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mruby on GR-PEACH

momo-mruby (mruby on GR-PEACH)

momo-mrubyは、ルネサスエレクトロニクス製のマイコンボード GR-PEACH で動作する「mruby」実行環境です。
mrubyは、人気の開発言語「Ruby」を軽量化したプログラミング言語で、組込みシステムや様々なソフトウェアに組み込むことができる高機能なプログラミング言語です。
momo-mrubyは、GR-PEACHマイコンボード上にmruby 1.3.0を動作せることで、以下の機能を提供します。

1. mrubyによる組込みアプリケーションの実行
   microSDに書き込んだmrubyアプリケーションを実行できます。
   mrubyコンパイラ(mrbc)でコンパイルしたmrubyバイナリ(mrbファイル)が実行できます。(mrubyスクリプトの実行もサポート予定)
   また、複数のアプリケーションを連続で実行することも可能です。

2. 対話型mruby(mirb)
   momo-mrubyでは、Rubyのirbに相当する対話型mruby(mirb)を動作させることができます。
   mirbでは対話形式でmrubyスクリプトを動作させることができるため、mrubyスクリプトの簡易実行やmrubyライブラリの動作確認等に利用できます。

3. mruby IoT フレームワーク Plato 対応
   momo-mrubyは、mruby IoT フレームワーク「Plato」に対応しています。Platoで作成したIoTアプリケーションはmomo-mrubyで動作させることができます。

momo-mruby環境構築

mrubyビルド環境のセットアップ

momo-mrubyでは、開発環境にmrubyのビルド環境を設定する必要があります。
mrubyをビルドするためには以下をセットアップする必要があります。

• C言語開発環境 (gcc等)
• Ruby
• GNU Bison

C言語開発環境

Windowsの場合

Windows環境でのmrubyのビルドには、Microsoft Visual Studio(VC++)、MinGW(gcc)、Cygwin(gcc)等が利用可能ですが、ここではMinGWを使用する前提で説明していきます。
MinGWのダウンロードサイトからmingw-get-setup.exeをダウンロードして実行します。（インストール時の設定はデフォルトのままでOKです）

MinGW Installation Managerの画面が表示されたら

• mingw32-base
• mingw32-gcc-g++
• msys-base

の3項目を選択して、InstallationメニューのApply Changesを実行して下さい。
インストール完了後、以下のファイルのショートカットをデスクトップに作成します。

C:¥MinGW¥msys¥1.0¥msys.bat

注意
以下、Windows環境でのコマンド実行は、このmsys.batを実行して表示されるコマンド画面から実行するものとします。

Macの場合

XcodeのCommand Line Toolsをインストールして下さい。

Ruby

mrubyをビルドするためには、本家Rubyが必要です。

Windowsの場合

RubyInstallerより、2.0.0以降のバージョンのインストーラをダウンロードして、Rubyをインストールして下さい。

Macの場合

プリインストールされているRuby、またはrbenvなどでインストールされたRubyがそのまま利用できます。

GNU Bison

Windowsの場合

Bison for Windowsより、Complete package, except sourcesのSetupをダウンロードして、Bisonをインストールして下さい。
インストール先のフォルダ名は C:¥GnuWin32 に指定するものとします。
インストール実行後、環境変数 PATH に以下を追加して下さい。

C:¥GnuWin32¥bin

Macの場合

Homebrewを使用して、以下のコマンドでBisonをインストールします。

$ brew install bison

以下のコマンドを実行し、上記それぞれにパスが通っていることを確認します。

mbed CLIのセットアップ

momo-mruby では mbed (GR-PEACH) 用にクロスコンパイルするために mbed CLI を使用します。
mbed CLIのセットアップ手順を以下に示します。

1. Python 2.7

mbed CLI を利用するためには Python 2.7 が必要です。(Python 3は利用できません)
Python 2.7 をセットアップしてください。
※ momo-mruby上ではPythonは動作しません。

2. Git

Git 1.9.5 以降をインストールしてください。

3. Mercurial

Mercurial 2.2.2 以降をインストールして下さい。

4. GNU ARM Embedded Toolchain

GNU ARM Embedded Toolchain 5.4 をインストールしてください。

以下のコマンドを実行し、上記それぞれにパスが通っていることを確認します。

Python

$ python --version
Python 2.7.xx

Git

$ git --version
git version 2.x.xxxxxx

Mercurial

$ hg --version
Mercurial - 分散構成管理ツール(バージョン 4.1.2)
(詳細は https://mercurial-scm.org を参照)

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本製品はフリーソフトウェアです。
頒布条件に関しては同梱されるライセンス条項をお読みください。
市場適合性や特定用途への可否を含め、 本製品は無保証です。

GNU ARM Toolchain

$ arm-none-eabi-gcc --version
arm-none-eabi-gcc (GNU Tools for ARM Embedded Processors) 5.4.1 20160609 
...

コマンド実行がうまくいかない（パスが通っていない）場合は、パスを追加して下さい。

Windowsの場合

システムのプロパティ - 詳細設定 - 環境変数から、環境変数 PATH に以下を追加します。

• C:¥Python27
• C:¥Python27¥Scripts
• C:¥Program Files¥Git¥cmd
• C:¥Program Files (x86)¥GNU Tools ARM Embedded¥5.4 2016q2¥bin
  ※ 32bit版Windowsの場合は C:¥Program Files¥GNU Tools ARM Embedded¥5.4 2016q2¥bin

Macの場合

$ export PATH=$PATH:$INSTALL_DIR/gcc-arm-none-eabi-5_4-2016q2/bin

※ $INSTALL_DIRには、GNU ARM Toolchainsをインストールしたディレクトリを指定して下さい。

5. mbed CLI

上記1〜4のインストールが完了したら、mbed CLIをインストールします。

$ pip install mbed-cli

ソースコードの取得とビルド

以下のコマンドを実行して、 momo-mruby のソースコードを取得します。

$ cd $WORKING_DIR
$ git clone https://github.com/mimaki/momo-mruby.git --recursive

• $WORKIND_DIRには、任意のディレクトリを指定して下さい。

$ cd momo-mruby
$ make clean
$ make

注意！！

git clone直後、make clean後、およびmrbgems追加／削除後の make では、コンパイルエラーとなってしまいます。
この場合は、再度 make (cleanを付けずに) を実行することで、2回目以降は正しく make できるようになります。
この問題は、今のところ回避手段が見つかっていません。

momo-mrubyのGR-PEACHへの書き込み

GR-PEACHをPCにUSB接続します。

MBEDドライブがマウントされるので、以下のファイルをMBEDドライブにコピーします。

./BUILD/RZ_A1H/GCC_ARM/momo-mruby.bin

しばらくすると（数秒以上かかります）MBEDドライブが再度マウントされ、momo-mrubyが起動します。

mrubyアプリケーションの実行

momo-mruby起動時にmicroSDカードが装着されている場合は、ルートディレクトリにあるautorun.mrbを実行します。
mrubyアプリケーションのコンパイルには、mrubyコンパイラ(mrbc)を使用します。app.rbをコンパイルする場合にはmruby/binディレクトリ内のmrbcコマンドを実行します。

mrbc -o <出力ファイル名> <mrubyスクリプトファイル名>

例: sample/led.rbをコンパイル

$ cd sample
$ ../mruby/bin/mrbc -o autorun.mrb led.rb

コンパイル結果(autorun.mrb)をmicroSDカードのルートディレクトリにコピーして、GR-PEACHのmicroSDスロットに装着します。
microSD装着後、GR-PEACHをUSB接続して電源投入すると、momo-mrubyが起動し、mrubyアプリケーション(autorun.mrb)が実行されます。
(led.rbを実行した場合はLEDがカラフルに点滅すれば動作していることが確認できます)

momo-mrubyの対話モード(mirb)の起動

momo-mruby書き込み後のGR-PEACHをmicroSDを抜いた状態でPCにUSB接続します。
ターミナルソフト(CoolTerm推奨)を起動して、GR-PEACHに接続します。

Windowsの場合

シリアルポートドライバをインストールする必要があります。
こちらのページのDownload latest driverのリンクからインストーラをダウンロードし、インストーラを実行して下さい。
シリアルポートドライバのインストール後に、GR-PEACHをPCに接続すると、COMx に割り当てられます。

Macの場合

usbmodemXXXX に割り当てられます。

ターミナルソフトの設定は下記の通りです。

Serial Port

設定項目	設定値
Baudrate	9600
Data bits	8
Parity	none
Stop bits	1

Terminal

設定項目	設定値
Terminal Mode	Line Mode
Enter Key Emulation	LF
Local Echo	ON

Connectをクリックして、GR-PEACHに接続すると、mirbが開始されます。

mribの実行例

No disk, or could not put SD card in to SPI idle state
Fail to initialize card
mirb - Embeddable Interactive Ruby Shell

> MRUBY_VERSION
 => "1.3.0"
> p 'Hello, momo-mruby!'
"Hello, momo-mruby!"
 => "Hello, momo-mruby!"
> 

ポイント

mrubyアプリケーションの終了後もmirbが実行されます。

ライセンス

本ソフトウェアはMITライセンスのもとで公開しています。LICENSE を参照してください。