RXマイコンで、Unityによる単体テスト環境を作ってみた（前編）

Qiitaの記事「TDDによるマイコンのLチカ開発」を、ルネサス製のRXマイコンとIDE(e2studio)の組み合わせで、真似してみました。

RXマイコンで、Unityによる単体テスト環境をセットアップする。
シミュレータ環境、ターゲットボード環境の2通りを用意する。
元の記事にあった、ホスト環境の構築、CMockの導入は省略。

前編では、RXマイコンのプロジェクト生成とprintf()での文字出力を行います。

後編はこちら。テストフレームワークUnityを導入し、テストを行います。

環境

Board: Target Board for RX231
- マルツで3000円くらいで購入できる
- エミュレータ機能内蔵(E2Liteとして認識)。USB接続だけで電源供給・デバック可能
Device: RX231(R5F52318ADFP)
IDE: e2Stdio V7.4.0
Compiler: CC-RX V3.01.00
Unit Test Framework: Unity (https://github.com/ThrowTheSwitch/Unity)

プロジェクト作成とprintf()での文字出力

e2studio(V7.3.0以降)では、プロジェクトを生成時に「Renesasデバック仮想コンソールを使用する」をチェックすると、IDE内の専用コンソールを標準出力として使えます。※但し、かなりの出力遅延あり。

1. プロジェクト作成

メニュー > ファイル > 新規 > C/C++プロジェクト から作成し、下記を設定。

Templete for New C/C++ Project
- Renesas RX > Renesas CC-RX C/C++ Executable Projectを選択
Select toolchain, device&debug settings
- Device Settingsのターゲット・デバイスは、RX231-100pin>R5F52318AxFPを選択
- Configrationsの Hardware Debug構成を生成と Debug構成を生成 の２つにチェック
  ※それぞれ、ターゲットボード環境、シミュレータ環境に相当
コーディングアシストツールの選択
- スマートコンフィグレータを使用するにチェック
生成する初期化ルーチンの選択
- Renesasデバック仮想コンソールを使用するをチェック

2. ハードウェア初期化コードの生成

スマートコンフィグレータによるコード生成を利用し、クロックとGPIOの初期化コードを生成します。

[クロック]タブ
- メインクロックのチェックを外す(実装されていないので)
- 高速オンチップオシレータHOCOクロック(54MHz)を選択
[コンポーネント]タブ
- コンポーネントの追加ボタンで、ソフトウェアコンポーネントの選択ダイアログを表示。
- コンポーネント[ポート]を追加
コンポーネントConfig_PORTを選択。LED出力2点(PD6,7)、SW入力1点(PB1)のGPIOを設定
右上にあるコードの生成ボタンを押すと、初期化コードが生成される

3. コード修正

プロジェクトの構成は下記のようになっています。ここでは２か所のコードを修正します。

f:id:sonoka_gi:20190623015542p:plain

main関数に、printf() と Unityで使う putchar() の動作確認コードを追加。

#include "r_smc_entry.h"
#include <stdio.h>

void main(void)
{
    printf("Hello World!\n");
    putchar('p');
    while(1);
}

Debug構成(シミュレータ環境)に、コンパイルスイッチUSE_SIMULATORを追加し、クロック初期化コードを一部無効にします¹。

static void clock_source_select (void)
{
    ・・・・
    /* Make sure HOCO is stopped before changing frequency. */
    SYSTEM.HOCOCR.BYTE = 0x01;

    /* Set frequency for the HOCO. */
    SYSTEM.HOCOCR2.BIT.HCFRQ = BSP_CFG_HOCO_FREQUENCY;

    /* HOCO is chosen. Start it operating. */
    SYSTEM.HOCOCR.BYTE = 0x00;
    /* WAIT_LOOP */
#ifndef USE_SIMULATOR
    // シミュレータでは、ここでハードウェアの変化を無限に待ってしまう
    while (SYSTEM.OSCOVFSR.BIT.HCOVF != 1)
    {
        ;   // wait for stabilization
    }
#endif
    ・・・・
}

プロジェクトエクスプローラから、プロパティ > C/C++一般 > パスおよびシンボルを選択。
- 構成:を、Debugに変更
- ＃シンボルタブより、コンパイルスイッチUSE_SIMULATORを追加

4. ターゲットボード環境でのビルドと動作確認

ターゲットボードをPCに接続しておく
ビルドする
- プロジェクトエクスプローラから、ビルド構成 > アクティブにする > HardwareDebug(Debug on hardware)を選択。その後、プロジェクトのビルドを選択。
デバック設定とデバックの開始
- メニュー > 実行 > デバックの構成 より、～ HardwareDebug の構成を選択し、Debuggerタブを開く
- Debugger hardware をE2 Lite(RX) に設定
- 電源 > エミュレータから電源を供給するを いいえ に設定
- デバックのボタンを押下して、デバックを開始する。(再度デバックするときはF11で可)
ターゲットへの接続・ダウンロードが完了したら、Renesas Debug Virtual Consoleのウィンドウを開く。見当たらない時はメニュー > Renesas Views > デバック > Renesas Debug Virtual Consoleで表示。
- ウィンドウをドラックして、コンソールと同時に表示したほうが使いやすい感じです。
プログラム実行(F8を押下)。コンソールに"Hello World!"と"p"が表示されればＯＫ

5.シミュレータ環境の設定と動作確認

ターゲットボードをPCから外しておく
ビルドする
- プロジェクトエクスプローラから、ビルド構成 > アクティブにする > Debug(Debug)を選択。その後、プロジェクトのビルドを選択。
デバック設定とデバックの開始
- メニュー > 実行 > デバックの構成 より、～ Debug の構成を選択。(特に設定項目なし)
- デバックのボタンを押下して、デバックを開始する。(再度デバックするときはF11で可)
プログラム実行(F8を押下)。Renesas Debug Virtual Consoleに"Hello World!"と"p"が表示されればＯＫ