどのインターフェースで外部機器を制御することが可能です。従って、組み込み用途でのMachiKania Type Pの利用も、ニーズとしてあると考えています。

Raspberry Pi Pico用には、C/C++による開発環境やMicroPythonによる開発環境がすでに提供されていて、これらはニーズに応じて便利に使えます。C/C++で開発すると最速の実行速度が得られる一方、開発環境の構築に手間がかかり、かつ、外部機器との接続用のSDKの呼び出し方も複雑です。他方で、MicroPythonでの開発は外部機器の制御も分かりやすく、開発にかける時間を少なくできますが、実行速度がそれほど速くはありません。

MachiKaniaはC/C++と同じコンパイル形式なので、最速でないにせよ、ある程度の高速実行が可能です。また、Pythonほど強力ではありませんが、オブジェクト指向プログラミングも可能です。

そこで、MachiKaniaの利便性を評価するため、MachiKania・C/C++・MicroPythonで、実行速度の差がどれぐらいあるのか、調べてみました。

<MachiKania type Pの実行速度 のつづき>

Microchip社のPIC32MMファミリーのマイクロコントローラーは、低価格で32ビットのCPUが使え、DIPパッケージもあるので、趣味の電子工作にはもってこいの石です。私自身も最近はこれを多用しています。そこで、色々な用途に簡単に使えるよう、最小限のインターフェースを簡単に実装するためのプラットフォームを作成しました。MM Systemと名付けています。

特徴：
　・PIC32MM0064GPL028を使用
　・出力用に、4桁の7セグメントLEDを標準装備
　・入力用に、最大32個までのスイッチを接続化
　・最大9個までのA/Dコンバーターの読み込みが容易
　・PIC32MMに標準で組み込まれているSPIやUARTだけでなく、I2C通信も使用可

<MM Systemの紹介 のつづき>

FZ/KM megaは、MachiKania type Mで使える、Fuzix (ver 0.3) 実行環境です。

<FZ/KM mega の紹介 のつづき>

KM-Z80 midi 用のアプリケーション第三弾、FZ/KM midi (Fuzix 実行環境)を製作中。特徴は、次の通り。

１）Fuzix ver 0.3 (Tom's SBC用) が走る。
２）ディスプレイは液晶表示（NTSCビデオは非対応）
３）Fuzix内ではRAM領域に64K bytesを割り当て
４）USBメモリー上のディスクイメージファイルを仮想ドライブとして使用
５）仮想ドライブは、128 Mbytes のサイズ

実行中の様子。

使用方法は、FZ/KM webとほぼ同じ。

<KM-Z80 midi 進捗：Fuzix のつづき>

KM-Z80 midi 用のアプリケーション第二弾として、CP/KM midi (CP/M 2.2 実行環境)を製作している。特徴は、次の通り。

１）CP/M ver 2.2 (54k system) が走る
２）KM-Z80 midi 上で走る、スタンドアローン設計
３）ディスプレイは液晶表示（NTSCビデオは非対応）
４）RAM領域に56K bytesを割り当て
５）USBメモリー上のディスクイメージファイルを仮想ドライブとして使用
６）仮想ドライブは、1954K bytesの物を４つ割り当て

実行中の様子。MBASICから、STARTREKを起動した。

<KM-Z80 midi 進捗：CP/M のつづき>

KM-Z80 midi （MZ-80K 互換機）をバージョンアップし、2019年9月現在、ver 0.4としている。ver 0.1からの変更は、以下の通り。

　・アプリケーションのロード機能を追加。
　・緑LEDをRB0に繋がず、トランジスターなどを用いてRB1から制御するようにした。
　・液晶(ILI9341・SPI接続)表示にも対応。
　・RB5とRB15の機能を入れ替えた。
　・CMT機能の呼び出しの際、002xhでなく04xxhを呼び出しているプログラムに対応。
　・FORMなど、分割ファイルの読み込みを行なっているプログラムに対応。
　・プログラムセーブ時の不具合を解消。
　・ソースコードのコンパイルにおいて、XC32 ver 1.32だけでなく上位のバージョンの XC32 コンパイラーにも対応。
　・回路図微修正（LCDのバックライト電圧を3.3vに）。

写真は、SPI接続のILI9341液晶（3.2 インチ）を繋いで実行している所。

<KM-Z80 midi 進捗：液晶表示 のつづき>

KM-Z80 の新しいシリーズ、midiを制作中。



特徴は、以下の通り：

１）Sharp MZ-80K 互換機
２）PIC32MX270F256Bを使用した、１チップ設計
３）USB メモリーを使って、プログラムのロードとセーブが可能
４）キーボードを内蔵しており、外付けキーボード（PS/2など）が不要
５）NTSC ビデオ出力（モノクロ；40x25文字）
６）将来的に、液晶表示にも対応予定
７）将来的に、MachiKania BASICも実行可能予定

<KM-Z80 midi 制作中 のつづき>

MachiKania ver 1.2から、使用しているBASICコンパイラーがオブジェクト指向に対応しています。MachiKaniaでは、クラスベースのオブジェクト指向プログラミングを採用しています。一つ前の記事では、クラスの使い方について書きました。ここでは、どの様にクラスを作製するかについて、述べます。この記事では、今までオブジェクト指向プログラミングを行なった事がない人でも分かりやすいような説明を、試みてみます。

クラスを作製し利用すると、何がどの様に便利になるのでしょうか。幾つか、挙げてみます。

1. 機能ごとにプログラムが抽象化・パッケージ化され、プログラム全体が見やすくなる
2. よく使う機能をクラスとして作製すれば、再利用が容易になる
3. 作製したクラスをライブラリー登録すれば、いつでも使える

最低でも、これだけの長所が挙げられます。一つ一つ見ていきましょう。

<MachiKaniaで始めるオブジェクト指向プログラミング（その１） のつづき>