14.1.1.3. סימולטורים#

שני ערכי TARGET בונים את הקושחה כדי לרוץ בתוך סימולטור על המארח שלכם, ללא חומרה מחוברת. הם קיימים כדי שניתן יהיה להריץ ולבדוק את הקושחה בכל מקום.

`TARGET`	ליבה	NPU	סימולטור
`MPS2_AN500`	Cortex-M7	ללא	QEMU
`MPS3_AN547`	Cortex-M55	Ethos-U55 (256 MACs)	Arm FVP – Corstone SSE-300

MPS2_AN500 הוא יעד ה-Cortex-M7 הבסיסי ללא NPU. הוא רץ תחת QEMU, אשר מהיר להפעלה ומהווה את הדרך הקלה להריץ את הקוד הבלתי-תלוי-בפלטפורמה ואת ערכת הבדיקות.

MPS3_AN547 הוא Cortex-M55 עם ה-NPU מסוג Ethos-U55, הרץ על Fast Models של Arm – ה-FVP, אשר מדמה את תת-המערכת הייחוס Corstone SSE-300. זהו היעד להרצת ה-NPU ונתיב מודל ה-ML בסימולציה.

שניהם מספקים את מערכת הקבצים ROM ושפע של RAM (ואת ה-NPU על ה-M55), כך שסקריפטים של ראייה ו-ML רצים ללא שינוי.

אין חיישן אמיתי, אך מודול ה-csi עדיין עובד מול חיישן וירטואלי – csi.CSI.snapshot() מחזיר תבנית בדיקה מלאכותית ומונפשת (לוח שחמט נגלל בגווני אפור, מפל צבע ב-RGB565), לא סצנה חיה. כדי לעבד תוכן תמונה אמיתי, טענו אותו מקובץ במקום זאת: image.Image ממתקן בדיקה במערכת הקבצים ROM, או זרם image.ImageIO עבור פריימים מוקלטים.

14.1.1.3.1. בנייה והרצה#

כל סימולטור הוא כלי מארח שאתם מתקינים בעצמכם. אתם בונים יעד כמו כל יעד אחר (ראו בניית הקושחה), ואז run אותו תחת הסימולטור המתאים – run בונה את תמונת ה-ROMFS, מאתחל את הקושחה, ומשאיר אותה רצה עם חיבור טורי שאליו תוכלו להתחבר.

14.1.1.3.1.1. MPS2_AN500 (QEMU)#

QEMU מגיע ברוב מנהלי החבילות כאמולטור המערכת של Arm:

Linux (Debian / Ubuntu) – התקינו אותו עם apt:
```
sudo apt install qemu-system-arm
```
macOS – התקינו אותו עם Homebrew:
```
brew install qemu
```

לאחר מכן בנו והריצו את היעד:

make -j$(nproc) TARGET=MPS2_AN500
make TARGET=MPS2_AN500 run

14.1.1.3.1.2. MPS3_AN547 (Arm FVP)#

ה-FVP הוא ה-Fixed Virtual Platform של Arm עבור ה-Corstone SSE-300, המסופק כחלק מ-Arm Virtual Hardware. הוא זמין עבור Linux בלבד – ב-Mac, השתמשו ביעד QEMU שלמעלה במקום זאת.

הורידו את החבילה, חלצו אותה, והכניסו את ספריית ה-bin/ שלה ל-PATH

wget https://artifacts.tools.arm.com/avh/11.31.28/avh-linux-x86_11.31_28_Linux64.tar.gz
mkdir -p ~/fvp
tar --strip-components=1 -xzf avh-linux-x86_11.31_28_Linux64.tar.gz -C ~/fvp
export PATH="$HOME/fvp/bin:$PATH"

ה-FVP זקוק גם לספריות ה-Python של ה-SDK ב-LD_LIBRARY_PATH בעת הרצתו. ייצאו אותה פעם אחת לכל מעטפת משורש המאגר – קריאת SDK_VERSION שומרת עליה נכונה כאשר המאגר מעדכן את ה-SDK המוצמד:

export LD_LIBRARY_PATH="$HOME/openmv-sdk-$(cat SDK_VERSION)/python/lib:$LD_LIBRARY_PATH"

לאחר מכן בנו והריצו את היעד:

make -j$(nproc) TARGET=MPS3_AN547
make TARGET=MPS3_AN547 run

14.1.1.3.2. הרצת ערכת הבדיקות#

בדיקות היחידה נמצאות ב-scripts/unittest/tests/, עם תמונות המתקן והנתונים שלהן ב-scripts/unittest/data/. הן מורצות עם mpremote, אשר מעגן את scripts/unittest/ על הסימולטור הרץ ומריץ את run.py שלו.

קישור הסימולטור איטי עם mpremote רגיל, ולכן השתמשו בעותק המצורף במאגר עם תיקון הטורי המוחל (החילו אותו פעם אחת):

patch -N -p1 -d lib/micropython < tools/mpremote-qemu-serial.patch

עבור MPS2_AN500 תחת QEMU, הפעילו את היעד – הוא מדפיס את המסוף הפסאודו-טרמינל שעליו נמצא הפורט הטורי שלו (למשל /dev/pts/5):

make TARGET=MPS2_AN500 run

לאחר מכן, ממעטפת אחרת, כוונו את ה-mpremote המתוקן אל אותו התקן:

python3 lib/micropython/tools/mpremote/mpremote.py connect /dev/pts/5 \
    mount scripts/unittest/ run scripts/unittest/run.py

עבור MPS3_AN547 תחת ה-FVP, הפורט הטורי הוא שקע telnet על פורט 5555 במקום זאת:

make TARGET=MPS3_AN547 run
python3 lib/micropython/tools/mpremote/mpremote.py connect socket://localhost:5555 \
    mount scripts/unittest/ run scripts/unittest/run.py

run.py מגלה ומריץ כל בדיקה, ומדפיס שורת PASSED / FAILED לכל בדיקה עם תזמון וסיכום בסוף.

14.1.1.3.3. הוספת בדיקה#

בדיקות מתגלות אוטומטית. כדי להוסיף אחת, שימו קובץ ב-scripts/unittest/tests/ המגדיר פונקציית unittest(data_path, temp_path) המחזירה True כאשר הבדיקה עוברת ו-False כאשר היא נכשלת:

# scripts/unittest/tests/circles.py
def unittest(data_path, temp_path):
    import image

    img = image.Image(data_path + "/shapes.ppm", copy_to_fb=True)
    circles = img.find_circles(threshold=5000, x_margin=30, y_margin=30, r_margin=30)
    return len(circles) == 1 and circles[0][0:] == (118, 56, 22, 5856)

הארגומנטים data_path ו-temp_path מצביעים אל שתי מערכות הקבצים שהסימולטור רואה בזמן שערכת הבדיקות רצה:

נתיב	מגובה על ידי
`/remote`	ספריית ה-`scripts/unittest/` של המארח, מעוגנת באופן חי על חיבור ה-`mpremote`. `run.py` וה-`tests/` שהוא מגלה נמצאים כאן, כך שהוספה או עריכה של בדיקה נכנסת לתוקף בהרצה הבאה ללא בנייה מחדש. `temp_path` הוא `/remote/temp` על ההתקן, שהוא ה-`scripts/unittest/temp/` של המארח שלכם – ספריית טיוטה ניתנת לכתיבה עבור בדיקות שיוצרות קבצים.
`/rom`	מערכת הקבצים ROM לקריאה בלבד של הלוח, הבנויה לתוך תמונת הקושחה מ-`romfs_config.json`: מתקני הבדיקה (מ-`scripts/unittest/data/`) ומודלי ה-ML המצורפים. `data_path` הוא `/rom` – הגיעו אל מתקן כ-`data_path + "/<file>"`.

נתיב

מגובה על ידי

/remote

ספריית ה-scripts/unittest/ של המארח, מעוגנת באופן חי על חיבור ה-mpremote. run.py וה-tests/ שהוא מגלה נמצאים כאן, כך שהוספה או עריכה של בדיקה נכנסת לתוקף בהרצה הבאה ללא בנייה מחדש. temp_path הוא /remote/temp על ההתקן, שהוא ה-scripts/unittest/temp/ של המארח שלכם – ספריית טיוטה ניתנת לכתיבה עבור בדיקות שיוצרות קבצים.

/rom

מערכת הקבצים ROM לקריאה בלבד של הלוח, הבנויה לתוך תמונת הקושחה מ-romfs_config.json: מתקני הבדיקה (מ-scripts/unittest/data/) ומודלי ה-ML המצורפים. data_path הוא /rom – הגיעו אל מתקן כ-data_path + "/<file>".

כך שבדיקה חדשה אינה זקוקה לבנייה מחדש, אך מתקן חדש כן: תמונת ה-ROM נקבעת לפי romfs_config.json ולא לפי קבצי הנתונים הבודדים, אז אלצו את הבנייה מחדש על ידי נגיעה ב-romfs_config.json של הלוח (או make TARGET=<TARGET> clean) והרצה מחדש.

ערכים צפויים נטענים ישירות (inline) בבדיקה, ולכן אין קובץ פלט-צפוי נפרד לתחזק. כדי לדלג על בדיקה בזמן ריצה – למשל כשהיא זקוקה לחומרה שהסימולטור אינו מדמה – זרקו חריגה שההודעה שלה מכילה "SKIPPED".