STM32G4評価ボードのAzure RTOS低電力動作サンプルコード：Tx_LowPowerは、現在正常に動作しません。原因は、Stop1モード開始/Run復帰処理であることは判りました（下表の青部分）。
そこで、この低電力モード開始/復帰処理を、VCPメッセージ出力へ変更、低電力動作は保留し、Azure RTOS低電力動作プロジェクト作成方法と低電力動作の流れを説明します。
| 処理名 |
処理内容：低電力動作
（LD2：評価ボード単体） |
優先度 |
プリエンプション閾値 |
| メインスレッド |
1) セマフォ取得を永遠に待つ
2) 取得時LD1 500ms点滅を10回実施 |
10 |
10 |
| S1プッシュ割込み |
セマフォカウンタ=0時、セマフォ放出 |
– |
– |
| Enter_LowPower_Mode |
Stop1モード開始処理 ➡ VCPメッセージ出力 |
– |
– |
| Exit_LowPower_Mode |
Runモード復帰処理 ➡ VCPメッセージ出力 |
– |
– |
まとめ
STM32G4評価ボードのAzure RTOS低電力動作サンプルコード：Tx_LowPowerは、Stop1モード開始/Run復帰に問題があり正常動作しません。
そこで、Stop1モード開始/復帰処理を保留にし、Azure RTOS低電力動作プロジェクト作成方法と低電力動作の流れを説明しました。
Azure RTOSプロジェクトで低電力動作させるには、STM32CubeMXのConfiguration ThreadXタブLow PowerのEnter LowPower SupportとTX_LOW_POWER_TICKNESSをEnableにするだけです。
Enable後、CubeMX生成のApp_ThreadX_LowPower_Enter/Exitの中身：Enter/Exit_LowPower_Modeへ、STM32G4低電力動作7モードの設定/Run復帰処理を記述すれば、Azure RTOS低電力動作ができます。
Tx_LowPower動作
サンプルコード：Tx_LowPower の正常な動作が下記です。
1) S1プッシュでLD1が10回点滅後、Enter_LowPower_Mode実行しStop1停止
2) S1プッシュ割込処理でExit_LowPower_Mode実行しRun復帰
つまり、S1プッシュ毎にLD1が10回点滅し、その後、低電力Stop1モードで待機します。Stop1状態表示はありません。
Stop1モード動作の代わりにVCPメッセージ出力が下記です。S1プッシュでLD1が10回点滅、点滅中はVCPメッセージ出力無しです。違いは、Stop1モード動作有無です。
Stop1モード動作の代わりのVCP出力
「非」動作対策の保留（NOP）
STM32CubeMXは、プログラムフレームワーク生成に優れています。Enter/Exit_LowPower_Mode内容のみを変更すれば、Stop1以外のStop2モードやSleepモードへの低電力動作変更が簡単にできます。
ちなみに、筆者は、Sleepモードへも挑戦しましたが、正常動作はしませんでした。
※Enter/Exit_LowPower_Mode正常化をご教授頂ける方は、メールを頂けると助かります。
そこで、このEnter/Exit_LowPower_Mode処理は、一旦、保留（NOP）とします。
Tx_LowPowerが正常化した後、改めて保留にしたEnter/Exit_LowPower_Mode処理を入れ替えれば済むからです。現状は、NOPの代わりにVCPメッセージ出力処理を選びました。
この保留対策で、Azure RTOS低電力動作プロジェクト作成方法と低電力動作の流れ理解の段階へ進めます。
Azure RTOS低電力動作プロジェクト作成方法
Azure RTOS Low Powerプロジェクト作成
低電力動作有りと無しのプロジェクト作成差は、CubeMXのConfiguration ThreadXタブのLow Powerを開き、Enter LowPower SupportとTX_LOW_POWER_TICKNESSをEnableにするだけです。
App_ThreadX_LowPower_EnterとApp_ThreadX_LowPower_Exitは、CubeMXが生成する関数名です。この両関数の中身が、我々が開発するEnter/Exit_LowPower_Mode関数です。
つまり、Enter/Exit_LowPower_Mode中身を変えれば、その他の部分はそのままで、様々な低電力動作、例えばSleepやStop2へ対応できる作りになっています。フレームワーク生成に優れるSTM32CubeMXの利点です。
低電力動作の流れ
全てのスレッドが、待機状態になると、App_ThreadX_LowPower_Enterとその中身Enter_LowPower_Modeが実行されます。その結果、例えば、Sleepが低電力動作の場合には、MCUコアSleep＋周辺回路動作になります。
割込み発生でApp_TreadX_LowPowerとその中身Exit_LowPower_Modeが実行されRun復帰、最優先スレッドが実行されます。
この低電力動作に関して、公式Azure RTOSサイトに記述は有りません。低電力動作は、個別MCU依存のためでしょう。
STM32G4低電力動作モード
STM32G4の7つの主要低電力モード（出典：STM32G4 – PWR）
そこで、STM32G4の低電力動作をまとめました。元資料は、STM32G4 – PWRとLPTIMです。
STM32G4は、7種の低電力動作モードをサポートしています。Runウエイクアップ時間が11サイクルと短く、電力低減効果も高いSleepが筆者のお勧めです。
サンプルコードのEnter/Exit_LowPower_Mode処理が複雑なのは、更に効果の高いStop1だからです。
サンプルコード対応
・サンプルコードが無い時は、他の評価ボードから流用。
・サンプルコードに問題ありの時は、当該処理をNOP化、サンプルが示す内容取得。
サンプルコードは、開発TipsやKnow Howの宝庫です。しかし、残念ながら付属説明は、最低限です。説明するとキリが無いからです。そこで、弊社は、ベアメタル開発経験がある方を対象に、少し丁寧に説明を追加したつもりです。
サンプルコードと評価ボードさえあれば、実際にMCU動作が確認ができ、1から10まで記載の分厚いユーザマニュアルを読むよりも、手軽で効率的にMCU開発ができます。
サンプルコードにも、トラブルがあります。STM32G4評価ボード：NUCLEO-G474REを使ったAzure RTOS習得(2)～(5)用のサンプルコード対応をまとめたのが、本章最初の2行です。また、(2)～(5)で使ったサンプルコード名と内容が下表です。
| サンプルコード名 |
サンプル内容（詳細リンク先参照） |
備考 |
| AzureRtos0 |
汎用Azure RTOSプロジェクト作成 |
NUCLEO-G474RE＋Arduinoプロトタイプシールド動作 |
| AzureRtosEventFlag |
スレッド間イベントフラグ同期 |
STM32G4サンプル流用動作 |
| AzureRtosQueue |
スレッド間キューメッセージ送受信 |
NUCLEO-G0B1RE流用動作 |
| AzureRtosMutexSema |
ミューティックス/バイナリセマフォ排他制御 |
STM32G0C1E-EV流用動作 |
| AzureRtosLowPower |
低電力動作プロジェクト作成（本稿） |
STM32G4サンプル非動作 |
最近のMCU開発は、HAL（Hardware Abstruction Layer）API利用のため、サンプルコード流用が簡単です。個別MCUハードウェアに依存しないためです。
便利なサンプルコードを活用すれば、効率的なMCU開発ができます。更に、複数サンプルコードを流用し、プロトタイプの早期開発が容易な弊社MCUテンプレートを使えば、開発効率は上がります。
STM32G4評価ボードとArduinoプロトタイプシールド、LCDやADC動作のBaseboardを使ったST版Azure RTOSテンプレート（仮名）は、年内開発予定です。NXP版FreeRTOSテンプレートは、コチラで販売中です。
評価ボードへArduinoプロトタイプシールドを追加しスレッド毎にLED点滅中
Azure RTOSやFreeRTOSは、IoT MCU開発に必要です。ベアメタルLチカ理解に相当するRTOS機能コンポーネントの習得、個人レベルで初めてはいかがでしょう。
2022年11月11日、
