レーシングメーター自作検討

最近、園芸ばかりやっていたが、寒くなってきたこともあり、電子工作なガジェット作りを再開することにした。とりあえず、作るものは、車用の外付けメーターのようなもの。AmazonとかでもOBDメーターとかいろいろ売っているが、まああんな感じなもの。以前S14に乗っていたときにはトラストのインフォメーターを付けていたが、それよりもイケてるものにしたいかな。

まずは、調査として、次のような素材を入手した。

・CPU:STM32F103C8T6 (互換品)
・LCD:ILI9341コンパチ、SPI接続

車との通信はCANを使用する予定。レーシングメーターにならい、レスポンス重視でOBD-IIにはしない予定。使用中のフルコンがCAN対応(Link G4X)なので、それにあわせる予定。

開発環境はArduinoにする予定。STM32Cubeが標準開発環境らしいが、使ったことないもので、いきなり高難度のものを作るのは厳しい。

さて、Arduino開発環境のコアとライブラリを選ぶ。
コアの選択肢は
①mapleコア (別名Arduino STMコア、roger'sコア、rogerclarkmelbourne)
②STMコア(別名Arduino Core STM、stmduinoコア)

・・・ややこしい。。。
①は/users/ユーザー/Arduino/hardwareディレクトリの下にGitから取ってきたArduino_STM32-masterを解凍して環境を作る。コンパイラは含まれていないので、Arduino SAM boards ( 32-bits ARM Cortex-M3 ) という別のコアも入れる（コンパイラのみ使う）。

②は環境設定でボードマネージャのURLにstm32duinoのリンクを追加して、ボードマネージャを使ってインストールする。ネットには古いURLが書いてあるサイトが非常に多いので、注意が必要。2021年12月時点では、こちら↓が最新の模様。
ttps://github.com/stm32duino/BoardManagerFiles/raw/main/package_stmicroelectronics_index.json

こちら↓は古いので、絶対に使ってはならない。ネットの情報だと、こっちが一般的になっているみたい。。。
https://github.com/stm32duino/BoardManagerFiles/raw/master/STM32/package_stm_index.json

どっちがいいかわからなかったので、両方試すことにした（なった）。

次、ライブラリの選択肢としては、
1⃣ Adafruit_ILI9341
2⃣ Adafruit_ILI9341_STM
3⃣ TFT_eSPI

などがある。実際は、もっといろいろ試したが、まともに動いたのが、この３つ。てか、サンプルを動かそうと思っても、ほとんどのライブラリは一筋縄ではいかない。

まず、コア①と②の違いだが、

①mapleコア
　情報が多い、コンパイルが非常に速い(STMコアの1/4ぐらいの時間)、対応機能は少なめ
②STMコア
　情報少な目、コンパイル劇遅、対応機能は多い

ということで、機能さえ許せば①mapleコアがいいが、今回はSTMコアを選ぶことにした。その理由は、①はCAN通信に対応していないから。一応、phonoっていう人がCANのライブラリを出している。が、5時間ぐらいがんばった結果、まったく動作しなかった。。。。

次、ライブラリの選択肢だが、これはパフォーマンス重視で選びたいところ。こういうライブラリには、たいていgraphictestというベンチマークプログラムが付いてくるので、これで測定してみた。尚、SPI2で接続しているので、SPI1の60～70%の性能しか出ていない模様。

コア	STM	STM	STM	maple	STM
ライブラリ	Adafruit_ili9341	Adafruit_ili9341	Adafruit_ili9341 _STM※	Adafruit_ili9341 _STM	TFT_eSPI
SPI設定	software	hardware	hardware	hardware	default
Screen fill	20,977,419	4,038,734	607,443	341,501	509,483
Text	1,001,104	232,005	391,305	56,788	102,278
Lines	9,416,033	2,105,339	2,373,464	295,436	622,156
Horiz/Vert Lines	1,694,722	336,677	71,240	29,874	56,786
Rectangles (outline)	1,071,852	213,486	62,720	20,294	37,433
Rectangles (filled)	41,494,480	8,383,502	1,266,324	709,570	1,048,175
Circles (filled)	4,737,970	994,918	901,059	144,201	284,465
Circles (outline)	4,102,111	928,387	1,854,738	245,911	230,202
Triangles (outline)	2,154,609	478,946	560,409	66,245	144,875
Triangles (filled)	13,950,920	2,751,883	980,072	277,898	496,978
Rounded rects (outline)	2,012,161	425,180	585,568	87,019	107,493
Rounded rects (filled)	43,203,450	8,346,793	1,493,471	724,952	1,139,529
			※ag88版

maple(roger's)コアがぶっちぎりの高速なのだが、CANが使えないことが惜しすぎる。。。