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RP2040をC言語で使用する場合にpico-sdk＋pico-project-generatorを使用することが多いと思います。先日、pico-sdkを使用していて、意図通りにRP2040が動かないことがありました。この原因として最適化オプションが働いて意図せず、変数等が削除されてしまったことでした。多くはvolatile等のオプションを変数に付与することで解決しますが、プロジェクトが大きくなるとプロジェクト全体の最適化オプションを変更した方が楽な場合が多々あります。

今回はpico-sdk＋pico-project-generatorでビルドのオプションを変更する方法について紹介します。多くの方法としては下記のようにcmakeの引数でビルドオプションを指定することが一般的ですが、毎回、ビルドの度に指定するのは面倒です。

cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug -DPICO_DEOPTIMIZED_DEBUG=1

make -j4

pico-sdk＋pico-project-generatoの場合、自動的にプロジェクトフォルダ内にCMakeLists.txtが生成されます。今回はプロジェクトフォルダ内のCMakeLists.txtにビルドオプションを書き込んで、ビルドオプション指定を自動化する方法を紹介します。

プロジェクトフォルダ内のCMakeLists.txtをテキストエディタで開き、先頭のset部分に下記のスクリプトを追加します。

set(CMAKE_BUILD_TYPE "Debug")
set(OPTIMIZATION_FLAG 1)

実際に書き込んだイメージは下記です。

なお、デフォルトは

set(OPTIMIZATION_FLAG "-Os")

になっているようでサイズ最適化のため、最適化オプションが働いて意図せず変数が削除される可能性があります。

急に意図通りにRP2040が動かなくなり、最初はpico-sdkのバージョンやcmakeのバージョン等が原因と思いましたが、結局、ビルドの最適化オプションが原因であると分かりました。eclipseベースの開発環境では簡単にビルドの最適化オプションを確認、変更できますが、cmakeベースでは気づきにくいため、注意が必要だと思いました。

今回はWindows10セットアップ時にLANやWi-Fiを接続してしまった場合でも、途中からオフラインアカウントに切り替えて作成する方法を紹介したいと思います。マイクロソフトとしてはMicrosoftアカウントでWindows10を利用して欲しいようで、初期設定でネットワークやWi-Fiを接続した場合、強制的にMicrosoftアカウントでユーザを作成する画面となり、戻ってオフラインアカウント作成画面に戻すことができません。

このような場合に再度、OSをクリーンインストールし直してセットアップし直すという方法がありますが、なかなか時間もかかり、面倒です。また、諦めて、一旦、Microsoftアカウントでユーザを作成して後からオフラインアカウントを作成する方法もありますが、Microsoftアカウントのゴミデータが残るため、避けたいものです。

今回はLANやWi-Fiを接続してしまった場合でも、途中からオフラインアカウントに切り替えて作成する方法を紹介します。

�@セットアップ途中（Microsoftアカウント作成画面等）でShift + F10 キーを押します。

�Aコマンドプロンプトが表示され、下記のコマンドを打って、接続されたネットワークインターフェース名を確認します。

netsh interface show interface

例

Admin State State Type Interface Name
-------------------------------------------------------------------------
有効 　　　　接続 　専用 Wi-Fi
有効 　　　　未接続 専用 イーサネット

�B接続済のインタフェースを無効化します

　a. Wi-Fiで接続してしまった場合は

　　 netsh interface set interface "Wi-Fi" disable

　b. LANで接続してしまった場合は

　　 LANを抜くか下記のコマンドで無効化します

　　 netsh interface set interface "イーサネット" disable

�Cコマンドでシャットダウンさせます。

�Eセットアップ後には無効化したネットワークを有効化してください。スタートボタンを押して、「cmd」と入力し、コマンドプロンプトを起動させます。コマンドプロンプトで下記を入力することで再度、有効化してください。

今回はWindows10セットアップ時にLANやWi-Fiを接続してしまった場合でも、途中からオフラインアカウントに切り替えて作成する方法を紹介しました。Windowsはセットアップ途中でスタートボタンやデスクトップが表示できない場合であっても「Shift + F10 キー」でコマンドプロンプトを表示させることが可能です。今回はネットワークの無効化とシャットダウンに利用しましたが、その他には事前にドライバ等のファイルをUSBメモリ等からCドライブにコピーして入れておくことや、Wi-FiやLANのMACアドレスをPCセットアップ前に事前に調べる用途にも使用できます。Windows10セットアップ時に「Shift + F10 キー」でコマンドプロンプト表示は覚えておいて損はないPCのライフハックです。

今回はUSBシリアル変換ICでCOMポートが増えてしまう問題を解決する方法について紹介します。既にいくつかのサイトで方法について紹介されていますが、多くはFTDI製のUSBシリアル変換ICに関して紹介されています。FTDI製以外でもパラメータを変更することでProlific製やSilicon Labs製のUSBシリアル変換ICにも適用することが可能です。

まず、ベンダーID （VID）、プロダクトID （PID）を調べる必要があります。デバイスマネージャの「ポート(COMとLPT)」内の該当するUSBシリアル変換ICを開き、「詳細」タブをクリックします。今回はUSBシリアル変換IC、PL2303SAを使用しています。

「詳細」タブのプロパティから「ハードウェアID」を選択します。

「ハードウェアID」を選択するとUSBシリアル変換IC、PL2303SAのベンダーID （VID）が067B、プロダクトID （PID）が2303であることが分かります。なお、PL2303GLの場合はベンダーID （VID）が067B、プロダクトID （PID）が23D3となります。

ベンダーID （VID）とプロダクトID （PID）を確認できたところで、レジストリに追加します。Windows「スタート」を押して、「regedit」と入力し、レジストリエディタを起動させます。下記のレジストリ階層に移動し、右クリックで「新規」→「バイナリ値」をクリックし、IgnoreHWSerNum067B2303と名称を変更します。また、IgnoreHWSerNum067B2303の値に01（単に1でなく、0と入力後に1を入力します）と入力します。

コンピューター\HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\usbflags\

実際に追加した際のイメージは上記の通りです。今回はFTDI製以外のProlific製のUSBシリアル変換ICに適用する方法について紹介しました。IgnoreHWSerNumの設定は単に該当するVIDとPIDから特定されるUSBデバイスの固有番号(シリアル番号)を無視するという設定のため、USBシリアル変換ICの他、様々なUSBデバイスにも応用可能です。ただ、USBデバイスの固有番号(シリアル番号)を無視するため、同じVIDとPIDのデバイスを同時に2つ接続した場合にソフトウェアによっては不具合が発生する場合があるため、注意が必要です。また、レジストリの変更は最悪、PCが起動しない等の問題を生じる可能性があるため、注意してください。

前回はBLE5モジュール変換基板、BLE5モジュール変換基板V2とブラウザを介してシリアル通信できるツールを紹介しました。実装方法としてWeb Bluetooth APIを用いており、EdgeやChrome等の対応したブラウザが必要になります。iOSのSafari含めてスマートフォンの多くのブラウザではWeb Bluetooth APIに対応していません。今回はiOSでWeb Bluetooth APIに対応したサードパーティのブラウザを使ってブラウザを介してシリアル通信できるツールを利用できるかテストしてみました。

手持ちのiOS16でWeb Bluetooth APIに対応したサードパーティのブラウザとして、BluefyとC.ブラウザをテストしてみました。Bluefyでシリアル通信できるツールにアクセスして、接続ボタンを押すと、BLEデバイスが表示され、OS側でのデバイス追加なしで簡単に接続することができました。また、iOS上のBluefyブラウザから文字列を送信したり、逆にBLEデバイスからUARTを介して文字列を送信して、Bluefyブラウザに表示できることが確認できました。実際に接続してみたスクリーンショットは下記の通りです。

一方でC.ブラウザは接続ボタンでデバイス選択画面が表示されるものの、BLE5モジュール変換基板、BLE5モジュール変換基板V2のBLEデバイスが表示されず、利用できませんでした。

スマートフォン向けにBLE5モジュール変換基板、BLE5モジュール変換基板V2を用いたシリアル通信はBGX Commanderアプリ(iOS/Android)が提供されていますが、独自UIを実装する場合、追加でアプリ開発や登録等の手間が生じます。それらの手間を考えるとブラウザは限定されるものの、Web Bluetooth APIでOSに依存せずにサービスを提供できるのは非常に魅力的だと思いました。今後、Web Bluetooth APIに対応したiOSのBluefyを用いて色々実験や検討をしてみたいと思います。

以前にWebシリアルAPIとUSBシリアルI2C変換基板を用いてI2Cデバイスをブラウザから制御して、取得したデータからChart.jsで可視化するデモツールを紹介しました。今回はBLE5モジュール変換基板、BLE5モジュール変換基板V2とブラウザを介してシリアル通信できるツールを紹介したいと思います。BLE5モジュール変換基板、BLE5モジュール変換基板V2はWireless Xpressファームウェアが実装されているため、簡単にスマートフォン等と通信することが可能です。スマートフォン向けにはBGX Commanderアプリ(iOS/Android)が提供されています。

一方、PC版は提供されていないため、今回はWeb Bluetooth APIを用いて、ブラウザを介してシリアル通信できるツールを実装してみました。ツールはこちらから利用できます。

Web Bluetooth APIの制約で事前にOS側の設定画面でBluetoothデバイス追加が必要です。追加後、接続ボタンを押すと検出されたBLE5モジュール変換基板もしくはBLE5モジュール変換基板V2が表示されます。接続後は双方向に文字列を送ることが可能です。今回はモジュールをUSBシリアルに接続してテストしてみました。ブラウザから文字列を送信したり、逆にTeratermからUARTに文字列を送信して、ブラウザに文字列が表示されることを確認しました。デフォルトはシリアル通信を双方向に行うためのストリームモードとなっていますが、モードをコマンドモードに設定することでBLEモジュールの設定を遠隔で行うことも可能です。

実際にはBLE5モジュール変換基板をマイコン等に接続し、BLE5モジュールとペアリングしたPCのブラウザから遠隔でデバッグして使用します。Web Bluetooth APIの制約でOS側で事前にBluetoothデバイスの追加しない場合、データ書き込み時にGATT Error: Not pairedの例外エラーが発生します。事前のデバイス追加が必要なものの、ブラウザから簡単にBLEデバイスと通信することができるのは非常に便利だと思いました。なお、WebシリアルBLEツールのjsコードやcss含めてすべてhtml内に記述しているため、本ツールにアクセスして右クリックで「ページのソース表示」でソースを確認することができます。今後は他にも応用的な機能を実装したいと思います。