Arduino Portenta H7デュアルコアシステムをSegger J-Linkでデバッグする

部品と材料

部品	数量
Arduino Portenta H7	1
Arduino Portenta H7ブレークアウトボード	1
Segger J-Linkデバッグプローブ	1
Segger Cortex-Mアダプター	1

アプリとオンラインサービス

• Arduino IDE
• Microsoft Visual Studio 2017/2019/2022
• Visual Micro拡張機能

プロジェクト概要

Arduino Portenta H7は、480MHz動作のCortex-M7と240MHz動作のCortex-M4という強力なデュアルコアアーキテクチャを備えます。両コアは独立したファームウェアを実行し、共有メモリやセマフォで通信可能です。

両コアを同時にデバッグするには、専用のSWDインターフェースとマルチターゲットセッション対応デバッガーが必要です。本ガイドでは、Segger J-Linkを用いて各コアに接続し、開発環境を構築し、各コアのLEDを独立制御するシンプルなBlink例で動作確認する手順を解説します。

ハードウェアセットアップ

1. Portenta H7をブレークアウトボードに装着。両コアのSWDピンに接続される20ピンMIPSスタイルヘッダーが露出します。
2. 20ピンMIPSコンバーターをブレークアウトヘッダーに取り付け、デバッグ信号を分離。
3. ピンアウト図に従い、コンバーターをSegger J-Linkに配線。自作する場合は0.05インチピッチコネクターを使用し、参考配線図に従ってください。

ソフトウェアセットアップ

1. Arduino IDEをインストール（公式サイトからダウンロード）。
2. Microsoft Visual Studio（2017、2019、2022）とVisual Micro拡張機能をインストール（詳細はVisual Microサイト参照）。
3. Visual MicroエクスプローラーまたはArduino IDEのボードマネージャーからArduino Mbed OS Portenta Boardsパッケージを追加。
4. Segger J-Linkのインターフェース0のUSBドライバーを、Zadigを使ってWinUSBドライバーに置き換え。手順動画はリンク先を参照。

コーディング

各コア用に別々のプロジェクトを用意。以下のBlink例は各コアで異なるLEDを点滅させ、独立デバッグを可能にします。

重要：M7プロジェクトのsetup()冒頭でbootM4()を呼び出し、両コアをアクティブにします。

デバッグセットアップ：M7コア

M7スケッチをVisual Studioで開き、「デバッグ」→「ハードウェア」でSegger J-Link Debuggerを選択（NoOpenOCD版ではない）。ビルドしてM7コアにアップロード。

デバッグセットアップ：M4コア

M4スケッチを開き、「デバッグ」→「ハードウェア」でSegger J-Link Debugger (NoOpenOCD)を選択。ビルドしてM4コアにアップロード。

デバッガー起動

まずM7スケッチで「デバッグ」→「プロセスにアタッチ」でデバッグセッション開始。同様にM4スケッチでも実行。これで各プロジェクトにブレークポイントを設定し、独立にポーズ、ステップ実行、継続が可能になります。各コアはそれぞれのコマンドに独立して応答します。

ウォークスルー動画

ステップバイステップのデモをYouTubeで公開：

Portenta H7デュアルコアをSegger J-Linkでデバッグ

参考リンク

• Portenta H7ドキュメント
• Portentaブレークアウトボード
• Segger J-Link

コード

• H7 M4 Blinkコード
• H7 M7 Blinkコード

H7 M4 Blinkコード

// Portenta M4コアでのBlink
void setup() {
  pinMode(LED_BLUE, OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(LED_BLUE, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(LED_BLUE, LOW);
  delay(1000);
}

H7 M7 Blinkコード

// Portenta M7コアでのBlink
void setup() {
  bootM4(); // M4コアをアクティブ化
  pinMode(LED_RED, OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(LED_RED, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(LED_RED, LOW);
  delay(1000);
}

回路図

ブレークアウトボードのSWDピンをSegger J-Linkに接続する方法：