Il .Net micro framework è stato un progetto molto interessante ma, la lentezza del suo sviluppo, lo ha reso poco competitivo nel mercato decretandone la mancata diffusione e la fine di alcuni progetti. Fortunatamente dopo un lungo periodo di stallo GHI Electronics ha preso in carico lo sviluppo di questo progetto. Da più di un anno è al lavoro sul progetto TinyCLROS. La filosofia è la stessa del .Net Micro Framework, avere una macchina virtuale capace di far girare il codice managed C# o Visual Basic.net, indipendentemente dal tipo di hardware.

Attualmente il progetto è alla versione alpha 0.7.0, che supporta diverse schede e la maggior parte delle funzionalità disponibili in altri dispositivi. La release 1.0 è schedulata per Maggio 2018, portando anche il supporto ai socket.

Il TinyCLROS permette agli sviluppatori C# e Visual Basic.net di avvicinarsi, in maniera semplice, ai dispositivi elettroni programmabili, tralasciando le conoscenze hardware del dispositivo stesso. Inoltre GHI electronics sembrerebbe intenzionata a creare un sistema idoneo anche in ambito industriale.

Aggiornare la FEZ Panda III

La prima operazione da effettuare prima di andare a scrivere codice per il TinyCLROS è quella di aggiornare il firmware della nostra scheda. La procedura seguente riguarda la Fez Panda 3, con a bordo il chip G80. La procedura è replicabile anche per gli altri moduli e schede. Per eseguire l’aggiornamento ho utilizzato un pc Windows 10 FCU.

Colleghiamo la scheda al pc utilizzando la porta USB. Dopo l’installazione automatica dei driver, teniamo premuti i pulsanti LDR0 e LDR1 e contemporaneamente resettiamo la scheda. A questo punto la Panda 3 entrerà in modalità bootloader e Windows installerà i driver della porta seriale virtuale. Utilizzando il TinyCLR Config (scaricabile da questa pagina) possiamo caricare il nuovo firmware.

Andando nel tab Loader e selezionando la porta COM, corrispondente alla Panda 3, potremmo osservare alcune informazioni della scheda, come nome del Device e versione del bootloader.

Clicchiamo sul pulsante Update per caricare il nuovo firmware precedentemente scaricato seguendo questo link (G80 Firmware v0.7.0.ghi). La scrittura del firmware avviene immediatamente.

Terminato il processo di aggiornamento andremmo a cliccare sul pulsante Run, per uscire dalla modalità bootloader (inalternativa possiamo resettare la scheda con l’apposito pulsante).

Se tutto è andato a buon fine, potremmo vedere qualcosa del genere nel tab Debug del tool TinyCLR Config:

Questa procedura ci permetterà di aggiornare il firmware della scheda ogni qualvolta sarà disponibile una nuova versione.

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I moduli della serie GXX (G30, G80, G120, G400) prodotti da GHI Electronics sono dispositivi interessanti che possono essere utilizzati al posto di alcune schede Arduino/Genuino, soprattutto per gli sviluppatori che hanno un background da programmatori C# o VB.net.
Probabilmente se acquistate uno di questi moduli dovrete aggiornare il firmware del SoC. I moduli TH sono molto economici ma non possiedono hardware di contorno come i pulsanti di reset e quelli necessari per avviare il SoC in modalità bootloader.

Per poter effettuare l’aggiornamento del firmware dovete collegare dei pulsanti al modulo come mostrato nello schema seguente:

i pulsanti LDR0 e LDR1 possono essere collegati senza l’ausilio di una resistenza di pull-up, mentre il pulsante di reset viene collegato, tramite una resistenza da 10Kohm, alla tensione di alimentazione di 3.3Vdc.

E’ importante collegare al G30 TH un alimentazione esterna di 3.3Vdc per farlo funzionare infatti collegando solamente il cavo usb, il modulo non viene riconosciuto dal sistema.

Si presuppone che sul vostro computer siano installati questi software:

• Microsoft Visual Studio 2013 Community
• Microsoft .Net Micro Framework 4.3 QFE2
• GHI Electronics NETMF SDK 2016 R1 Pre-Release 2

Una volta collegato il modulo G30 al pc attendete l’installazione dei driver. Al termine dell’installazione, sulla finestra Gestione dispositivi, dovreste avere una voce come quella evidenziata in figura:

Bene, ora dovete utilizzare l’apposito tools per aggiornare il firmware del modulo G30. Avviate Fez Config da Start->Tutti i programmi->Ghi Electronics->Fez Config:

Assicuriamoci che il modulo G30 sia connesso correttamente verificando, nella finestra in basso a destra, la presenza della stringa G30_G30 is connected. Clicchiamo sul pulsante Check device for update. Dopo qualche istante otterrete le informazioni sulla versione del firmware installato sul modulo e sulla versione del firmware disponibile sul vostro pc. Nel mio caso ho la versione 4.3.8.1 e nel device la versione 4.3.7.10.

Procediamo all’aggiornamento cliccando sul pulsante Firmware Updater, viene nuovamente verificata la versione sul dispositivo e confrontata con quella dell’SDK sul pc:

clicchiamo sul pulsante Next. Nella finestra seguente viene indicata la procedura per mettere il G30 in modalità bootloader, inoltre vengono specificati i file (TinyBooter file) che saranno caricati sul modulo:

Dobbiamo premere contemporaneamente i pulsanti LDR0 e LDR1 e tenendoli sempre premuti, eseguiamo il reset del G30 TH, calcando sul pulsante RESET, dopo qualche istante rilasciamo i pulsanti LDR0 e LDR1. Se tutto è andato a buon fine Windows avvierà automaticamente l’installazione di una nuova periferica denominata GHI Bootloader iterface:

Ignoriamo l’installazione dei driver da Windows Update e attendiamo fintanto che la periferica venga installata:

Prima di chiudere questa finestra annottiamo la porta seriale associata al nuovo dispositivo, nel mio caso la porta COM4.

Torniamo nella finestra G30 Updater e selezioniamo la porta COM4.
Notate che nella label in basso a sinistra della finestra ora è presente la scritta Status: No Device. Cliccate sul pulsante Next:

Confermate l’intenzione di cancellare tutti i dati dal vostro modulo G30 TH ed avviare la scrittura del nuovo firmware:

Il nuovo firmware verrà progressivamente caricato sul modulo, attendete la fine del processo evitando altre operazioni che potrebbero interrompere il processo di scrittura del nuovo firmware:

Dopo alcuni minuti il processo si concluderà con successo e una finestra ci informerà che il firmware è stato aggiornato alla versione presente sul nostro computer.
Da notare che in basso a sinistra ora abbiamo nuovamente la label G30_G30 is connected:

Questa procedura può essere utilizzata anche per aggiornare il firmware del modulo G80 TH, naturalmente dobbiamo collegare i pulsanti LDR0, LDR1 e RESET ai rispettivi pin del modulo G80 TH.

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Solitamente quando ho il bisogno di avere un riferimento temporale, che risulta ininfluente dalle mancanze di alimentazione o da riavvi casuali della scheda, utilizzo un RTC esterno, tipicamente un DS1307. La soluzione fornita dalla Fez Panda II impiega un rtc on board che necessita solamente di una batteria tampone esterna, tipicamente quella utilizzata nei computer da 3.3Vdc.

La prima operazione da effettuare, dopo aver collegato la batteria tampone tra il pin BAT e il pin GND, è l’inizializzazione dell’RTC con una data ed un ora valida:

[csharp]
//Setto la data e l’ora per l’RTC
//Anno, Mese, Giorno, Ora, Minuti, Secondi
RealTimeClock.SetTime(new DateTime(2012, 02, 23, 12, 0, 0));
[/csharp]

questo settaggio non agisce automaticamente sulle impostazioni di data ed ora della classe DateTime, ma è soltanto il metodo per inizzializzare l’RTC.

Per poter leggere la data ed il tempo è necessario utilizzare la classe Utility per settare il local time con quello dell’RTC

[csharp]
//Leggo la data ed il tempo dall’RTC e lo assegno al local time
Utility.SetLocalTime(RealTimeClock.GetTime());
[/csharp]

Adesso la classe DateTime ha come riferimento la data e l’ora dell’RTC, posso richiamarla utilizzando questo esempio

[csharp]
//visualizzo a console la data e l’ora corrente
Debug.Print(DateTime.Now.ToString());
[/csharp]

Queste poche linee di coidce permettono di gestire l’RTC on board della Fez Panda II e di implementare ne progetti un sistema basato sul tempo.

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Anche per questa scheda ho realizzato lo speed test per avere un parametro di riferimento rispetto a Netduino e Arduino.
Il codice seguente commuta ciclicamente la porta D0, dallo stato logico alto allo stato logico basso, in modo da generare una forma d’onda quadra misurabile tramite un oscilloscopio

//definisco la porta D0 come uscita e la inizializzo
//al livello logico basso
OutputPort pin0 = new OutputPort((Cpu.Pin)FEZ_Pin.Digital.Di0, false);

//eseguo un ciclo infinito
while (true)
{
  //commuto l'uscita a livello alto (3.3Vdc)
  pin0.Write(true);
  //commuto l'uscita a livello basso (0 Vdc)
  pin0.Write(false);
}

Questo è invece lo schema elettrico del circuito

Compiliamo il codice in modalità Release e carichiamolo sulla FEZ Panda II. Tramite l’oscilloscopio ho misurato una frequenza di 12.75Khz che sepur superiore a quella del Netduino (8.4Khz) rimane molto lontana dagli 125Khz  dell’Arduino. Ricordo che questa scheda monta un processore NXP a 72MHz.

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Per iniziare a lavorare con la tua FEZ Panda 2 devi eseguire delle semplici operazioni che permettono di installare i driver della scheda e l’SDK della GHI.
Iniziali a scaricarli seguendo questo link

http://www.ghielectronics.com/catalog/product/256

nella sezione download devi cliccare su GHI NETMF v4.1 SDK e su GHI NETMF USB Drivers 32-Bit Auto Installer

http://www.ghielectronics.com/downloads/NETMF/GHI%20NETMF%20v4.1%20SDK.zip

http://ghielectronics.com/downloads/NETMF/GHI%20NETMF%20USB%20Drivers%2032-Bit.zip

Ora che hai i files, scompattali in una posizione comoda, come il desktop. Ora entra nella cartella GHI NETMF USB Drivers 32-Bit ed esegui il file setup.exe. Segui le poche istruzioni a video che portano all’installazione dei driver necessari a far funzionare la tua FEZ Panda. Al termine dell’installazione devi collegare la scheda al PC tramite il cavo mini usb. Segui ora le istruzioni della procedura guidata installazione nuovo hardware, lasciando a Windows la ricerca dei driver appropriati appena installati.
Ora che la tua scheda è installata nel sistema devi installare l’SDK che permette di configurare Visual C# 2010 per poter scrivere codice per la tue FEZ.

Ritorna sul Desktop e apri la cartella GHI NETMF v4.1 SDK, esegui il file setup.exe, anche in questo caso devi semplicemente seguire le poche e semplici istruzioni proposte dal wizard.
Al termine dell’installazione dell’SDK, il sistema è pronto per permetterti di scrivere i tuoi firmware ed iniziare a sperimentare e creare circuiti con la FEZ Panda II.

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