マイコンで動く .NET 技術談義！ nanoFramework

2023/2/18 【オンライン】.NET Micro Frameworkはどうなった？マイコンで動く.NET技術談義！
https://algyan.connpass.com/event/273901/

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1. .NET Micro Frameworkはどうなった？
   マイコンで動く.NET技術談義！
   - nanoFramework -
   MATSUOKA Takashi
   @matsujirushi12
   

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2. MATSUOKA Takashi
   @matsujirushi12
   2017～ MVP for Windows Development
   2020～ for Microsoft Azure
   2022～ for Internet of Things
   「e」3つ
   1991年大手メーカーに入社し、工場の自動化
   や情報システムの開発、運用に従事。2017年
   8月、Seeed株式会社設立時に転職。組み込
   みデバイスの開発環境整備やライブラリ開発
   を担当。
   去年、電子工作の書籍を出しました。買ってちょ
   ↑
   

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3. マイコンで動く.NET開発・実行環境
   ◦ 源流は.NET Micro Framework
   ◦ 開発 … パソコン + Visual Studio/VSCode + .NET C#
   ◦ 実行 … マイコン (Flash <256KB, RAM <64KB)
   ライブラリは限定的
   ◦ ベースクラスライブラリのサブセット
   ◦ .NET IoTライブラリ
   オープンソース
   ◦ コア部分の最新はv1.7.4.0（2022/3/1）
   ◦ GitHub … https://github.com/nanoframework
   ◦ Discord … https://discord.gg/gCyBu8T
   ◦ リファレンスターゲット
   ◦ OrgPal PalTree
   ◦ STMicroelectronics NUCLEO64_F091RC, STM32F429I_DISCOVERY, STM32F769I_DISCOVERY
   ◦ Espressif ESP32, ESP32-S2, ESP32-C3
   ◦ NXP i.MX_RT1060_EVK
   ◦ TI CC1352R1_LAUNCHXL, CC3220SF_LAUNCHXL
   ◦ And more...
   ◦ コミュニティターゲット
   ◦ x15 boards
   https://github.com/nanoframework/nf-Community-Targets
   

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4. パソコン
   準備～デバッグ実行までの流れ
   Visual Studio
   nanoFramework
   Extension
   マイコン
   nanoCLR
   Application (nF PE)
   nanoBooter
   nanoFirmwareFlasher
   Configuration
   マイコン依存
   UART
   nF PE
   nF PE
   e.g. JTAG, DFU
   nano
   CLR
   C#
   nF PE
   nano
   Booter
   

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5. デモ
   林 宜憲
   株式会社リンシステムズ
   

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6. Deep Dive!
   

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7. CILインタプリタ
   巨大なswitch-case文
   ◦ CLR_RT_Thread::Execute_IL()
   ◦ 約2500行
   ◦ https://github.com/nanoframework/nf-
   interpreter/blob/92ae087d2c2710515009cd5d6a658
   8e341471448/src/CLR/Core/Interpreter.cpp#L982
   いくつかのオペコードは未実装
   

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8. フラッシュメモリ使用量
   マイコン
   nanoCLR
   Application (nF PE)
   nanoBooter
   Configuration
   nF PE
   nF PE
   1.8MB
   1.9MB 82KB
   174KB
   STMicroelectronics
   NUCLEO-F091RC
   Seeed Studio
   XIAO ESP32C3
   

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9. nanoCLR cmake-presets
   Seeed Studio
   XIAO ESP32C3
   STMicroelectronics
   NUCLEO-F091RC
   System.IO.FileSystem 〇
   System.Math 〇
   System.Net 〇
   System.IO.Ports 〇 〇
   Windows.Storage 〇
   System.Device.Adc 〇
   System.Device.Gpio 〇 〇
   System.Device.I2c 〇 〇
   System.Device.Pwm 〇 〇
   System.Device.Spi 〇 〇
   System.Device.Wifi 〇
   nanoFramework.ResourceManager 〇 〇
   nanoFramework.System.Collections 〇 〇
   nanoFramework.System.Text 〇 〇
   Hardware.Esp32 〇
   Hardware.Stm32 〇
   

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10. ファームウェアとライブラリの
    バージョン問題
    マイコン
    nanoCLR
    Application (nF PE)
    String System.String.Substring(int startIndex)
    ◦ https://github.com/nanoframework/CoreLibrary/blob/02509b3
    672275605ec7616040f7d747395dfa02c/nanoFramework.CoreL
    ibrary/System/String.cs#L151
    Library_corlib_native_System_String::Substring___STRING__I4( CL
    R_RT_StackFrame& stack )
    ◦ https://github.com/nanoframework/nf-
    interpreter/blob/main/src/CLR/CorLib/corlib_native_System_St
    ring.cpp#L132
    定義(C++)
    宣言(C#)
    https://github.com/nanoframework/nf-
    interpreter/blob/main/src/CLR/CorLib/corlib_native.cpp#L1480
    checksum
    https://docs.nanoframework.net/content/architecture
    /guide-version-checksums.html
    

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11. ファームウェアとライブラリの
    バージョン問題
    nanoFramework.CoreLibrary 1.12.0
    ◦ Checksum 0x004CF1CE (mscorlib v100.5.0.17)
    マイコン
    nanoCLR
    nanoFirmwareFlasher
    

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12. 辛い話
    Generics
    ◦ .NET nanoFramework doesn't support generics. We are actively working on it!
    ◦ https://github.com/nanoframework/Home/issues/782
    async/await
    ◦ 不明
    LINQ
    ◦ 不明
    

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