UIAPduinoでシリアルモニタ

March 1, 2026

Arduinoでは出来るのに，UIAPduinoで出来無いことの一つが，シリアルモニタである． UIAPduinoでは，USBからの書き込みは出来るが，bootloaderに書き込まれたソフトでUSBを取り扱っているので，Arduino IDEで作ったユーザーのプログラムの実行時には，USBは使えない．そのために，UIAPduino単体ではシリアルの出力をモニタできないのである．例えば，ADCなどの結果を出力させたりする際には，PC側からその結果を見たいが，そのような時に，シリアルモニタが便利である．

UIAPduinoで，マイコンの出力をPCから見る方法は，いくつか考えられる．最も簡単に思い付くのが，別のUSB-シリアル変換を使う方法である． CH32の書き込み機であるWCH-LinkEにもこの機能があり，それらを使うと，Arduino IDEからモニタすることができる．しかし，そのハードを別途用意する必要があり，コストもかかるので，ここではUIAPduinoのみという縛りをつけて，それを実現する方法を考えてみよう．

ch32funでよく行われているのが，デバッグプリントを使う方法で，SWDIOを使ってデータを送って，PCから見ることが出来る．この方法は，一般にはWCH-LinkEをマイコンに接続して行うが，そのかわりにUAIPduinoで書き込み機を作って，同様に使うことが可能である． ch32v003でUSBを使うためのrv003usbには，rvsdio_programmerという書き込み機を作るためのソフトがあり，UIAPduinoにこれを書き込むと，それを使ってデバッグプリントできるようになる．ユーザーのプログラムの実行用とモニタ用で，二つのUIAPduinoが必要になるが．標準のrvsdio_programmerから，ピン番号とDPUの設定をカスタマイズしたUIAPduino用のバイナリをdownloadする．

wget https://www.uiap.jp/doc/rvswdio_programmer-md5sum-651b141f51da9a29e9988559fc562157.bin

すでに設定してある場合には不要だが，UIAPduinoに書き込みをする権限を設定する．

sudo wget -O /etc/udev/rules.d/99-minichlink-uiap.rules https://raw.githubusercontent.com/YuukiUmeta-UIAP/ch32fun/3bfa603f11d493710f2a811b5a2dfad905d9425c/minichlink/99-minichlink-uiap.rules
sudo udevadm control --reload-rules
sudo udevadm trigger

書き込み用のソフトであるminichlinkは，

wget https://github.com/YuukiUmeta-UIAP/ch32v003fun/releases/download/1.0.0/minichlink-2982dfd-1.0.0.tar.gz
tar -zxvf minichlink-2982dfd-1.0.0.tar.gz
mv minichlink-2982dfd/minichlink .

とすると，minichlinkができる． UIAPduinoのRSTボタンを押しながらUSBにつないで，minichlinkを使って，以下のコマンドで書き込みを行う．

./minichlink -c 0x1209b803 -w rvswdio_programmer-md5sum-651b141f51da9a29e9988559fc562157.bin flash -b

そして，rvsdio_programmerにアクセスする権限を以下のようにして与える．

sudo wget -O /etc/udev/rules.d/99-minichlink.rules https://github.com/cnlohr/ch32fun/raw/refs/heads/master/minichlink/99-minichlink.rules
sudo udevadm control --reload-rules
sudo udevadm trigger

これで，UIAPduinoをrvsdio_programmerとして使うことができるようになった．あとは，ボードをデバッガにするのところに書いてある通りに配線して，

./minichlink -T

とすれば良いはずである．しかし，この手法にはいくつかの欠点がある．まず，Arduino IDEからは使えないことである．現時点では，私はArduinoからSWDIOへの出力の仕方は分らない．一般的なArduinoにはSWDIOは無いので，可能だとしても特殊な使い方が必要になるはずである．また，配線が少し複雑である．シリアルモニタの場合には，GNDと電源とデータの三本で良いのだが， rvsdio_programmerの仕様上，特定のピンを繋いだりする必要がある． Arduino IDEのからシリアルモニタから見ることが出来無いのも，面倒かも知れない．

UIAPduinoの公式サイトでも不完全とのコメント付きで書かれているが， UIAPduinoでUSB-シリアルを作ることができれば，これらの欠点を解消することができる．実は，rv003usbには，まだ実験的なものではあるが， usb_cdc_uartという，usb-シリアルのソフトがある．これを試してみたので，その使い方を以下に説明する．まず，UIAPduino用にピン番号などを変更しなければならず，usb_config.hを以下のように変更する．

#ifdef QFN20
#define USB_PIN_DP 3
#define USB_PIN_DM 4
#define USB_PIN_DPU 4 //<-5
#define USB_PORT D //<-C

私の場合は，ch32v003_GPIO_branchless.hが見付からないと言われたので，そのフォルダの指定も行った．このプログラムにはバグがあり，そのままでは動かないので，uart_cdc.cを以下のように変更する．

// RCC->APB2PCENR |= RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_AHBPeriph_SRAM | RCC_AHBPeriph_DMA1;
RCC->APB2PCENR |= RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_USART1;
RCC->AHBPCENR = RCC_AHBPeriph_SRAM | RCC_AHBPeriph_DMA1; //add

特定の機能を有効化するためのレジスタが，おそらく別のIC用のものになっているようなので，これをCH32V003用に修正するのである．これをコンパイルしてUIAPduinoに書き込めば，baudrateが115200のusb-シリアルとして動作するようになる．これのバグを見付けるのに，それなりの時間がかかったが，動いた時は嬉しいものである．実行用とモニタ用のUIAPduinoに対して，電源とGNDをそれぞれ繋き，実行用のTXとモニタ用のRXを繋いで，モニタ用をUSBに接続すれば，Arduino IDEのシリアルモニタで表示することができた．または，二つともUSBに接続して，実行用のTXとモニタ用のRXを繋いでも良く，余分にUSBポートがあれば，一本の線を追加するだけですむので，こちらの方が良いように思う．このUSB-シリアルはLinuxでは動作することが確認できたが，Windowでは動かない可能性が高いらしい．手元にWindowsが無いので，確かめられないが．また，バグの報告の仕方も知らないのだが，ブログに書いておけば，誰か報告してくれると期待しよう．以前，rubyのmatrix.rbに軽微なバグを発見して，ブログに書いたら，いつの間にか誰かが報告してくれていた．

Linux限定かもしれないが， UIAPduinoをUSB-シリアルとして認識させることが出来たので，一つのUIAPduinoでUSBSerialと例えばADCを共存させることが出来そうである．おそらくch32funを使えば，それほど難しく無いと思うが，ch32funで様々な機能を使うのが大変である． ArduinoからUSB-シリアルをプログラムすることが可能になれば，UIAPduinoを一般のArduinoとほぼ同じ感覚で使うことが出来るようになり，有用性が増すと思われる．しかし，それにはソフトをなんとかする必要があり，なかなか大変な作業になりそうな気がする． Arduinoの設定ファイルは難しそうなので，正直あまりいじりたくない．

2026/3/2追記． windows11で試してみたが，デバイスマネージャーではビックリマークがついていて，プロパティでは「このデバイスを開始できません(コード10)」と表示されているので，やはりwindowsでは動かないようだ．