「SPIKE-RT」は名古屋大学が開発したSPIKE用のリアルタイムOSのプラットフォームです。純正の開発環境には「SPIKEアプリ」があり、プログラムの実行にはMicroPythonが使われています。それに対して、SPIKE-RTにはプログラミング言語に「C言語」を採用しています。SPIKE-RTは以下のWebページで公開されていて、無償で使用することができます。
https://github.com/spike-rt/spike-rt/blob/main/README_ja.md

SPIKE-RTを動かすにはラージハブのファームウェアを書き換える必要があります。その下準備として、パソコン側のデバイスドライバを変更する必要があります。手順は次の通りです。 ラージハブのBluetoothボタンを押したまま、USBケーブルでパソコンのUSBポートに接続します。 ボタンを5秒くらい押し続けていると、ファームウェアの書き込みモードになります。BluetoothのLEDがカラフルに点灯し続けます。

「Zadig」というフリーソフトを使って、USB接続時に割り当てるデバイスドライバを「libusb-win32」に変更します。表示されない場合には「Options」→「　List All Devices」をメニュー選択します。 細かい話ですが、「Replace Driver」ボタンを押しただけではデバイスドライバは有効にはならず、いったんUSBケーブルを挿し直す必要があります。

SPIKE-RTの開発環境の対応OSはUbuntu（Linux）です。Windows搭載パソコンでLinuxを使用するにはWSL（Windows Subsystem for Linux：Linux用Windowsサブシステム）という機能を使わないといけません。しかし、これがなかなかの曲者で、WSLが期待どおりに動作してくれません。筆者の場合は2台のパソコンにUbuntuをインストールしてみましたが、2台とも一発ではインストールに成功しませんでした。
この記事ではアフレルが販売している「レゴ エデュケーションSPIKEプライム C言語プログラミングブック（以下、C言語プログラミングブック）」という教材で配布しているSPIKE-RTの開発環境を使うことにします。同製品の紹介ページは以下の通りです。
https://afrel.co.jp/product/spike/c-language/

参考までに、Ubuntuがインストールできない場合の対策方法の1つを紹介します。 これはUbuntuのインストール中に表示されたエラーです。 エラーを読むと、BIOSの設定を変更してくださいという指示が書かれています。そこで、BIOSの設定内にあるバーチャルテクノロジーという設定を有効にすると、エラーを回避することができます。

SPIKE-RTで動作するプログラムを作成してみましょう。
Ubuntuを起動したら、一番最初に「start.sh」というスクリプトを実行して、開発環境の準備を行います（Dockerというツールを使っています）。 続いて「create-program.sh」というスクリプトを実行して、「hello」というプログラムを新規で作成することにします。

「programs」フォルダの中に「hello」フォルダが作られ、その中にファイルが生成されました。
拡張子が「c」のファイルがC言語のソースファイルです。 プログラムの名前を「hello」としたので、ファイル名は「hello.c」となりました。

テキストエディタで「hello.c」を開いて、プログラムを入力します。筆者の場合、エディタは「TeraPad」を使っています。 最初、main関数にあるのは「3秒間待つ」処理だけなので、足りない処理を書き足します。
ここでは「ラージハブの右ボタンが押されたら、ライトマトリクスに“hello world”と表示して、ポートFから同じ内容を送信する」というプログラムを作成してみました。

「build.sh」というスクリプトを実行して、ビルドします。
gccでソースコードをコンパイルして、最終的にファームウェア（asp.bin）が出来上がります。

ファームウェアを書き込みます。 SPIKEアプリの場合はBluetooth経由で書き込むことが可能でしたが、SPIKE-RTの場合は有線のみに対応しています。ラージハブのBluetoothボタンを押した状態で、パソコンのUSBポートに接続します。 「write.sh」というスクリプトを実行すると、ファームウェアを書き込むことができます。
なお、SPIKE-RT用のファームウェアを書き込むと、純正品のファームウェア（ハブOS）は消えてしまいますが、また書き込みをやり直すことで、元の状態に戻すことができます。

書き込みが完了すると、ファームウェアが実行されます。
ラージハブの決定ボタンが青色になり、ライトマトリクスの点がぐるぐると回転します。 そして、右ボタンを押したら、LEDマトリクスに「hello world」の文字が順に表示されます。
これで実行に成功しました。

続いて、ポートFから送信されたデータを受信してみましょう。受信する装置はUARTを扱えるなら何でも良いのですが、できるだけ安価に抑えたいので、ここでは「Raspberry Pi Pico（以下、ラズパイPico）」を使うことにしました。写真のラズパイPicoはW（無線対応版）ですが、無印でも構いません。

図のようにコネクタとラズパイPicoをつなぎます。 信号の電圧は約3.3Vです。

実行中の様子です。 ラズパイPicoをパソコンのUSBポートに接続します。 SPIKE用コネクタはポートFに接続します。
ラージハブの電源を入れると、プログラムが自動的に実行されます。 右ボタンを押すと、ライトマトリクスに「hello world」の文字が表示されて、その直後に同じ内容のメッセージが送信されます。

ラズパイPico側のプログラムです。開発環境には「Thonny」を使って、MicroPythonでプログラムを作成しました。わずか8行のコードです。ラズパイPicoには事前にMicroPythonのファームウェアを書き込んでおく必要があります。 UARTの通信速度は115200bpsに設定します。
プログラムの実行中、シェル画面に「hello world」と表示されたら、データの受信成功です。print関数は実行するたびに自動的に改行する仕様なので、1文字ごとに改行されて、縦書きのように表示されてしまいました。