ExistOS For HP39GII Save

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ExistOS-For-HP39GII

English readme

一个开源的 HP39GII 固件项目

简介

GPL Licence Build Status

本固件项目由一群计算器爱好者始创,使用了 FreeRTOS kernelTinyUSBFatFsdharagiac 等库。我们非常欢迎同好试用和改善本项目的代码,也非常乐意听取您的宝贵意见。期待您的参与!

参见仅安装节以获取安装教程。

注:以下特性主要适用于Build 70及之前的版本

目录

使用者指引
目前工作进展 实验性功能
安装教程
适用 Win10/11 使用 ExistOS Updater 安装 (推荐新手使用)
Win/Linux 通用 使用 OS_Loader 和 EDB 安装
Windows 模拟器使用 (可体验 ExistOS)
使用教程
初始化 系统快捷键 访问内部存储
KhiCAS 基本使用 基本计算 示例 1: 绘图
示例 2: 不定积分 示例 3: 定积分
示例 4: 编程绘制 Logistic 方程映射 Feigenbaum 分岔图
实验性功能 充电功能(未完全测试) Emu48 39/48 Saturn 模拟器
如何卸载并刷回原生系统 本项目贡献者 开源许可证
开发者指引
目前工作进展 实验性功能
编译与安装教程
准备环境 编译系统 固件安装
贡献代码
文档 (待补) 第三方 APP 开发 代码提交规范
如何卸载并刷回原生系统 本项目贡献者 开源许可证

目前工作进展

  • Boot
  • 调试串口
  • LCD 256 级灰度 屏幕驱动
  • STMP3770 中断控制器
  • 键盘驱动(GPIO 轮询)
  • 定时器驱动
  • CPU 频率设定
  • RTC 时钟
  • USB 大容量存储模式
  • USB 串口控制台
  • USB 模拟键盘鼠标
  • USB 功能动态配置
  • FLASH 驱动
  • FATFS 文件系统
  • 多任务
  • 虚拟内存
  • APP 加载
  • 最小化 MicroPython 实现
  • 用户界面 GUI
  • 基本电源管理
  • 完全电源管理
  • 完全脱离官方刷机工具的固件升级

实验性功能

  • USB 输入镍氢电池充电功能
  • Saturn 模拟器运行 hp39g 固件
  • Saturn 模拟器运行 hp48g 固件

目前工作进展:如上。关于具体用户界面 GUI 等还在讨论中,如有宝贵意见可于 Issues 提出。

仅安装

Windows 下使用 ExistOS Updater 刷入

您需要准备好:

  • 固件:从此处下载
    • 请下载 OSLoader.sbExistOS.sys
  • 刷机工具:从此处下载
    • 仅支持 Windows 10,Windows 11

然后参考此教程刷入固件。

通用方法

您需要准备好:

  • 固件:从此处下载
    • 请下载 OSLoader.sbExistOS.sys
  • sb_loader:用于将 OSLoader 载入计算器 RAM,若您的 HP39gii 上没有安装 ExistOS 则需要使用。
    • Windows 用户请从此处下载二进制文件;
    • Linux 用户请从此处下载压缩包并解压,进入 tools/sbtools/ 目录,用 make 编译(无需安装)。
      • 可能需要安装crypto++依赖库才能编译成功,参考此处
      • 您会得到 sb_loader 可执行文件。
  • EDB(Exist Debug Bridge):用于刷写固件。
    • Windows 用户请从此处下载二进制文件;
    • Linux 用户请从此处下载压缩包并解压,使用如下命令编译:
      • mkdir build
      • cmake -B build
      • cmake --build build
      • 您会得到 edb 可执行文件。

请将上述文件置于同一文件夹下,以便操作。

若您的 HP39gii 上没有安装 ExistOS,请先:

  1. 卸下计算器的所有电池
  2. 按住 ON/C 并连接 USB 到电脑
  3. 运行 sbloader OSLoader.sb
  • 计算器将会启动 ExistOS 引导程序,然后将提示找不到系统(如下图),请不要断开计算器电源(USB),继续下面的步骤。
  • OSL Boot

当计算器上已有安装 ExistOS 时:

  1. 连接 USB 到电脑
  2. 运行 edb -r -f OSLoader.sb 1408 b
  • 计算器将重新启动,此步骤会刷入 OSLoader 引导程序
  1. 运行 edb -r -f ExistOS.sys 1984
  • 计算器将重新启动,此步骤会刷入 ExistOS 主系统
  1. 享受 ExistOS 吧
  • 如果遇到问题,或者有意参与本项目,您可以加入 QQ 群(942419621)。

编译和安装

准备环境

请先克隆本仓库到本地:

git clone https://github.com/ExistOS-Team/ExistOS-For-HP39GII.git # https
git clone [email protected]:ExistOS-Team/ExistOS-For-HP39GII.git # ssh

然后进入目录:

cd ExistOS-For-HP39GII

以下步骤默认假设您已位于本项目根目录。

请注意:

  • gcc-arm-none-eabi v10.3 测试通过,从此处可获取适用 Linux 的二进制文件
    • 使用其它版本可能导致 OSLoader 编译后无法运行
系统 安装
Windows 这里下载安装 gcc-arm-none-eabi
请勿忘记添加 PATH
Debian apt-get install gcc-arm-none-eabi
Ubuntu apt-get install gcc-arm-none-eabi
Arch Linux pacman -Syu arm-none-eabi-gcc
其它 查阅是否有提供二进制包,或者从源码编译
上方链接系新版本,旧版本(v10.3)见此

添加 udev 规则:

系统 安装
Windows 不需要执行此步骤
Linux(大多数发行版) sudo cp 99-hp39gii.rules /etc/udev/rules.d/
然后重启 udev 以载入规则:
sudo service udev restart
如果上面的命令不起作用:
sudo udevadm control --reload-rules
sudo udevadm trigger
其它使用 udev 的系统 拷贝项目下的 99-hp39gii.rules 到 udev 规则目录,随后重启 udev

安装编译器:

系统 安装
Windows 下载 Ninja,解压,然后将解压目录添加到 PATH 中
Debian apt-get install cmake make
Ubuntu apt-get install cmake make
Arch Linux pacman -Syu cmake make

安装依赖库:

系统 安装
Windows 已经预先编译好,无需安装
Debian apt-get install libcrypto++-dev libusb-1.0-0-dev
Ubuntu apt-get install libcrypto++6 libcrypto++-dev libusb-1.0.0-dev
Arch Linux pacman -Syu libusb crypto++
其它 安装 libusb 1.0,libcrypto++,随后用 pkg-config 检查是否已经正确应用

Tips:pkg-config 会根据 /usr/lib/pkgconfig/ 中存放的 *.pc文件定位库位置,如果您手动添加依赖库,请修改CMakeLists.txt 更正依赖库路径。

编译 sbtool:

系统 安装
Windows 已经预先编译好,在 tools 目录下
Linux cd tools/sbtools/ && make
cp sb_loader ../
cp elftosb ../
cd ../../
cd Libs/src/micropython-master/ports/eoslib/ && make
cd ../../../../../

编译 EDB:

系统 安装
Windows 已经预先编译好,在 tools 目录下
Linux cd tools/
git clone https://github.com/ExistOS-Team/edb-unix.git
cd edb-unix/
mkdir build
cmake -B build/
cmake --build build/
cp build/edb ../
cd ../../

编译 sys_signer:

系统 安装
Windows Binary executable in tools/
Linux cd tools/sys_signer/
mkdir build
cmake -B build/
cmake --build build/
cp build/sys_signer ../
cd ../../

编译系统

新建一个文件夹用于存放编译的二进制文件和缓存:

mkdir build
cd build

准备编译:

系统 安装 备注
Windows cmake .. -G Ninja 指定了 Ninja 作为编译器
Linux cmake ..

编译:

系统 安装
Windows ninja
Linux make

固件安装

OSLoader(RAM)

注意:HP39GII 的相关驱动程序请自行安装。

提示:已安装 ExistOS 的计算器不需要执行此步骤,除非,刷坏了……

OSLoader 是引导程序,用于加载 ExistOS 并提供底层 API 和虚拟内存相关功能,使用下面的命令刷入 OSLoader(需要计算器处在刷写模式)。

要刷写 OSLoader,需要先将计算器完全断电(卸下所有电池),按住 ON/C 键不放,之后插入 USB 数据线。

Windows 系统下可以查看设备管理器是否出现一个名为 “USB 输入设备” 且 ID 为 066F:3770 的 USB HID 设备

USBID

系统 安装
Windows ninja sb_flash
Linux make sb_flash

OSLoader

系统 安装
Windows ninja edb_flash_loader
Linux make edb_flash_loader

刷入 OSLoader 后计算器会自动重启,此时已刷入新的 OSLoader。

ExistOS

系统 安装
Windows ninja edb_flash_sys
Linux make edb_flash_sys

刷入 ExistOS 后计算器会自动重启,此时已刷入新的系统并可以使用。

模拟器使用

可以通过 Windows 平台上的 ExistOS Emulator 模拟器体验系统。

Emulator

模拟器下载地址:https://github.com/ExistOS-Team/ExistOS-Emulator/releases/tag/Latest

模拟器文件传输

在模拟器进入系统主界面后直接将 PC 上的文件拖入模拟器窗口后即可完成文件发送。

模拟器系统更新

直接替换 ExistOS.sys。

固件基本使用

初次使用

系统编译和安装完成后,第一次开机将会见到如下系统界面,提示将 Flash 的数据区格式化为 FAT16 格式的文件系统,ENTER 点击 OK 开始格式化,大约耗时半分钟。

Sys1

出现以下界面后表示 Flash 数据区已经格式化完毕,点击 OK 进入系统主界面。

Sys1

目前系统预置应用如下,KhiCAS 用于进行代数计算,Emu48 目前为实验应用,用于模拟 hp39g/48g 系计算器系统(目前实现了对 39g 的基本模拟),将固件文件放入计算器后即可启动,[←][→][↑][↓]键选择,[ENTER]键确定,F1~F3 切换选项卡。

Sys1

Files 选项卡为当前文件浏览器,可以浏览目录、打开 jpg 格式图片、播放 mjpeg 编码 avi 格式视频以及执行.exp 格式的 Exist APP 应用,目前暂未实现其它文件管理功能。

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Status 选项卡用于显示当前系统状态,以及相关的参数设定。

Sys1

Sys1

系统快捷键

以下快捷键在任何界面均可起作用(包括系统崩溃时)

  ON + F5 清除资料,格式化,重启菜单
  ON + [+] 增加屏幕对比度
  ON + [-] 减少屏幕对比度

内部存储的访问

在系统开机前(或按下 ON/C 开机之后立即)按住 F2 键不放,会出现如下界面:

Sys1

屏幕出现 USB MSC Mode 字符后使用 USB 线缆接入计算机即可访问存储空间,此时电脑上会出现一个约 80MB 的 U 盘,System 为系统资源(字体、图片之类,目前暂不使用),xcas 文件夹存放 KhiCAS 的用户脚本、会话(历史记录)等资料。操作完文件后务必使用安全弹出防止文件损坏,安全弹出时计算器会对写入 Flash 内容进行同步和整理,可能会出现短暂的卡顿,请耐心等待。

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Sys1

KhiCAS 的基本使用

主界面 Application 选项卡中按下 键选中 KhiCAS 应用,按下 Enter 键启动应用。第一次启动时会弹出提示选择使用 Xcas 语法模式 F1 还是 Python 语法模式 F6

Sys1

设定完成后当前状态会显示在下边的状态栏,其中第一项为当前时间,第二项为语法模式(Xcas 或 Python),第三项弧度或角度制,第四项为当前会话文件名。

使用 time(hh,mm) 命令设置时间(24 时计时),例如 time(11,45) 表示设置时间为 11:45

Sys1

初始化完成后便可以进行一些相关的计算。

[ON/C]清除历史记录。

[SHIFT]+[ON/C]保存会话并退出。

基本计算

在 KhiCAS 中可以输入一般的表达式进行计算,支持大整数计算,但对于小数仅支持单精度浮点。

Sys1

对于输入的表达式(或 键选择的历史记录)可以按下 View 键 F3 后将其转化为自然输入模式进行编辑。

Sys1

Sys1

使用 F1F2 键可以调出可能常用的指令菜单。

Sys1

Sys1

cmds 菜单 (F4) 里用二级目录的方式列出了 KhiCAS 中的全部命令(包括代数、复数、多项式、概率、绘图等命令),可以在其中搜寻需要的指令,选中对应的指令后 input 键输入到主界面,或按下 help 查看指令帮助,ex1ex2 键输入自带的示例。

Sys1

Sys1

示例 1: 绘图

使用 plot 命令可以对基本函数进行绘图,绘图界面 键移动画布,+ - 键缩放,* 键自动缩放铺满屏幕,/ 键自动缩放让 x y 坐标刻度等距。

  plot(表达式, x)
  plot(表达式, x=[起点...终点], xstep=步进)

Sys1 Sys1

plotpolar 命令则在极坐标系下绘图

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plotfield 绘制矢量场

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示例 2: 不定积分

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示例 3: 定积分

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示例 4: 编程绘制 Logistic 方程映射 Feigenbaum 分岔图

在 KhiCAS 中有两种语法工作模式 Xcas 和 Python,并提供了脚本执行功能,因此可以通过编程的方式定义新函数,这里使用 Python 语法来实现绘制如下的分岔图。

Sys1

在主界面中按下 File 键 (F6),选择第六项打开脚本编辑器。

Sys1

脚本编辑器中,左上角显示当前时间,语法模式,文件名,当前编辑行号/总行数。 F1~F3中存储了一些如符号判断、循环体、函数定义等的快捷命令

Sys1

这里使用的脚本如下,首先先定义了两个全局向量 rp ,函数 f 迭代的结果会存储在这两个向量中,最后在外部能够调用 KhiCAS 的 point(r,p) 命令进行绘图。

r = []
p = []
def f():
  for u in range(0, 40):
    x = 0.132456
    for n in range(1,50):
      x1 = (u/10)*x*(1-x)
      x = x1
      if n > 25:
        r.append(u/100)
        p.append(x)
  return

编辑完成后使用 File 菜单里的 Check syntax 选项可以对脚本进行检查和编译,结果会输出到主控制台上。

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如下图为脚本有符号错误时编译的结果,会具体提示所在行号(或者是在 Xcas 模式下编译 Python 脚本也会出现错误)

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编译成功的结果如下图。

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随后调用脚本中的函数名执行上面所写的函数,执行完后再调用 point 指令将迭代输出的散点绘制到画布上。

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最终输出:

Sys1

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实验性功能说明

充电功能(未完全测试)

目前固件支持通过控制 SoC 内部 DCDC 和线性稳压器从 USB 取电,降压到 1.4V 后输出给电池仓进行充电,因此使用该功能时务必使用可充电电池,以防发生危险。

使用方法:接入 USB 线后切换到Status界面,滚动至最底部勾选Enable Charge后电池仓开始输出电流,查看上面显示信息可以看到核心温度上升至 50℃ 左右,这是因为充电相关的升降压电路是和 CPU 集成在同一芯片内。

Sys1

以下是使用一节标称 400mAh 1.2V AAAA 电池测试充电时绘制的系统状况曲线(充电时间:6 小时):

Sys1

以下是使用一节标称 400mAh 1.2V AAAA 电池测试放电时绘制的系统状况曲线(放电时间:2 小时):

Sys1

Emu48 39/48 Saturn 模拟器

该功能可以通过运行 Saturn 虚拟机的方式运行 HP39/48 系列计算器的固件,目前仅完成了 hp 39g 固件的加载,退出和数据保存功能还未完成,且未进行相关优化,速度较慢。

使用方法:将 HP 39g 计算器的固件 rom.g39 (1MB) 放置到计算器存储空间的根目录下,在系统应用主界面点击 Emu48 后即可使用,故载入速度较慢,请耐心等待。

重启:ON + F6

关机:ON + F3

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Sys1

系统卸载并刷回原生系统

刷入原生系统前需要将全片 Flash 擦除,否则使用原生刷机工具时会卡在格式化环节。

Flash 全盘擦除方法:在刷入 OS Loader 后或 Exist OS 系统运行时,按下ON+F5界面进入数据清空界面,随后选择全盘格式化,请注意,全盘数据擦除操作不可撤销,当显示“Operation Finish.”后操作完成,Flash 数据将全部清除且不可恢复,此时重新上电计算器并在 Win7/XP 环境下使用原生刷机工具即可刷入。

第三方 APP 开发

ExistOS APP 开发见如下仓库:

https://github.com/ExistOS-Team/ExistOS-App-demo

代码提交规范

如果您想贡献代码,请遵守以下规范

  1. 变量

    • 变量采用小驼峰命名法命名。例如 windowHeight
    • 函数参数的命名与变量相同。
    • 不应使用单个字符命名。临时变量,循环变量除外,允许使用 i,j,k 等。
    • 可考虑在名称前加适当有意义的前缀,如 p 代表指针。
    • 不得在一行内同时定义变量和指针,如 char *p, q;
  2. 函数

    • 函数采用下划线命名法命名。例如 get_window_width
    • 函数的命名应遵循动宾关系。
    • 可考虑在名称前加适当有意义的前缀,如 is 代表返回值为 bool 类型。
    • 短小的函数可以定义为 inline,函数的参数和返回值应尽量使用指针而非变量。
    • 应尽量避免使用递归,而应考虑重构为循环。
  3. 常量,宏及硬件相关

    • 常量及宏采用下划线分隔大写字母的方式命名。例如 MAX_WIDTH
  4. 自定义类型

    • 自定义类型采用下划线命名法命名(暂定)。
    • 用 struct 定义非单例对象时,必须使用 typedef 语句先定义自定义类型。
  5. 运算符及其他符号

    • 一元运算符应紧贴变量,如 c++*p
    • 二元运算符两侧都应空格,如 i == 1a += 3。例外:->运算符。
    • 三元运算符同二元运算符,如 isLeft ? 1 : 0
    • 逗号后应空格。
    • 在不易理解的地方应适当加注括号。
  6. 伪类

    若确有面向对象的必要的,可以考虑用 typedef struct 实现伪类。

    • 伪类采用大驼峰(帕斯卡)命名法命名。

    • 伪类中保存属性,其命名与一般变量相同。

    • 伪类的方法不保存在伪类中,而采用全局函数。方法采用下划线法命名。

      • 一般方法命名为 ClassName_method_name,其第一个参数始终应为一个指向该类型对象的指针并命名为 this(即使不需要)。

      • 静态方法命名为 ClassName_static_method_name

      • 命名为 ClassName_initializer 的一般方法应在伪类的对象定义后立即调用。

  7. 代码部分

    7.1

    if (a == 1) {                          // 关键字与括号间应空格,括号与花括号间应空格
        // code here
    }else{                                 // 采用Java风格
        // code here
    }
    if (b == 1) return;                    // 块中只有一句代码时,可以不打花括号并不换行,空一格即可
    

    7.2

    while (true)
        ;                                  // 使用空循环时,应将分号换行并缩进
    

    7.3

    ​ (a) 一般 for 循环的循环变量定义在 for 循环中:

        for (int i = 0; i < l; i++) {
            // code here
        }
    

    ​ (b) 外部使用循环变量的情况,也应在此处赋初值:

        int i;
        for (i = 0; i < l; i++) {
                // code here
        }
        return i;
    

    ​ (c) 非必要不得将 for 循环此三处中任意一处空出:for ( ; ; ),否则请使用 while 循环。

    7.4 禁止在需要判断语句的地方进行赋值操作,如 if (a = 1),(a = 1) ? a : 0 等。

    7.5 非必要应尽量避免使用 goto 语句。

    7.6 应多用 switch,少用 else if。switch 语句中,每一个 case 中都最好有一个 break/return 语句,多个 case 共用完全相同的一段代码时除外。使用 switch 穿越时应分外小心并最好加注注释。

对于 VSCode 用户,可以使用 clang-format 扩展方便的格式化代码。

贡献者

特别感谢:

许可协议

GPL-3.0

Open Source Agenda is not affiliated with "ExistOS For HP39GII" Project. README Source: ExistOS-Team/ExistOS-For-HP39GII
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